第12天 牛顿第二定律的应用、超重和失重（解析版） -【寒假自学课】2023年高一物理寒假精品课（人教版2019）

3.0 envi 2025-05-07 19 4 1.05MB 9 页 3知币
侵权投诉
第12 天 牛顿第二定律的应用、超重和失重（复习篇）
1.熟练掌握应用牛顿运动定律解决动力学问题的思路和方法.
2.理解加速度是解决两类动力学基本问题的桥梁．
3.了解测量重力的两种方法，知道什么是视重.
4.知道什么是超重和失重现象，会利用牛顿运动定律分析超重和失重的问题．
1. 刹车痕迹是交警判断交通事故中汽车是否超速的重要依据之一，在一次交通事故中，货车司机
看到前方道路上突然窜出一头耕牛时紧急刹车，但还是发生了事故．交警在现场量得货车的刹车痕
迹长为 15 m，已知货车车轮与地面间的动摩擦因数是 0.6，请你帮助交警计算货车的初速度大约为(
)
A．40 km/h B．50 km/h
C．60 km/h D．70 km/h
答案　B
解析　货车刹车时受地面的摩擦力，由牛顿第二定律得－μmg＝ma，解得 a＝－μg＝－6 m/s2，由运
动学规律 x＝，将 v＝0，a＝－ 6 m/s2，x＝15 m 代入可解得 v0≈13.4 m/s≈48 km/h，约为 50
km/h，B正确．
2. 某同学站在电梯底板上，如图所示的 v－t图像是计算机显示的电梯在某一段时间内速度变化的
情况(竖直向上为正方向)．根据图像提供的信息，可以判断下列说法正确的是(　　)
A．在 0～20 s 内，电梯向上运动，该同学始终处于超重状态
B．在 0～5 s 内，电梯在加速上升，该同学处于失重状态
C．在 5～10 s 内，电梯处于静止状态，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力
D．在 10～20 s 内，电梯在减速上升，该同学处于失重状态
答案　D
解析　在v－t图像中，图像的斜率表示加速度，故 0～5 s 内斜率为正，加速度为正，方向竖直向
上，速度为正，即电梯向上做加速运动，处于超重状态；在 5～10 s 过程中，电梯匀速运动，该同
学加速度为零，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力，处于平衡状态； 10～20 s 过程中，斜
率为负，加速度竖直向下，速度为正，即电梯向上做减速运动，处于失重状态，D正确．
一、从受力确定运动情况
1．基本思路
分析物体的受力情况，求出物体所受的合力，由牛顿第二定律求出物体的加速度；再由运动学公式
及物体运动的初始条件确定物体的运动情况．
2．流程图
二、从运动情况确定受力
1．基本思路
分析物体的运动情况，由运动学公式求出物体的加速度，再由牛顿第二定律求出物体所受的合力；
再分析物体的受力，求出物体受到的作用力．
2．流程图
四、超重和失重
1．对视重的理解
当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上相对静止时，弹簧测力计或台秤的示数称为“视重”，
大小等于弹簧测力计所受的拉力或台秤所受的压力．
当物体处于超重或失重状态时，物体的重力并未变化，只是视重变了．
2．超重、失重的比较
特征状态 加速度 视重(F)与重力的关系 运动情况 受力图
平衡 a＝0F＝mg
静止或匀速直
线运动
超重
竖直向上或
有竖直向上
的分量
由F－mg＝ma 得F＝
m(g＋a) >mg
向上加速或向
下减速
失重
竖直向下或
有竖直向下
的分量
由mg－F＝ma 得F＝
m(g－a) <mg
向下加速或向
上减速
完全失重 a＝g F＝0
自由落体运
动、竖直上抛
运动
一、多过程问题分析
例题 1. 如图所示，一足够长的斜面倾角 θ为37°，斜面 BC 与水平面 AB 平滑连接，质量 m＝2 kg 的
物体静止于水平面上的 M点，M点与 B点之间的距离 L＝9 m，物体与水平面和斜面间的动摩擦因
数均为 μ＝0.5，现物体受到一水平向右的恒力 F＝14 N 作用，运动至 B点时撤去该力，(sin 37°＝
0.6，取g＝10 m/s2)则：
(1)物体在恒力 F作用下运动时的加速度是多大？
(2)物体到达B点时的速度是多大？
(3)物体沿斜面向上滑行的最远距离是多少？
答案　(1)2 m/s2　(2)6 m/s　(3)1.8 m
解析　(1)在水平面上，根据牛顿第二定律可知 F－μmg＝ma，
解得 a＝＝ m/s2＝2 m/s2.
(2)由M到B，根据运动学公式可知 vB2＝2aL，
解得 vB＝＝ m/s＝6 m/s.
(3)在斜面上，根据牛顿第二定律可得，
mgsin θ＋μmg·cos θ＝ma′，
代入数据得加速度的大小为 a′＝10 m/s2，
逆向分析可得 vB2＝2a′x，
解得 x＝＝1.8 m.
第12天 牛顿第二定律的应用、超重和失重（解析版） -【寒假自学课】2023年高一物理寒假精品课（人教版2019）.docx

共9页,预览3页

还剩页未读， 继续阅读

相关推荐

更多
立即下载
作者：envi 分类：高中 价格：3知币 属性：9 页 大小：1.05MB 格式：DOCX 时间：2025-05-07

开通VIP享超值会员特权

  • 多端同步记录
  • 高速下载文档
  • 免费文档工具
  • 分享文档赚钱
  • 每日登录抽奖
  • 优质衍生服务

作者详情

相关内容

更多

推荐作者

热门标签

大联考 高考地理 英语真题 听力 语法填空 石家庄 数学竞赛 读后续写 英语阅读 深圳中学
/ 9
评分 收藏
分享
立即下载
客服
关注