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第3节 牛顿运动定律的综合应用
知识点1 超重和失重 1．实重和视重：
(1)实重：物体实际所受的重力，与物体的运动状态无关． (2)视重：
①当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数称为视重． ②视重大小等于弹簧测力计所受物体的拉力或台秤所受物体的压力． 2．超重、失重和完全失重比较 概念 产生 条件 原理 方程 运动 状态 知识点2 整体法与隔离法 1．整体法
当连接体内(即系统内)各物体的加速度相同时，可以把系统内的所有物体看成一个整体，分析其受力和运动情况，运用牛顿第二定律对整体列方程求解的方法．
2．隔离法
当求系统内物体间相互作用的内力时，常把某个物体从系统中隔离出来，分析其受力和运动情况，再用牛顿第二定律对隔离出来的物体列方程求解的方法．
3．外力和内力
加速上升、 减速下降 加速下降、 减速上升 无阻力的抛体运动情况；绕地球匀速圆周运动的卫星 物体的加速度方向向上 物体的加速度方向向下 物体的加速度方向向下，大小a＝g 超重现象 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象 失重现象 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象 完全失重 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的现象 F－mg＝ma F＝m(g＋a) mg－F＝ma F＝m(g－a) mg－F＝mg F＝0 1word版本可编辑.欢迎下载支持.
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如果以物体系统为研究对象，受到系统之外的物体的作用力，这些力是该系统受到的外力，而系统内各物体间的相互作用力为内力．应用牛顿第二定律列方程时不考虑内力．如果把某物体隔离出来作为研究对象，则原来的内力将转换为隔离体的外力．
1．正误判断
(1)超重说明物体的重力增大了．(×) (2)失重说明物体的重力减小了．(×)
(3)物体超重时，加速度向上，速度也一定向上．(×) (4)物体失重时，也可能向上运动．(√)
(5)应用牛顿运动定律进行整体分析时，可以分析内力．(×) (6)物体完全失重时，说明物体的重力为零．(×)
2．(对超重和失重的理解)(2014·北京高考)应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入．例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出．对此现象分析正确的是( )
【导学号：96622047】
A．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态 B．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态 C．在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度 D．在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度 【答案】 D
3．(完全失重状态的应用)
如图3-3-1所示，A、B两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛(不计空气阻力)．下列说法正确的是( )
图3-3-1
A．在上升和下降过程中A对B的压力一定为零 B．上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力 C．下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力 D．在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力 【答案】 A
4．(整体法与隔离法的应用)两个物体A和B，质量分别为m1和m2，互相接触放在光滑水平面上，如图3-3-2所示，对物体A施以水平的推力F，则物体A对物体B的作用力等于( )
【导学号：96622048】
图3-3-2
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m1
A.m1＋m2F C．F 【答案】 B
[核心精讲]
m2
B.m1＋m2F
m1 D.m2F
1．不论超重、失重或完全失重，物体的重力都不变，只是“视重”改变．
2．物体是否处于超重或失重状态，与物体向上运动还是向下运动无关，决定于物体具有向上的加速度还是向下的加速度，这也是判断物体超重或失重的根本依据所在．
3．当物体处于完全失重状态时，重力只有使物体产生a＝g的加速度效果，不再有其他效果．此时，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如天平失效、液体不再产生压强和浮力等．
[题组通关]
1．为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯．无人乘坐时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转．一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图3-3-3所示．下列说法中正确的是( )
图3-3-3
A．顾客始终受到三个力的作用 B．顾客始终处于超重状态
C．顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下 D．顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方，再竖直向下
C 当扶梯加速向上运动时，顾客受竖直向下的重力、竖直向上的支持力、水平向右的摩擦力三个力作用，且处于超重状态；当顾客匀速上升时，只受重力和支持力两个力作用，且此时不超重，也不失重，顾客对扶梯作用力竖直向下；加速上升过程中，顾客对扶梯作用力是向下的压力和向左的摩擦力的合力，方向斜向左下方，故C正确，A、B、D均错误．
2．(2015·重庆高考)若货物随升降机运动的v- t图象如图3-3-4所示(竖直向上为正)，则货物受到升降机的支持力F与时间t关系的图象可能是( )
【导学号：96622049】
图3-3-4
【答案】 B 根据v- t图象可知电梯的运动情况：加速下降→匀速下降→减速下降→加速上升→匀速上升→减速上升，根据牛顿第二定律F－mg＝ma可判断支持力F的变化情况：失重→等于重力→超重→超重→等于重力→失重，故选项B正确．
[名师微博]
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高三物理一轮复习必考部分第3章牛顿运动定律第3节牛顿运动定律的综合应用教师用书
