发布时间 : 星期六 文章2020届高考物理一轮复习讲义：第三章 第3讲 牛顿运动定律的综合应用（含答案）更新完毕开始阅读
第3讲 牛顿运动定律的综合应用
板块一 主干梳理·夯实基础
【知识点1】 超重和失重 Ⅰ 1．实重与视重
(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、失重和完全失重的比较
【知识点2】 牛顿定律的应用 Ⅱ 整体法和隔离法 (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。
板块二 考点细研·悟法培优
考点1 对超重和失重的理解 [深化理解]
1．判断方法
不管物体的加速度是不是竖直方向，只要其加速度在竖直方向上有分量，物体就会处于超重或失重状态。 2．易错易混点拨
(1)超重并不是重力增加了，失重并不是重力减小了，完全失重也不是重力完全消失了。在发生这些现象时，物体的重力依然存在，且不发生变化，只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发生变化。
(2)在完全失重的状态下，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、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生压强等。
例1 [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( )
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
(1)手托物体向上运动的过程，始终加速吗？
提示：不是，可以减速。
(2)物体离开手的瞬间，受什么力的作用？ 提示：只受重力作用。 尝试解答 选D。
手托物体抛出的过程，必有一段加速过程，其后可以减速，可以匀速，当手和物体匀速运动时，物体既不超重也不失重；当手和物体减速运动时，物体处于失重状态，选项A错误；
物体从静止到运动，必有一段加速过程，此过程物体处于超重状态，选项B错误；当物体离开手的瞬间，物体只受重力，此时物体的加速度等于重力加速度，选项C错误；手和物体分离之前速度相同，分离之后手速度的变化率比物体速度的变化率大，物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度，故D正确。 总结升华
判断超重和失重现象的技巧
首先对物体的运动状态进行分析，其次判断加速度的方向。当物体具有向上的加速度(或具有向上的加速度分量)时处于超重状态，具有向下的加速度(或具有向下的加速度分量)时处于失重状态，向下的加速度为重力加速度时处于完全失重状态。如手托物体竖直向上抛出必有一段加速过程，且加速度向上，物体处于超重状态。
[跟踪训练]（多选）如图所示是某同学站在力传感器上做下蹲—起立的动作时记录的压力F随时间t变化的图线。由图线可知该同学( )
A．体重约为650 N
B．做了两次下蹲—起立的动作
C．做了一次下蹲—起立的动作，且下蹲后约2 s起立 D．下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态 答案 AC
解析 做下蹲—起立的动作时，下蹲过程中先向下加速后向下减速，因此先处于失重状态后处于超重状态，D错误；由图线可知，第一次下蹲4 s末结束，到6 s末开始起立，所以A、C正确，B错误。
考点2 整体法和隔离法解决连接体问题 [拓展延伸]
1．整体法的选取原则
若连接体内各物体具有相同的加速度，且不需要求物体之间的作用力，可以把它们看成一个整体，分析整体受到的合外力，应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量)。 2．隔离法的选取原则
若连接体内各物体的加速度不相同，或者要求出系统内各物体之间的作用力时，就需要把物体从系统中隔离出来，应用牛顿第二定律列方程求解。
3．整体法、隔离法的交替运用
若连接体内各物体具有相同的加速度，且要求物体之间的作用力时，可以先用整体法求出加速度，然后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力。即“先整体求加速度，后隔离求内力”。若已知物体之间的作用力，则“先隔离求加速度，后整体求外力”。
例2 [2018·甘肃五市一模]如图所示，在水平面上，有两个质量分别为m1和m2的物体A、B与水平面的动摩擦因数均为μ，m1＞m2，A、B间水平连接着一轻质弹簧测力计。若用大小为F的水平力向右拉B，稳定后B的加速度大小为a1，弹簧测力计示数为F1；如果改用大小为F的水平力向左拉A，稳定后A的加速度大小为a2，弹簧测力计示数为F2。则以下关系式正确的是( )
A．a1＝a2，F1＞F2 C．a1＝a2，F1＝F2
B．a1＝a2，F1＜F2 D．a1＞a2，F1＞F2
(1)两种情况下整体受的合外力大小是否相同？
提示：相同。
(2)F1、F2的大小与μ有关吗？ 提示：无关。 尝试解答 选A。
以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得 F－μ(m1＋m2)g＝(m1＋m2)a1 F－μ(m1＋m2)g＝(m1＋m2)a2 得到a1＝a2
当F拉B时，以A为研究对象，则有F1－μm1g＝m1a1 得到F1＝
m1
F
m1＋m2m2
F
m1＋m2
同理，当F拉A时，以B为研究对象 得到F1＝
由于m1＞m2，则F1＞F2 所以A正确，B、C、D错误。 总结升华
涉及整体法和隔离法的具体类型