专题突破三应用牛顿运动定律解决“四类”问题一、超重和失重1.超重(1)定义: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.(2)产生条件:物体具有向上的加速度(或向上的加速度分量).2.失重(1)定义: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.(2)产生条件:物体具有向下的加速度(或向下的加速度分量).3.完全失重(1)定义:物体对支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)等于0的现象称为完全失重现象.(2)产生条件:物体的加速度a=g,方向竖直向下.自测1关于超重和失重的下列说法中,正确的是()A.超重就是物体所受的重力增大了,失重就是物体所受的重力减小了B.物体做自由落体运动时处于完全失重状态,所以做自由落体运动的物体不受重力作用C.物体具有向上的速度时处于超重状态,物体具有向下的速度时处于失重状态D.物体处于超重或失重状态时,物体的重力始终存在且不发生变化答案D二、动力学中的图象问题1.动力学中常见的图象v-t图象、x-t图象、F-t图象、F-a图象等.2.解决图象问题的关键(1)看清图象的横、纵坐标所表示的物理量及单位并注意坐标原来是否从0开始.(2)理解图象的物理意义,能够抓住图象的一些关键点,如斜率、截距、面积、交点、拐点等,判断物体的运动情况或受力情况,再结合牛顿运动定律求解.自测2静止物体受到的合外力随时间变化的图象如图1所示,它的速度随时间变化的图象是下图中的()图1答案A解析由合外力随时间变化的图象知,物体先做匀加速运动再做加速度不同的匀加速运动,且第二次加速度大于第一次加速度,最后所受合外力为0,做匀速运动,故选A.三、连接体问题1.两个(或两个以上)物体组成的系统,我们称之为连接体.连接体的加速度通常是相同的,但也有不同的情况,如一个静止、一个运动.连接体问题的类型有:物物连接体、轻杆连接体、弹簧连接体、轻绳连接体.2.处理连接体问题的方法:整体法与隔离法.要么先整体后隔离,要么先隔离后整体.不管用什么方法解题,所使用的规律都是牛顿运动定律.自测3光滑水平面上两物体质量分别为M、m,由轻绳相连,水平恒力F作用在M上,如图2所示.求轻绳上的拉力大小.图2答案见解析解析对M、m组成的整体由牛顿第二定律得:F=(M+m)aa=.对m由牛顿第二定律得绳子拉力FT=ma解得FT=F.四、动力学中的临界与极值问题1.临界或极值条件的标志(1)题目中“刚好”“恰好”“正好”等关键词句,明显表明题述的过程存在临界点.(2)题目中“取值范围”“多长时间”“多大距离”等词句,表明题述过程存在着“起止点”,而这些“起止点”一般对应临界状态.(3)题目中“最大”“最小”“至多”“至少”等词句,表明题述的过程存在极值,这个极值点往往是临界点.2.常见临界问题的条件(1)接触与脱离的临界条件:两物体相接触或脱离,临界条件是:弹力FN=0.(2)相对滑动的临界条件:静摩擦力达到最大值.(3)绳子断裂与松弛的临界条件:绳子所能承受的张力是有限的,绳子断与不断的临界条件是绳中张力等于它所能承受的最大张力,绳子松弛的临界条件是FT=0.(4)最终速度(收尾速度)的临界条件:物体所受合外力为零.命题点一超重、失重问题状态比较超重失重本质特征①物体具有竖直向上的加速度a②物体加速度有竖直向上的分量①物体具有竖直向下的加速度a②物体加速度有竖直向下的分量现象对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)大于重力,即F=mg+ma>mg对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)小于重力,即F=mg-ma