1、物体的加速度ag，方向竖直向下.考点一超重与失重现象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）发生了变化（即“视重”发生变化）.2.只要物体有向上或向下的加速度，物体就处于超重或失重状态，与物体向上运动还是向下运动无关.3.尽管物体的加速度不是在竖直方向，但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.4.物体超重或失重的多少是由物体的质量和竖直加速度共同决定的，其大小等于ma.例1如图2所示，升降机天花板上用轻弹簧测力计悬挂一物体，升降机 静止时弹簧
2、测力计的读数为10 N，现让物体随升降机一起运动，弹簧测力计稳定时的读数为12 N，则（g10 m/s2） （）A.物体随升降机一起运动时的重力为12 NB.物体的加速度大小一定等于a2 m/s2C.物体可能减速下降 图2D.物体处于超重状态，一定加速上升解析据题意，物体的重力等于静止时弹簧测力计的示数，应该为G10 N，则物体质量为m1 kg，故A选项错误；物体加速过程由牛顿第二定律可算出a2 m/s2，故B选项正确；由于测力计示数大于重力，则物体处于超重状态，可能加速上升，也可能减速下降，故C项正确，D选项错误.答案BC突破训练1在探究超重和失重规律时，某体重为G的同学站在一压力传感器上完
3、成一次下蹲动作，传感器和计算机相连，经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图像，则下列图像中可能正确的是 （）解析该同学下蹲过程中，其加速度方向先向下后向上，故先失重后超重，故选项D正确.考点二动力学中的图像问题1.图像的类型（1）已知物体在一过程中所受的某个力随时间变化的图线，要求分析物体的运动情况.（2）已知物体在一运动过程中速度、加速度随时间变化的图线，要求分析物体的受力情况.2.问题的实质是力与运动的关系问题，求解这类问题的关键是理解图像的物理意义，理解图像的轴、点、线、截、斜、面六大功能.例2如图3甲所示，静止在光滑水平面上的长木板B（长木板足够长）的左端放着小物块A，某时刻，B受到
4、水平向左的外力F的作用，F随时间t的变化规律如图乙所示，即Fkt，其中k为已知常数.若A、B之间的滑动摩擦力f的大小等于最大静摩擦力，且A、B的质量相等，则下列图中可以定性地描述物块A的vt图像的是 （）图3解析刚开始，外力F较小，A、B保持相对静止，加速度大小为a，可见，加速度a的大小随着时间t逐渐增大，对应的vt图线的斜率逐渐增大，C、D错误；随着时间t的增大，外力F增大，当物块和木板之间的摩擦力大小达到最大静摩擦力时，物块A与木板B发生相对运动，此时有fma，Ffma，解得F2f，即kt2f，可见t后物块将在大小恒定的摩擦力的作用下做匀加速直线运动，其对应的vt图线是倾斜的直线，A错误，
5、B正确. 数图结合解决动力学问题物理公式与物理图像的结合是一种重要题型.动力学中常见的图像有vt图像、xt图像、Ft图像、Fa图像等，解决图像问题的关键有：（1）分清图像的横、纵坐标所代表的物理量及单位，并且注意坐标原点是否从零开始，明确其物理意义.（2）明确图线斜率的物理意义，如vt图线的斜率表示加速度，注意图线中一些特殊点所表示的物理意义：图线与横、纵坐标的交点，图线的转折点，两图线的交点等. （3）明确能从图像中获得哪些信息：把图像与具体的题意、情境结合，并结合斜率、特殊点等的物理意义，确定能从图像中反馈出来哪些有用信息（如vt图线所围面积表示位移等）并结合牛顿运动定律求解.突破训练2我
6、国“蛟龙号”深潜器在某次实验时，内部显示屏上显示了从水面开始下潜到返回水面过程中的速度图像，如图4所示.以下判断正确的是 （）图4A.6 min8 min内，深潜器的加速度最大B.4 min6 min内，深潜器停在深度为60 m处C.3 min4 min内，潜水员处于超重状态D.6 min10 min内，深潜器的加速度不变解析速度时间图线的斜率的绝对值表示加速度的大小，图线与时间轴围成的面积等于位移的大小.6 min8 min内深潜器的加速度小于3 min4 min内深潜器的加速度，A错误.4 min6 min内，深潜器停在深度为360 m处，B错误.3 min4 min内，深潜器向下做匀减速
7、运动，加速度向上，故处于超重状态，C正确.6 min8 min内与8 min10 min内深潜器的加速度大小相等，方向相反，D错误.考点三动力学中的临界极值问题临界或极值条件的标志（1）有些题目中有“刚好”、“恰好”、“正好”等字眼，明显表明题述的过程存在着临界点；（2）若题目中有“取值范围”、“多长时间”、“多大距离”等词语，表明题述的过程存在着“起止点”，而这些起止点往往就对应临界状态；（3）若题目中有“最大”、“最小”、“至多”、“至少”等字眼，表明题述的过程存在着极值，这个极值点往往是临界点；（4）若题目要求“最终加速度”、“稳定加速度”等，即是求收尾加速度或收尾速度.例3（2013山
8、东22） 如图5所示，一质量m0.4 kg的小物块，以v0 2 m/s的初速度，在与斜面成某一夹角的拉力F作用下，沿斜面向 上做匀加速运动，经t2 s的时间物块由A点运动到B点，A、B之 间的距离L10 m.已知斜面倾角30，物块与斜面之间的动摩擦因 数.重力加速度g取10 m/s2. 图5（1）求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小.（2）拉力F与斜面夹角多大时，拉力F最小？拉力F的最小值是多少？解析（1）设物块加速度的大小为a，到达B点时速度的大小为v，由运动学公式得 Lv0tat2 vv0at联立式，代入数据得a3 m/s2v8 m/s（2）设物块所受支持力为FN，所受摩擦力为Ff，拉
9、力与斜面间的夹角为，受力分析如图所示，由牛顿第二定律得Fcos mgsin Ffma Fsin FNmgcos 0 又FfFN 联立式得F 由数学知识得cos sin sin（60） 由式可知对应最小F的夹角30 联立式，代入数据得F的最小值为FminN答案（1）3 m/s28 m/s（2）30动力学中的典型临界条件（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N0.（2）相对滑动的临界条件：两物体相接触且处于相对静止时，常存在着静摩擦力，则相对滑动的临界条件是：静摩擦力达到最大值.（3）绳子断裂与松驰的临界条件：绳子所能承受的张力是有限度的，绳子断与不断的临界条件是绳中张力
10、等于它所能承受的最大张力，绳子松驰的临界条件是：T0.（4）加速度变化时，速度达到最值的临界条件：当加速度变为零时.突破训练3如图6所示， 物体A叠放在物体B上，B置于光滑水平面图6 上，A、B质量分别为mA6 kg，mB2 kg，A、B之间的动摩擦因数 0.2，开始时F10 N，此后逐渐增加，在增大到45 N的过程中，g取10 m/s2，则（）A.当拉力F48 N时，A、B才会开始相对运动，故选项A、B、C错误，D正确.12.“传送带模型”问题的分析思路1.模型特征一个物体以速度v0（v00）在另一个匀速运动的物体上开始运动的力学系统可看做“传送带”模型，如图7（a）、（b）、（c）所示.图
11、72.建模指导传送带模型问题包括水平传送带问题和倾斜传送带问题.（1）水平传送带问题：求解的关键在于对物体所受的摩擦力进行正确的分析判断.判断摩擦力时要注意比较物体的运动速度与传送带的速度，也就是分析物体在运动位移x（对地）的过程中速度是否和传送带速度相等.物体的速度与传送带速度相等的时刻就是物体所受摩擦力发生突变的时刻.（2）倾斜传送带问题：求解的关键在于认真分析物体与传送带的相对运动情况，从而确定其是否受到滑动摩擦力作用.如果受到滑动摩擦力作用应进一步确定其大小和方向，然后根据物体的受力情况确定物体的运动情况.当物体速度与传送带速度相等时，物体所受的摩擦力有可能发生突变.例4如图8所示为某
12、工厂的货物传送装置，倾斜运输带AB（与水平面成37）与一斜面BC（与水平面成30）平滑连接，图8B点到C点的距离为L0.6 m，运输带运行速度恒为v05 m/s，A点到B点的距离为x4.5 m，现将一质量为m0.4 kg的小物体轻轻放于A点，物体恰好能到达最高点C点，已知物体与斜面间的动摩擦因数1，求：（g10 m/s2，sin 370.6，cos 370.8，空气阻力不计）（1）小物体运动到B点时的速度v的大小；（2）小物体与运输带间的动摩擦因数；（3）小物体从A点运动到C点所经历的时间t.审题与关联解析（1）设小物体在斜面上的加速度为a1，运动到B点的速度为v，由牛顿第二定律得mgsin
13、1mgcos ma1由运动学公式知v22a1L，联立解得v3 m/s.（2）因为vaA由牛顿第二定律可知 FmBgmBaBmBgmAaA联立解得：F（2）要使B能在A上滑动，就得使B的加速度aB大于A的加速度aA.即：由牛顿第二定律可知mCgmBg（mBmC）aBmCGC3.如图12所示，为皮带传输装置示意图的一部分，传送带与水平地面的倾角37，A、B两端相距5.0 m，质量为m10 kg的物体以v06.0 m/s的速度沿AB方向从A端滑上传送带，物体与传送带间的动摩擦因数处处相同，均为0.5.传送带顺时针运转的速度v4.0 m/s，（g取10 m/s2，sin 370.8）求 ： 图12（1
14、）物体从A点到达B点所需的时间；（2）若传送带顺时针运转的速度可以调节，物体从A点到达B点的最短时间是多少？答案（1）2.2 s（2）1 s解析（1）设在AB上物体的速度大于v4.0 m/s时加速度大小为a1，由牛顿第二定律得mgsin mgcos ma1设经t1速度与传送带速度相同，t1通过的位移x1设速度小于v时物体的加速度为a2mgsin mgcos ma2物体继续减速，设经t2速度到达传送带B点Lx1vt2a2ttt1t22.2 s（2）若传送带的速度较大，沿AB上滑时所受摩擦力一直沿皮带向上，则所用时间最短，此种情况加速度一直为a2 Lv0ta2t2t1 s（限时：45分钟）题组1超
15、重、失重的理解与应用1有关超重和失重，以下说法中正确的是 （）A物体处于超重状态时，所受重力增大，处于失重状态时，所受重力减小B竖直上抛的木箱中的物体处于完全失重状态C在沿竖直方向运动的升降机中出现失重现象时，升降机必定处于下降过程D站在月球表面的人处于失重状态解析超重与失重时，物体自身的重力不会发生变化，A项错；竖直上抛中的木箱中的物体的加速度都为竖直向下的重力加速度g，所以是完全失重，B项正确；升降机失重时，也有可能是做向上的减速运动，C项错；月球表面对人体也有引力作用，虽然他对月面的压力小于在地球时对地球表面的压力，但对月面的压力等于他在月球上受的重力，所以这不是失重，D项错，正确选项为
16、B.2如图1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 NB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 图1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；由题图线可知，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3如图2所示，质量为M的木楔ABC静置于粗糙水平面上，在斜面顶端将一质量为m的物体，以一定的初速度从A点沿平行斜面的方向推出，物体m沿斜面向下做减速运动，在减速运动过程
17、中，下列有关说法中正确的是 （）A地面对木楔的支持力大于（Mm）gB地面对木楔的支持力小于（Mm）gC地面对木楔的支持力等于（Mm）g 图2D地面对木楔的摩擦力为0答案A解析由于物体m沿斜面向下做减速运动，则物体的加速度方向与运动方向相反，即沿斜面向上，则其沿竖直向上的方向有分量，故系统处于超重状态，所以可确定A正确，B、C错误；同理可知，加速度沿水平方向的分量向右，说明地面对木楔的摩擦力方向水平向右，故D错误题组2动力学中的图像问题4如图3甲所示，A、B两物体叠放在一起，放在光滑的水平面上，从静止开始受到一变力F的作用，该力与时间的关系如图乙所示，A、B始终相对静止，则下列说法不正确的是（）
18、At0时刻，A、B间静摩擦力最大Bt0时刻，B速度最大C2t0时刻，A、B间静摩擦力为零D2t0时刻，A、B位移最大答案AC解析由题图乙可知，A、B一起先做加速度减小的变加速运动，后做加速度增大的变减速运动，所以B项正确；全过程运动方向不变，2t0时刻，A、B位移最大，所以D项正确；不正确的选项为A、C项5下面四个图像依次分别表示A、B、C、D四个物体的加速度、速度、位移和摩擦力随时间变化的规律其中可能处于受力平衡状态的物体是 （）答案CD解析若物体处于受力平衡状态，则加速度a0，因此A、B均错误C代表匀速直线运动，所以正确D为摩擦力的变化，但是有可能跟外力平衡，所以D也正确6如图4甲所示，质量为m2 kg的物体在水平面上向右做直线运动过A点时给物体一个水平向左的恒力F并开始计时，选水平向右为速度的正方向，通过速度传感器测出物体的瞬时速度，所得vt图像如图乙所示取重力加速度g10 m/s2.求：
