牛顿运动定律的综合运用（整体法与隔离法的灵活应用）

考纲

1.牛顿运动定律、牛顿定律的应用

2．超重和失重

实验四：验证牛顿运动定律

本章内容是高考的重点，单独考查的题目多为选择题，与直线运动、曲线运动、电磁学等知识结合的题目多为计算题。

01

超重与失重

	1．实重和视重 (1)实重：物体实际所受的重力，它与物体的运动状态无关。 (2)视重：测力计所指示的数值。 2．超重、失重和完全失重比较

02

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 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，则内力将转换为隔离体的外力。

03

超重与失重问题

	(1)尽管物体的加速度不是竖直方向，但只要其加速度在竖直方向上有分量即a(y)≠0，物体就会出现超重或失重状态。当a(y)方向竖直向上时，物体处于超重状态；当a(y)方向竖直向下时，物体处于失重状态。 (2)尽管整体没有竖直方向的加速度，但只要物体的一部分具有竖直方向的分加速度，整体也会出现超重或失重状态。 (3)超重并不是说重力增加了，失重并不是说重力减小了，完全失重也不是说重力完全消失了。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。 (4)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、液体柱不再产生向下的压强等。 总结归纳 (1)无论超重还是失重，物体的重力并没有变化。 (2)由物体超重或失重，只能判断物体的加速度方向，不能确定其速度方向。 (3)物体超重或失重的多少是由发生超、失重现象的物体的质量和竖直方向的加速度共同决定的，其大小等于ma。

04

整体法与隔离法的灵活应用

	(1)隔离法的选取原则： 若连接体或关联体内各物体的加速度不相同，或者要求出系统内两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。 (2)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来分析整体受到的外力，应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量)。 (3)整体法、隔离法交替运用原则： 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”。

05

整体法与隔离法常涉及的问题类型

	1．涉及隔离法与整体法的具体问题类型 (1)涉及滑轮的问题 若要求绳的拉力，一般都必须采用隔离法。 (2)水平面上的连接体问题 ①这类问题一般多是连接体(系统)各物体保持相对静止，即具有相同的加速度。解题时，一般采用先整体、后隔离的方法。 ②建立坐标系时也要考虑矢量正交分解越少越好的原则，或者正交分解力，或者正交分解加速度。 (3)斜面体与上面物体组成的连接体的问题 当物体具有沿斜面方向的加速度，而斜面体相对于地面静止时，解题时一般采用隔离法分析。 解决这类问题的关键 正确地选取研究对象是解题的首要环节，弄清各个物体之间哪些属于连接体，哪些物体应该单独分析，分别确定出它们的加速度，然后根据牛顿运动定律列方程求解。