2019_2020学年高中物理第四章牛顿运动定律7用牛顿运动定律解决问题二学案新人教版必修1201907311107

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1、7　用牛顿运动定律解决问题(二)[学科素养与目标要求]　物理观念：1.理解平衡状态及共点力作用下物体的平衡条件.2.理解超重、失重和完全失重现象．科学思维：1.能利用整体法和隔离法分析共点力作用下的平衡问题.2.会利用牛顿运动定律分析超重和失重现象.3.能从动力学角度理解自由落体运动和竖直上抛运动．一、共点力的平衡1．平衡状态：静止或匀速直线运动状态．2．平衡条件：(1)F合＝0(或加速度a＝0)(2)二、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：物体具有竖直向上(选填“竖直向上”或“

2、竖直向下”)的加速度．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：物体具有竖直向下(选填“竖直向上”或“竖直向下”)的加速度．(3)完全失重①定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的状态．②产生条件：a＝g，方向竖直向下．三、从动力学角度分析自由落体运动和竖直上抛运动1．自由落体运动(1)条件：①物体从静止开始下落，即运动的初速度是0；②运动过程中只受重力的作用，根据牛顿第二定律mg＝ma，所以a＝g.(2)运动性质：v0＝0、a＝g的匀加速直线运动．2．竖直上抛运动(1)受力情况：只

3、受重力作用，加速度为g.(2)运动性质：初速度v0≠0、加速度a＝g的匀变速直线运动．(3)基本公式①速度公式：v＝v0－gt.26②位移与时间的关系：x＝v0t－gt2.③速度与位移的关系：v2－v02＝－2gx.1．判断下列说法的正误．(1)某时刻物体的速度为零时，物体一定处于平衡状态．(　×　)(2)超重就是物体受到的重力增加了．(　×　)(3)物体处于完全失重状态时，物体的重力就消失了．(　×　)(4)物体处于超重状态时，物体一定在上升．(　×　)(5)物体处于失重状态时，物体可能在上升．(　√　)2．物体受到n个力作用处于静止状态，若其中一

4、个力F1＝10N，方向向右，则其余(n－1)个力的合力F′＝____N，方向向____．答案　10　左一、超重和失重如图1所示，某人乘坐电梯正在向上运动．图1(1)电梯启动瞬间加速度方向向哪？人受到的支持力比其重力大还是小？电梯匀速向上运动时，人受到的支持力比其重力大还是小？(2)电梯将要到达目的地减速运动时加速度方向向哪？人受到的支持力比其重力大还是小？答案　(1)电梯启动瞬间加速度方向向上，人受到的合力方向向上，所以支持力大于重力；电梯匀速向上运动时，人受到的合力为零，所以支持力等于重力．(2)减速运动时，因速度方向向上，故加速度方向向下，即人受

5、到的合力方向向下，支持力小于重力．1．视重：当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上相对静止时，弹簧测力计或台秤的示数称为“视重”，大小等于弹簧测力计所受的拉力或台秤所受的压力．当物体处于超重或失重状态时，物体的重力并未变化，只是视重变了．262．超重、失重的比较特征状态加速度视重(F)与重力关系运动情况受力示意图平衡a＝0F＝mg静止或匀速直线运动超重向上由F－mg＝ma得F＝m(g＋a)>mg向上加速或向下减速失重向下由mg－F＝ma得F＝m(g－a)

6、重、失重的理解(1)物体处于超重还是失重状态，只取决于加速度的方向，与物体的运动方向无关．(2)发生超重和失重时，物体所受的重力并没有变化．(3)发生完全失重现象时，与重力有关的一切现象都将消失．比如物体对支持物无压力，靠重力使用的仪器也不能再使用(如天平)．只受重力作用的一切抛体运动，都处于完全失重状态．例1　(多选)如图2所示，电梯的顶部竖直悬挂一个弹簧测力计，弹簧测力计下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为6N，关于电梯的运动，以下说法正确的是(g取10m/s2)(　　)图2

7、A．电梯可能向上加速运动，加速度大小为4m/s2B．电梯可能向下加速运动，加速度大小为4m/s226C．电梯可能向上减速运动，加速度大小为4m/s2D．电梯可能向下减速运动，加速度大小为4m/s2答案　BC解析　电梯做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10N，可知重物的重力等于10N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为6N，对重物，根据牛顿第二定律有mg－F＝ma，解得a＝4m/s2，方向竖直向下，则电梯的加速度大小为4m/s2，方向竖直向下，因此电梯可能向下做加速运动，也可能向上做减速运动，选项B、C正确．针对训练1　2016年10月17

8、日，“神舟十一号”载人飞船发射成功，如图3所示．宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验，