新人教版必修1高中物理4.7用牛顿运动定律解决问题二教案 .doc

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1、7．用牛顿运动定律解决问题(二)知识纲要导引核心素养目标(1)知道平衡状态，理解共点力作用下物体的平衡条件．(2)能解决简单的平衡问题．(3)知道超重、失重现象．(4)能用牛顿运动定律解决有关超重和失重问题.知识点一　共点力的平衡条件1．平衡状态：如果一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动状态，那么这个物体就处于平衡状态．2．平衡条件：共点力作用下物体的平衡条件是合力为零，即F合＝0.思考1如果物体的速度为零，物体一定处于平衡状态吗？提示：不一定．物体的速度在某一瞬间为零，而不能保持静止，这时物体所处的状态不是平衡状态．物体处于平

2、衡状态的特征(1)平衡状态的运动学特征：a＝0.(2)平衡状态的动力学特征：F合＝0.知识点二　超重和失重1．视重：所谓“视重”是指人由弹簧秤等量具上所看到的读数．2．超重：当物体具有向上的加速度时，物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受的重力(即视重大于重力)的现象称为超重现象．3．失重：当物体具有向下的加速度时，物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受的重力(即视重小于重力)的现象，称为失重现象．4．完全失重：当物体向下的加速度a＝g时，物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的状态，即视重等于零时，称为

3、完全失重状态.思考210在运行的电梯上，站在体重计上的同学突然看到自己的体重变大，这其中的原因是什么？此时电梯的运动情况如何？提示：是因为人对体重计的压力变大，是发生了超重现象．超重时加速度方向是向上的，所以运行中的电梯可能是加速上升或减速下降．(1)在超重和失重现象中，地球对物体的实际作用力并没有变化．(2)实重是物体实际所受的重力，物体所受的重力不会因物体运动状态的变化而变化．知识点三　从动力学看自由落体运动1．受力情况：运动过程中只受重力作用，且重力恒定不变，所以物体的加速度恒定．2．运动情况：初速度为零的竖直向下的匀加速直线运

4、动．3．竖直上抛运动在竖直上抛物体上升和下落的全过程中，物体的加速度大小不变，方向始终向下，做匀变速直线运动．竖直上抛运动的规律速度公式：v＝v0－gt位移公式：x＝v0t－gt2速度与位移关系：v2－v＝－2gx10核心一　共点力的平衡状态及处理方法1．对共点力平衡问题的理解：(1)两种平衡情形①静态平衡：物体在共点力作用下处于静止状态．②动态平衡：物体在共点力作用下处于匀速直线运动状态．(2)两种平衡的表达式①F合＝0，②，其中Fx合和Fy合分别是将力进行正交分解后，物体在x轴和y轴上所受的合力．静止的物体一定处于平衡状态，但处于

5、平衡状态的物体不一定静止．如小球静止不动，物块匀速运动．小球和物块都处于平衡状态．则：小球F合＝F－mg＝0.物块Fx＝F1－Ff＝0，Fy＝F2＋FN－mg＝0.2．三个平衡问题的推论例1　如图所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心．一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点，设滑块所受支持力为FN，OP与水平方向的夹角为θ.下列关系正确的是(　　)A．F＝B．F＝mgtanθC．FN＝D．FN＝mgtanθ【解析】　方法一　合成法滑块受力如图甲，由平衡条件知：＝tanθ，＝sinθ⇒F＝，FN＝.　方法二　正交分解法1

6、0将滑块受的力水平、竖直分解，如图乙所示，mg＝FNsinθ，F＝FNcosθ，联立解得：F＝，FN＝.【答案】　C静态平衡问题的解题步骤训练1　如图所示，质量为m的物体在恒力F作用下沿水平地面做匀速直线运动，物体与地面间的动摩擦因数为μ，则物体受到的摩擦力的大小为(　　)A．FsinθB．FcosθC．μ(Fsinθ＋mg)D．μ(mg－Fsinθ)解析：先对物体进行受力分析，如图所示，然后把力F进行正交分解，F产生两个效果：使物体水平向前F1＝Fcosθ，同时使物体压紧水平地面F2＝Fsinθ.由力的平衡，可得F1＝Ff，F2＋G

7、＝FN，又滑动摩擦力Ff＝μFN，则Ff＝Fcosθ＝μ(Fsinθ＋mg)，故选B、C两项．答案：BC10例2　如图所示，一小球放置在木板与竖直墙面之间．设墙面对球的压力大小为FN1，球对木板的压力大小为FN2.以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴，将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置．不计摩擦，在此过程中(请同学们用两种方法求解)(　　)A．FN1始终减小，FN2始终增大B．FN1始终减小，FN2始终减小C．FN1先增大后减小，FN2始终减小D．FN1先增大后减小，FN2先减小后增大【解析】　此题为一动态平衡问题．受力情况虽有变

8、化，但球始终处于平衡状态．方法一　图解法．对球受力分析如图1所示，它受重力G、墙对球的支持力FN1′和板对球的支持力FN2′而平衡．画出FN1′、FN2′、G三力构成的闭合矢量三角形及板BC逐渐放至水平的过程中，FN1′