高中物理 4.8用牛顿运动定律解决问题(二)学案+检测(新人教版)必修1.doc

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1、学案8　用牛顿运动定律解决问题(二)[目标定位]　1.理解共点力作用下物体平衡状态的概念以及共点力作用下物体的平衡条件.2.会用共点力的平衡条件解决有关力的平衡问题.3.知道超重、失重和完全失重现象，会根据条件判断超重、失重现象.4.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[问题设计]1．什么是平衡状态？答案　物体保持静止或匀速直线运动的状态叫做平衡状态．2．物体只有在不受力作用时，才能保持平衡状态吗？答案　不是．因为处于平衡状态时，物体所受的合力为零，而不只是不受力作用．3．速度等于零时，物体一定处于平衡状

2、态吗？答案　不一定．平衡状态表现为速度始终不变，当物体某一瞬间的速度为零时，但速度要发生变化，即加速度不为零时，就不是平衡状态．[要点提炼]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)3．平衡条件的四个推论(1)二力作用平衡时，二力等大、反向．(2)三力作用平衡时，任意两力的合力与第三个力等大、反向．(3)多力作用平衡时，任意一个力与其他所有力的合力等大、反向．(4)物体处于平衡状态时，沿任意方向上分力之和均为零．二、超重和失重[问题设计]小星家住十八楼，每天上学放学均要乘垂直升降电梯

3、上下楼．小星在电梯里放了一台台秤如图1所示．设小星的质量为50kg，g取10m/s2.求下列情况中台秤的示数．图1(1)当电梯以a＝2m/s2的加速度匀加速上升；(2)当电梯以a＝2m/s2的加速度匀减速上升；(3)当电梯以a＝2m/s2的加速度匀加速下降；(4)当电梯以a＝2m/s2的加速度匀减速下降；从以上例子中归纳总结：什么情况下会发生超重现象，什么情况下会发生失重现象？答案　(1)匀加速上升时，以人为研究对象，受力情况、加速度方向、速度方向如图所示．选向上为正方向．根据牛顿第二定律：FN1－mg＝ma得：FN1＝mg＋ma

4、＝50×(10＋2)N＝600N(2)匀减速上升时，以人为研究对象，人的受力情况、加速度方向、速度方向如图所示．选向下为正方向根据牛顿第二定律：mg－FN2＝ma得：FN2＝mg－ma＝50×(10－2)N＝400N(3)匀加速下降时，以人为研究对象，人的受力情况、加速度方向、速度方向如图所示，选向下为正方向，根据牛顿第二定律有mg－FN3＝ma得：FN3＝mg－ma＝50×(10－2)N＝400N(4)匀减速下降时，以人为研究对象，人的受力情况、加速度方向、速度方向如图所示，选向上为正方向，根据牛顿第二定律有FN4－mg＝ma得

5、：FN4＝mg＋ma＝50×(10＋2)N＝600N归纳总结：(1)、(4)中，物体具有向上的加速度时，将发生超重现象；(2)、(3)中，物体具有向下的加速度时，将发生失重现象．[要点提炼]1．超重与失重(1)超重：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)失重：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．(3)完全失重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的状态．2．判断超重、失重状态的方法(1)从受力的角度判断超重：物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力．失重：物体所受向上的

6、拉力(或支持力)小于重力．完全失重：物体所受向上的拉力(或支持力)等于零．(2)从加速度的角度判断超重：物体具有竖直向上的加速度．失重：物体具有竖直向下的加速度．完全失重：物体具有竖直向下的加速度，且加速度大小等于g.[延伸思考]有人说：“物体超重时重力变大了，失重时重力变小了，完全失重时重力消失了．”对吗？为什么？答案　不对．超重是物体对支持物的压力(或悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象，物体本身的重力并没有变化．同理，失重和完全失重时重力也没有变化．三、从动力学看自由落体运动和竖直上抛运动1．自由落体运动(1)条件：①v0＝

7、0；②只受重力作用，a＝g.(2)运动性质：初速度为零的匀加速直线运动．(3)规律：v＝gt，h＝gt2，v2－v＝2gh.2．竖直上抛运动(1)条件：①具有竖直向上的初速度；②只受重力作用，a＝g.(2)运动性质全过程看：匀变速直线运动分过程看(3)规律：①以初速度v0竖直向上抛出的物体，到达的最大高度h＝，上升到最大高度所需时间t上＝.②竖直上抛运动具有对称性．a．从抛出点上升到最高点所用的时间t上与从最高点落回抛出点所用的时间t下相等，即t上＝t下＝；b．落回抛出点的速度大小v等于初速度v0；c．上升和下降过程经过同一位置时

8、速度大小相等；d．上升和下降过程经过同一段高度的上升时间和下降时间相等．一、共点力的平衡例1　如图2所示，电灯的重力为20N，绳AO与天花板间的夹角为45°，绳BO水平，求绳AO、BO所受的拉力的大小．图2解析　解法一　力的合成法O点受三个力作用处