高中物理 4.7《用牛顿运动定律解决问题(二)》学案 新人教版必修1.doc

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1、4.7用牛顿定律解决问题(二)学习目标:1.知道什么是超重与失重。2.知道产生超重与失重的条件。3.了解生活实际中超重和失重现象。4.理解超重和失重的实质。5.了解超重与失重在现代科学技术研究中的重要应用。6.会用牛顿第二定律求解超重和失重问题。学习重点:超重和失重的实质。学习难点:应用牛顿定律求解超重和失重问题。主要内容:一、超重和失重现象1.超重现象(1)定义(力学特征):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情况叫超重现象。(2)产生原因(运动学特征):物体具有竖直向上的加速度。(3)发生超

2、重现象与物体的运动(速度)方向无关,只要加速度方向竖直向上—物体加速向上运动或减速向下运动都会发生超重现象。2.失重现象(1)定义(力学特征):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情况叫失重现象。(2)产生原因(运动学特征):物体具有竖直向下的加速度。(3)发生超重现象与物体的运动(速度)方向无关,只要加速度方向竖直向下—物体加速向下运动或减速向上运动都会发生失重现象。3.完全失重现象—失重的特殊情况(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的情况(即与支持物或悬挂物虽然接触但无相

3、互作用)。(2)产生原因:物体竖直向下的加速度就是重力加速度,即只受重力作用,不会再与支持物或悬挂物发生作用。(3)是否发生完全失重现象与运动(速度)方向无关,只要物体竖直向下的加速度等于重力加速度即可。问题:试在右图中分别讨论当GA>GB和GA

4、失重的实质:物体超重和失重并不是物体的实际重力变大或变小,物体所受重力G=mg始终存在,且大小方向不随运动状态变化。只是因为由于物体在竖直方向有加速度,从而使物体的视重变大变小。2.物体由于处于地球上不同地理位置而使重力G值略有不同的现象不属于超重和失重现象。3.判断超重和失重现象的关键,是分析物体的加速度。要灵活运用整体法和隔离法,根据牛顿运动定律解决超重、失重的实际问题。问题:1、手提弹簧秤突然上升一段距离的过程中,有无超重和失重现象2.人突然站立、下蹲的过程中有无、失重现象?3.已调平衡的天平,在竖直方向变速

5、运动的电梯中平衡会否被破坏?4.容器中装有水,在水中有一只木球,用一根橡皮筋将木球系在容器底部。在失重的条件下,木球将要上浮一些还是要下沉一些?[来源:学

6、科

7、网Z

8、X

9、X

10、K]5.两个木块叠放在一起,竖直向上抛出以后的飞行过程中,若不计空气阻力,它们之间是否存在相互作用的弹力?为什么?6.在超重、失重和完全失重的情况下,天平、杆秤、弹簧秤、水银气压计、水银温度计能否正常工作?7.完全失重时,能否用弹簧秤测量力的大小?【例一】一个人在地面用尽全力可以举起80kg的重物;当他站在一个在竖直方向做匀变速运动的升降机上时

11、,他最多能举起120kg的重物。问:该升降机可能作什么运动?【例二】一台起重机的钢丝绳可承受1.4×104kg的拉力,现用它来吊重1.O×102kg的货物。若使货物以1.0m/s2加速度上升,钢丝绳是否会断裂?【例三】一台升降机的地板上放着一个质量为m的物体,它跟地面间的动摩擦因数为μ-6-用心爱心专心,可以认为物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。一根劲度系数为k的弹簧水平放置,左端跟物体相连,右端固定在竖直墙上,开始时弹簧的伸长为△x,弹簧对物体有水平向右的拉力,求:升降机怎样运动时,物体才能被弹簧拉动?[来源

12、:Zxxk.Com]【例四】如图所示,一根轻质弹簧上端固定,下端挂一质量为m0的平盘,盘中有一物体,质量为m。当盘静止时,弹簧的长度比其自然长度伸长L,今向下拉盘使弹簧再伸长△L后停止,然后松手放开。设弹簧总处在弹性限度以内,则刚松开手时盘对物体的支持力等于()A.(1+)mgB.(1+)(m+m0)gC.mgD.(m+m0)g[来源:学科网ZXXK]课堂训练:1.升降机中站着一个人,在升降机减速上升过程中,以下说法正确的是()A.人对地板压力将增大。B.地板对人的支持力将减小。C.人所受的重力将会减小。D.人所受

13、的重力保持不变。2.竖直向上射出的子弹,到达最高点后又竖直落下,如果子弹所受的空气阻力与子弹的速率大小成正比,则()A.子弹刚射出时的加速度值最大。B.子弹在最高点时的加速度值最大。[来源:学_科_网]C.子弹落地时的加速度值最小。D.子弹在最高点时的加速度值最小。3.一个弹簧秤最多能挂上60千克的物体,在以5米/秒2加速下降的电梯里,则它最多能挂上____

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