广东省陆丰市东海中学高中物理 初高中衔接 第9讲 牛顿运动定律的应用二与超重和失重导学案 新人教版必修1(1).doc

第9讲：牛顿运动定律的应用二与超重和失重1研究共点力作用下物体的平衡（1）共点力的概念：共点力是指作用于一点或作用线的延长线交于一点的各个力。（2）共点力作用下物体平衡的概念：物体能够保持静止或者做匀速直线运动状态叫做平衡状态。（3）共点力作用下物体的平衡条件：物体所受合外力为零，即f合=0，也就是物体的加速度为零。如果用正交分解法，可以立以下两个方程（f 合x=0和f 合y=0）。（4）求解共点力作用下物体平衡的一般步骤2探讨超重和失重现象（1）实重、视重、超重、失重和完全失重的概念：实重：即物体的实际重力，它不随物体运动状态变化而变化的。视重：指物体对水平支持面的压力或竖直悬挂线的拉力，它随物体运动状态而变化。超重：视重大于实重的现象。失重：视重小于实重的现象。完全失重：视重等于零的现象。（2）产生超重和失重的原因：产生超重和失重的原因可以用图4-7-1加以说明。图中质量为m的物体受重力和拉力两个力的作用，物体和弹簧秤的受力情况如图4-7-2所示。图中ft的大小就是弹簧秤的读数（即视重），ft与ft是一对作用力与反作用力，所以ft= ft （1）如果物体处于静止或匀速运动状态，则ft=mg (2)这种情况下视重等于实重。如果物体具有向上的加速度，则ft-mg=ma, ft=mg+ma, 但是ft= ft仍然成立，即ft=mg+ma,物体就处于超重状态。如果物体具有向下的加速度，则mg- ft =ma, ft=mg-ma, 但是ft= ft仍然成立，即ft=mg-ma,物体就处于失重状态。综上所述，物体出现超重或失重状态的原因是在竖直方向具有加速度。（3）对超重和失重现象的归纳总结：当物体具有竖直向上的加速度时，物体对测力计的作用力大于物体所受的重力，这种现象叫超重。当物体具有竖直向下的加速度时，物体对测力计的作用力小于物体所受的重力，这种现象叫失重。物体对测力计的作用力的读数等于零的状态叫完全失重状态。处于完全失重状态的液体对器壁没有压强。物体处于超重或失重状态时，物体所受的重力并没有变化。能力训练1牛顿第二定律的瞬时性abl2l1l2l1【例题1】如图（a）所示，一质量为m的物体系于长度分别为l1、l2的两根细线上，l1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为，l2水平拉直，物体处于平衡状态。现将l2线剪断，求剪断瞬时物体的加速度。【变式训练】如图所示，木块a、b用一轻弹簧相连，竖直放在木块c上，三者静置于地面，它们的质量之比是1：2：3。设所有接触面都光滑，当沿水平方向迅速抽出木块c的瞬间。a和b的加速度分别是aa=_，ab= _ 2与弹簧有关的一类问题【例题1】如图所示，如图所示，轻弹簧下端固定在水平面上。一个小球从弹簧正上方某一高度处由静止开始自由下落，接触弹簧后把弹簧压缩到一定程度后停止下落。在小球下落的这一全过程中，下列说法中正确的是（ ）a小球刚接触弹簧瞬间速度最大b从小球接触弹簧起加速度变为竖直向上c从小球接触弹簧到到达最低点，小球的速度先增大后减小abd从小球接触弹簧到到达最低点，小球的加速度先减小后增大【变式训练】如图所示，质量均为m的木块a和b，中间放置一轻质弹簧，压下木块a，再突然放手，在a达到最大速度时，木块b对地面的压力为_。3面接触物体分离的条件及应用相互接触的物体间可能存在弹力相互作用。对于面接触的物体，在接触面间弹力变为零时，它们将要分离。抓住相互接触物体分离的这一条件，就可顺利解答相关问题。45apa【例题1】如图所示，细线的一端固定于倾角为450的光滑楔形滑块a的顶端p处，细线的另一端拴一质量为m的小球。当滑块至少以加速度a=_ 向左运动时，小球对滑块的压力等于零，当滑块以a=2g的加速度向左运动时，线中拉力t=_。f【例题2】如图所示，一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质量都不计，盘内放一个物体a处于静止，a的质量m=12kg，弹簧的劲度系数k=300n/m。现在给a施加一个竖直向上的力f，使a从静止开始向上做匀加速直线运动，已知在t=0.2s内f是变力，在0.2s以后f是恒力，g=10m/s2，则f的最小值是_，f的最大值是_。4整体法和隔离法解题（连接体问题）解决这类问题需要注意：若连接体内（即系统内）各物体具有相同的加速度时，应先把连接体当成一个整体（即看成一个质点），分析其受到的外力及运动情况，利用牛顿第二定律求出加速度若连接体内各物体间有相互作用的内力，则把物体隔离，对某个物体单独进行受力分析（注意标明加速度的方向），再利用牛顿第二定律对该物体列式求解。【例题1】如图所示，a、b两木块的质量分别为ma、mb，在水平推力f作用下沿光滑水平面匀加速向右运动，求a、b间的弹力fn。12f1f2【变式训练】两个质量相同的物体1和2紧靠在一起放在光滑水平桌面上，如图4所示。如果它们分别受到水平推力和，且，则1对2的作用力的大小为？5传送带有关的问题pqsv【例题1】如图所示，某工厂用水平传送带传送零件，设两轮子圆心的距离为s，传送带与零件间的动摩擦因数为，传送带的速度恒为v，在p点轻放一质量为m的零件，并使被传送到右边的q处。设零件运动的后一段与传送带之间无滑动，则传送所需时间是多少？超重与失重1.站在电梯上的人,当电梯竖直减速下降时,下面说法中正确的是()a.电梯对人的支持力小于人对电梯的压力b.电梯对人的支持力大于人对电梯的压力c.电梯对人的支持力等于人对电梯的压力d.电梯对人的支持力大于人的重力2.下列几种情况中,升降机绳索拉力最大的是()a.以很大速度匀速上升b.以很小速度匀速下降c.上升时以很大的加速度减速d.下降时以很大的加速度减速3.把一个质量为0.5kg的物体挂在弹簧秤下,在电梯中看到弹簧秤的示数是3n,g取10m/s2,则可知电梯的运动情况可能是()a.以4m/s2的加速度加速上升b.以4m/s2的加速度减速上升c.以4m/s2的加速度加速下降d.以4m/s2的加速度减速下降4.关于超重和失重,下列说法中正确的是()a.超重就是物体受的重力增加了b.失重就是物体受的重力减少了c.完全失重就是物体一点重力都不受了d.不论超重或失重甚至完全失重,物体所受重力是不变的5.某人站在升降机底板上的台秤上,他从台秤的示数看到自己的体重减少了20,则由此可以判断升降机的运动情况可能是()a.升降机以a=0.2g匀加速上升b.升降机以a=0.2g匀减速上升c.升降机以a=0.2g匀加速下降d.升降机以a=0.2g匀减速下降6.在轨道上运行的人造地球卫星中,下述哪些仪器不能使用()a.天平b.弹簧秤c.水银温度计d.水银气压计7.在升降机中要使用天平来称物体的质量,下列判断正确的是()a不论升降机做何种运动,都可以用天平称物体的质量b.只有在升降机做匀速运动时才能用天平称物体的质量c.当升降机具有方向向下、大小为g的加速度时,不能用天平称物体的质量d.当升降机具