高一物理：4.7《用牛顿运动定律解决问题（二）》学案（新人教版必修1）

用心 爱心 专心 1 4 74 7 用牛顿运动定律解决问题 二 用牛顿运动定律解决问题 二 学案 学案 一 学习目标一 学习目标 1 1 理解共点力作用下物体平衡状态的概念 能推导出共点力作用下物体的平衡条件 2 2 会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题 3 3 通过实验认识超重和失重现象 理解产生超重 失重现象的条件和实质 4 进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤 二 课前预习二 课前预习 1 平衡状态 2 力的分解合成的适用范围是 3 共点力 4 物体处于平衡状态时分为两类 一类是共点力作用下物体的平衡 一类是有固定转动 轴的物体的平衡 在整个高中阶段 我们主要研究共点力作用下物体的运动状态 共点 力作用下物体的平衡条件是 5 超重 失重 完全失重 在超重 失重 完 全失重等物理现象中 物体所受的重力分别 填 变大 变小 或 不变 三 典型例题三 典型例题 例例 1 1 城市中的路灯 无轨电车的供电线路 等 经常用三解形的结构悬挂 图为这类 结构的一种简化模型 图中硬杆 OB 可绕 通过 B 点且垂直于纸面的轴转动 钢索和 杆的重量都可忽略 如果悬挂物的重量为 G 角 AOB 等于 钢索 OA 对 O 点的拉 力和杆 OB 对 O 点的支持力各是多大 A B O G 用心 爱心 专心 2 例例 2 2 举重是中国代表团在奥运会上重要的夺金项目 在举重比赛中 运动员举起杠铃时必 须使杠铃平衡一定时间 才能被裁判视为挺 或抓 举成功 运动员可通过改变两手握 杆的距离来调节举起时双臂的夹角 若双臂夹角变大 则下面关于运动员保持杠铃平衡 时手臂用力大小变化的说法正确的是 C A 不变 B 减小 C 增大 D 不能确定 例例 3 3 人站在电梯中 人的质量为m 人和电梯一同静止时 人对地板的压力为多大 人随电梯以加速度a匀加速上升 人对地板的压力为多大 人以加速度a匀减速下降 这时人对地板的压力又是多大 人随电梯以加速度 a a g 匀加速下降 人对地板的压力多大 用心 爱心 专心 3 人随电梯以加速度 a a g 匀减速上升 人对地板的压力为多大 人随电梯以加速度 g 匀加速下降 这时人对地板的压力又是多大 例例 4 4 在一个封闭装置中 用弹簧秤称一物体的重量 根据读数与实际重力之间的关系 以 下说法中正确的是 C A 读数偏大 表明装置加速上升 B 读数偏小 表明装置减速下降 C 读数为零 表明装置运动加速度等于重力加速度 但无法判断是向上还是向下运动 D 读数准确 表明装置匀速上升或下降 四 巩固练习四 巩固练习 1 如图 1 所示 长为 5m 的细绳的两端分别系于竖立在地面上 相距为 4m 的两杆的顶端 A B 绳上挂一个光滑的轻质挂 钩 其下连着一个重为 12N 的物体 平衡时 问 绳中的张力 T 为多少 10N A 点向上移动少许 重新平衡后 绳与水平面夹角 绳中张 力如何变化 不变 A 图 1 B 用心 爱心 专心 4 2 如图所示 电灯悬挂于两墙之间 更换绳 OA 使连接点 A 向上移 但 保持 O 点位置不变 则 A 点向上移时 绳 OA 的拉力 A 逐渐增大 B 逐渐减小 C 先增大后减小 D 先减小后增大 3 如图所示 在两块相同的竖直木板之间 有质量均为 m 的 4 块相同 的砖 用两个大小均为 F 的水平力压木板 使砖静止不动 则第 2 块砖对第 3 块砖的摩擦力大小为 A 0 B mg C mg 2 D mg 4 4 一个人站在磅秤上 在他蹲下的过程中 磅秤的示数将 A 先小于体重后大于体重 最后等于体重 B 先大于体重后小于体重 最后等于体重 C 先小于体重 后等于体重 D 先大于体重 后等于体重 5 某人在以 a 2m s2匀加速下降的电梯中最多能举起 m1 75kg 的物体 则此人在地面上最多 可举起多大质量的物体 若此人在一匀加速上升的电梯中最多能举起 m2 50kg 的物体 则此电梯上升的加速度为多大 用心 爱心 专心 5 参考答案参考答案 1 答案 10N 不变 解析 光滑的挂钩相当于一个滑轮 因为绕过挂钩两端的绳子拉力相等 且两绳子拉力的 合力大小等于物体重力 方向竖直向上 所以两段绳子与竖直方向的夹角是相等的 如 右图 关于角度 看第二个图有 5 4 cos 然后对照第一个图的三角关系可以计算出每 根绳子拉力为 10N 2 答案 D 解析 抓住关键点 不管 AO BO 两绳的拉力如何变化 它们两个力的合力一定大小等于 电灯重力 方向竖直向上 这是已知合力及两分力方向关系 求解分力的大小关系 用 三角形定则方便 A 图 1 B A 图 1 B F 合 FOA FOA FOA 用心 爱心 专心 6 3 答案 A 解析 整体法 将 4 块木块看成一个整体 先对整体进行受力分析 1 木块左面受竖直向上的摩擦力 2mg 4 木块右面受到摩擦力为 2mg 逐个分析 分析 1 知因为 1 静止 所以 1 合外力 为 0 则右面必受到 2 对它竖直 向下摩擦力 mg 分析 2 知 2 合外力也必须为 0 所以 23 间没有摩擦力 4 答案 A 5 答案 60kg 2m s2 解析 对物体进行受力分析 如右图 人的最大举力 F 是不变的 物体具有竖直 向下的加速度 a 2m s2有 NF m Fgm 6002