用牛顿运动定律解决问题二导学案

1、4.7 用牛顿定律解决问题（2）【学习目标】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会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题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【自主学习】-大胆试要点一、共点力的平衡1、 叫做共点力.2、什么是物体在共点力作用下的平衡状态？ 思考： 1)共点力作用下物体平衡状态的运动学特征是什么？ 2)“保持”某状态与“瞬时”某状态有区别吗？ 3)习题中出现“缓慢移动”都可理解为物体处于平衡状态吗？ 【针对训练】根据概念来判断下面的物体是否处于平衡状态:（1）静止在

2、水平面上的木箱（2）平直马路上在牵引力作用下匀速前进的汽车（3）用细线悬挂在天花板上的静止小球（4）刹车后停下来了的汽车（5）用细线悬挂在天花板上的静止小球，在剪断细线的瞬间（6）竖直上抛达到了最高点的小球(不计空气阻力)3、共点力作用下物体平衡的分类： 物体的平衡条件：F合=0 1）二力平衡：若一个物体在二个力的作用下处于平衡状态，则这两个力大小相等，方向相反，作用在一条直线上。 2）三力平衡： 若一个物体在三个非平行力同时作用下处于平衡状态，则这三个力必在同一平面内，且三个力的作用线交于一点。 物体受三个共面互不平行的力作用平衡时，这三个力的有向线段必构成一个矢量三角形. 【强化训练】1、

3、如图所示，接触面均光滑，如何确定杆的重心？2、如图所示，重为G的均匀链条，两端用等长的轻绳连接，挂在等高的地方，绳与水平方向成角，试求绳子张力。3、如图所示，质量为m 的小球，用一根长为L的细绳吊起来,放在半径为R的光滑的球体表面上，由悬点到球面的最小距离为d，则小球对球面的压力和绳子的拉力各为多少？3）多力平衡： 若一个物体在三个以上的力的作用下处于平衡状态，则其中任意一个力和其它力的合力等大反向。 在正交分解时常采用： Fx合=0 Fy合=0 【强化训练】4、 如图所示，某个物体在F1、F2、F3、F4四个力的作用下处于静止状态，若F4的方向沿逆时针转过60而保持其大小不变化，其余三个力的

4、大小和方向不变，则此时物体所受到的合力大小为：（ ） C、F4 5、如图所示，物体的质量为2kg，两根轻细绳AB和AC的一端连接与坚直墙上，另一端系于物体上，在物体上另一端施加一个方向与水平线成=60o的拉力F，若要使绳都能伸直，求：拉力F的大小范围。总结：临界状态：绳刚要松弛时绳中拉力T=0；两物体刚要分离时相互的压力为0；两物体刚要发生相互滑动时接触面上出现最大静摩擦力。要点二：超重和失重观看电梯里的超重失重现象 （一） 超重现象：以一个站在升降机里的测力计上的人为例分析：设人的质量为m，升降机以加速度a加速上升。分析：对人受力分析如图，由牛顿第二定律得F合 =FN G = m a 故：F

5、N = G + m aG 人受到的支持力FN大于人受到的重力G总结：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称为超重现象。（二）失重现象 以站在升降机里的测力计上的人为例分析，设人的质量为m，升降机以a的加速度加速下降。(ag)分析：对人受力分析如图，由牛顿第二定律得F合 = G FN = m a故：FN=G F合 = m g m a G 减速上升，a向下，视重FNG 加速下降，a向下，视重FN 重力 a竖直向上 超重状态视重 重力 a竖直向下 失重状态超重还是失重由a决定，与v方向无关日常生活中的超重和失重现象1. 人起跳过程和从高处跳下，体验超重和失重。2. 利用体重计

6、称量体重时，人在体重计上要保持静止。3. 乘竖直升降的电梯，在升降过程中，体验超重和失重。4. 乘快速行驶的汽车，突遇上坡或下坡，体验超重和失重。5. 游乐园里，乘座过山车，体验超重和失重。6.飞机起飞或着陆或突遇气流，飞机上下颠簸，体验超重和失重（船、跷跷板、轿子等）7. 蹦床运动，人上下运动时，体验超重和失重。（五）超重和失重现象的应用 人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机都绕地球做圆周运动。所受的地球引力只改变物体的速度方向，不改变速度大小。航天飞机中的人和物都处于 状态。在航天飞机中所有和重力有关的仪器都无法使用！无法用天平测量物体的质量弹簧测力计无法测量物体的重力，但仍能测量拉力或推力的

7、大小。利用完全失重条件的科学研究液体呈绝对球形可以制造理想的滚珠或制造泡沫金属【巩固练习】1、一个人在地面上最多能举起300N的重物，在沿竖直方向做匀变速运动的电梯中，他最多能举起250N的重物。求电梯的加速度。(g = 10m/s2)分析：对同一个人来说，他能提供的最大举力是一定的，因此，它在电梯里对物体的支持力也为300N，对物体受力分析可求出F合，从而求出加速度。2、一个木块漂浮在桌面的一杯水中，现假设撤去桌面，木块和杯子一起自由向下运动，问木块受到的浮力有无变化？思维启示：1、浮力产生的原因是什么？2、木块和水处于什么样的状态？ 3、水对容器底部有压力吗？水内部有无压力？3、一个人站在医用体重计的测盘上不动时测得重为G，当此人突然下蹲时，磅秤的读数（ ）A 先大于G，后小于G B 先小于G，后大于GC 大于G D 小于G思考：如果人下蹲后又突然站起，情况又会怎样？4. 下面四个实验，不能在绕地球飞行的宇宙飞船中完成是A) 用天平测物体的质量B) 用弹簧秤测量物体的重力C) 用水银气压计测舱内大气压强 5、如图所示，底座A上装有一根足够长的直立长杆，其总质量为M，杆