金版学案2014-2015年-4第七课时　用牛顿运动定律解决问题(二).ppt

1、第四章牛顿运动定律 第七课时用牛顿运动定律解决问题(二),栏目链接,2012年6月16日，我国三名航天员乘坐中国自主研制的“神舟”九号飞船在太空飞行13天后，于6月29日10时降落在内蒙古四子王旗阿木古都草原航天员景海鹏、刘旺、刘洋胜乘坐“神舟”九号飞船在太空绕地球飞行的过程中，处于完全失重状态，他们还受重力吗？,栏目链接,栏目链接,1.知道超重和失重是生活中的常见现象，会用牛顿运动定律加以解释. 2.会解决共点力平衡问题.,栏目链接,栏目链接,要点1 共点力的平衡条件,1平衡状态是指一个物体在力的作用下，保持_或_状态 2共点力作用下物体的平衡条件是_，即F合_，物体所受合力为零，则在任一方

2、向上，物体所受的合力都为零，即Fx_、Fy_.,静止,匀速直线运动,合力为零,0,知 识 清 单,0,0,栏目链接,我们在电视节目中看到过一类很惊险的杂技节目，或顶碗、或走钢丝、或一个男演员在肩膀上放一根撑杆，一个小女孩在杆上做出很多优美、惊险的动作，或将椅子叠放得很高，每张椅子都只有一只腿支撑，一个演员在椅子不同高度处做各种动作这些节目有一个共同点，就是要保证碗或演员不能摔下来，实际上，演员们的表演都是很成功的，为什么演员或碗不会掉下来呢？,应 用 思 考,栏目链接,综 合 拓 展,1对静止的理解 静止与速度v0不是一回事，物体保持静止状态，说明v0和a0这两个条件同时成立若仅是v0，a0，

3、如上抛到最高点的物体，此时物体并不能保持静止，上抛到最高点的物体并非处于平衡状态，所以平衡状态是指加速度为零的状态，而不是速度为零的状态,栏目链接,综 合 拓 展,2求解共点力作用下物体平衡的方法 (1)解三角形法：这种方法主要用来解决三力平衡问题根据平衡条件并结合力的合成或分解的方法，把三个平衡力转化为三角形的三条边，然后通过解这个三角形求解平衡问题若力的三角形不是直角三角形，可利用力的三角形与空间几何三角形相似求解 (2)正交分解法：处理三力或三力以上的平衡问题时非常方便此时平衡条件可表示为Fx合0，Fy合0.,栏目链接,综 合 拓 展,(3)涉及多物体的平衡问题时，通常是整体法与隔离法交

4、替使用 特别提示：1.静止与速度v0不是一回事 2对物理中的“缓慢移动”可认为物体的移动速度很小，趋于零，因此可把这种情况当做处于平衡状态，按物体处于平衡状态进行分析和处理,栏目链接,尝 试 应 用,答案：AC,栏目链接,尝 试 应 用,2(双选)如图所示，氢气球受风力作用而使拉住它的细绳与地面的夹角为，在细绳被剪断的瞬间，气球所受外力的合力为(氢气球的重力忽略不计)(),栏目链接,尝 试 应 用,A与原来绳子的拉力大小相等，方向相反 B沿风力方向，大小等于风力 C沿竖直方向向上，大小等于气球所受的浮力 D与原来绳子的拉力方向相反，大小等于风力与浮力的合力,答案：AD,栏目链接,要点2 超重和

5、失重,1不论物体处于何种运动状态，物体的重力并不发生变化 2超重：当物体具有_的加速度时(包括向上加速或向下减速两种情况)，物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)_物体所受重力的现象 3失重：物体具有_的加速度时(包括向下加速或向上减速两种情况)，物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)_自身重力的现象,向上,大于,向下,知 识 清 单,小于,栏目链接,4完全失重：物体以加速度ag向_竖直加速或向上减速时(自由落体运动、处于绕星球做匀速圆周运动的飞船里或竖直上抛时)，物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于_的现象,下,0,知 识 清 单,栏目链接,小星家住十八楼，每天上学放学均要乘竖直升降电

6、梯上下楼下楼时，在电梯里，开始他总觉得有种“飘飘然”的感觉，背的书包也感觉变“轻”了快到底楼时，他总觉得自己有种“脚踏实地”的感觉，背的书包也觉得变“重”了这是为什么呢？,应 用 思 考,栏目链接,超重、失重和完全失重的比较,综 合 拓 展,栏目链接,综 合 拓 展,特别提示：1.判断一个物体处于超重还是失重状态，主要根据加速度沿竖直方向的分量方向进行判断，若竖直向上，则超重，若竖直向下，则失重 2“超重”不是说重力增加了，“失重”也不是说重力减少了，“完全失重”也不是说重力完全消失了在发生超重、失重现象时，物体的重力依然存在，且不发生变化,栏目链接,尝 试 应 用,答案：C,栏目链接,尝 试

7、 应 用,答案：D,栏目链接,栏目链接,题型1 共点力平衡,例1 在科学研究中，可以用风力仪直接测量风力的大小，其原理如图所示仪器中一根轻质金属丝悬挂着一个金属球无风时，金属丝竖直下垂； 当受到沿水平方向吹来的风时， 金属丝偏离竖直方向一个角度 风力越大，偏角越大通过传感器，就可以根据偏角的大小指示出风力那么风力大小F跟金属球的质量m、偏角之间有什么样的关系呢？,栏目链接,解析：取金属球为研究对象，有风时，它受到三个力的作用：重力mg、水平方向的风力F和金属丝的拉力FT，如右图所示这三个力是共点力，在这三个共点力的作用下金属球处于平衡状态，则这三个力的合力为零，根据任意两力的合力与第三个力等大

8、反向求解， 可以根据力的三角形定则求解， 也可以用正交分解法求解 用力的合成法(如图所示)，风力F和拉力FT的合力与重力等大反向，由平行四边形定则可得：Fmgtan .,栏目链接,1下图为节日里悬挂灯笼的一种方式，A、B点等高，O为结点，轻绳AO、BO长度相等，拉力分别为FA、FB，灯笼受到的重力为G.下列表述正确的是() AFA一定小于G BFA与FB大小相等 CFA与FB是一对平衡力 DFA与FB大小之和等于G,变 式 应 用,B,栏目链接,题型2 超重、失重现象的分析,例2一个人站在体重计的测盘上，在人下蹲的过程中，指针示数变化应是() A先减小，后还原 B先增加，后还原 C始终不变 D

9、先减小，后增加，再还原,栏目链接,解析：人蹲下的过程经历了加速向下、减速向下和静止这三个过程 (1)在加速向下时，人获得向下的加速度a，由牛顿第二定律得： mgFNma， FNm(ga)mg， 由此可知弹力FN，将小于重力mg.,栏目链接,(2)在向下减速时，人获得向上的加速度a，由牛顿第二定律得： FNmgma， FNm(ga)mg， 弹力FN将大于mg. (3)当人静止时：FNmg. 答案：D,栏目链接,名师点睛：人蹲下的过程中由初态的静止到末态的静止，所以必先加速(加速度向下)，再减速(加速度向上)，所以先失重，后超重，最后静止，处于平衡状态，明确人重心的运动过程是解题的关键在生活中，只

10、要留心观察，就会看到超重或失重现象,栏目链接,2.(双选)如右图，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块，木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为() A加速下降 B加速上升 C减速上升 D减速下降,变 式 应 用,BD,栏目链接,题型3 超重、失重的计算,例3 某大型游乐场内，有一种能使人体验超重、失重感觉的大型娱乐设施，该设施用电梯将乘坐有十多人的座舱悬停在几十米的高空处，然后让座舱从高空自由落下(此时座舱受到的阻力极小，可忽略)，当落至一定位置时，良好的制动系统开始工作，使座舱落至地面时刚好停止假设座舱开始下落时的高度为80 m，当下落至距地面30 m时，开始对座舱进行制动，并认为座舱的制动过程是匀减速运动,栏目链接,(1)当座舱从开始下落了20 m时，质量是60 kg的人对座舱的压力为多大？试说明理由 (2)当座舱下落到距离地面10 m位置时，人对座舱的压力与人所受到的重力之比