廣東省陸豐市東海中學(xué)高中物理 初高中銜接 第9講 牛頓運動定律的應(yīng)用二與超重和失重導(dǎo)學(xué)案 新人教版必修1(1).doc

第9講：牛頓運動定律的應(yīng)用二與超重和失重1研究共點力作用下物體的平衡（1）共點力的概念：共點力是指作用于一點或作用線的延長線交于一點的各個力。（2）共點力作用下物體平衡的概念：物體能夠保持靜止或者做勻速直線運動狀態(tài)叫做平衡狀態(tài)。（3）共點力作用下物體的平衡條件：物體所受合外力為零，即f合=0，也就是物體的加速度為零。如果用正交分解法，可以立以下兩個方程（f 合x=0和f 合y=0）。（4）求解共點力作用下物體平衡的一般步驟2探討超重和失重現(xiàn)象（1）實重、視重、超重、失重和完全失重的概念：實重：即物體的實際重力，它不隨物體運動狀態(tài)變化而變化的。視重：指物體對水平支持面的壓力或豎直懸掛線的拉力，它隨物體運動狀態(tài)而變化。超重：視重大于實重的現(xiàn)象。失重：視重小于實重的現(xiàn)象。完全失重：視重等于零的現(xiàn)象。（2）產(chǎn)生超重和失重的原因：產(chǎn)生超重和失重的原因可以用圖4-7-1加以說明。圖中質(zhì)量為m的物體受重力和拉力兩個力的作用，物體和彈簧秤的受力情況如圖4-7-2所示。圖中ft的大小就是彈簧秤的讀數(shù)（即視重），ft與ft是一對作用力與反作用力，所以ft= ft （1）如果物體處于靜止或勻速運動狀態(tài)，則ft=mg (2)這種情況下視重等于實重。如果物體具有向上的加速度，則ft-mg=ma, ft=mg+ma, 但是ft= ft仍然成立，即ft=mg+ma,物體就處于超重狀態(tài)。如果物體具有向下的加速度，則mg- ft =ma, ft=mg-ma, 但是ft= ft仍然成立，即ft=mg-ma,物體就處于失重狀態(tài)。綜上所述，物體出現(xiàn)超重或失重狀態(tài)的原因是在豎直方向具有加速度。（3）對超重和失重現(xiàn)象的歸納總結(jié)：當(dāng)物體具有豎直向上的加速度時，物體對測力計的作用力大于物體所受的重力，這種現(xiàn)象叫超重。當(dāng)物體具有豎直向下的加速度時，物體對測力計的作用力小于物體所受的重力，這種現(xiàn)象叫失重。物體對測力計的作用力的讀數(shù)等于零的狀態(tài)叫完全失重狀態(tài)。處于完全失重狀態(tài)的液體對器壁沒有壓強。物體處于超重或失重狀態(tài)時，物體所受的重力并沒有變化。能力訓(xùn)練1牛頓第二定律的瞬時性abl2l1l2l1【例題1】如圖（a）所示，一質(zhì)量為m的物體系于長度分別為l1、l2的兩根細(xì)線上，l1的一端懸掛在天花板上，與豎直方向夾角為，l2水平拉直，物體處于平衡狀態(tài)?，F(xiàn)將l2線剪斷，求剪斷瞬時物體的加速度。【變式訓(xùn)練】如圖所示，木塊a、b用一輕彈簧相連，豎直放在木塊c上，三者靜置于地面，它們的質(zhì)量之比是1：2：3。設(shè)所有接觸面都光滑，當(dāng)沿水平方向迅速抽出木塊c的瞬間。a和b的加速度分別是aa=_，ab= _ 2與彈簧有關(guān)的一類問題【例題1】如圖所示，如圖所示，輕彈簧下端固定在水平面上。一個小球從彈簧正上方某一高度處由靜止開始自由下落，接觸彈簧后把彈簧壓縮到一定程度后停止下落。在小球下落的這一全過程中，下列說法中正確的是（ ）a小球剛接觸彈簧瞬間速度最大b從小球接觸彈簧起加速度變?yōu)樨Q直向上c從小球接觸彈簧到到達最低點，小球的速度先增大后減小abd從小球接觸彈簧到到達最低點，小球的加速度先減小后增大【變式訓(xùn)練】如圖所示，質(zhì)量均為m的木塊a和b，中間放置一輕質(zhì)彈簧，壓下木塊a，再突然放手，在a達到最大速度時，木塊b對地面的壓力為_。3面接觸物體分離的條件及應(yīng)用相互接觸的物體間可能存在彈力相互作用。對于面接觸的物體，在接觸面間彈力變?yōu)榱銜r，它們將要分離。抓住相互接觸物體分離的這一條件，就可順利解答相關(guān)問題。45apa【例題1】如圖所示，細(xì)線的一端固定于傾角為450的光滑楔形滑塊a的頂端p處，細(xì)線的另一端拴一質(zhì)量為m的小球。當(dāng)滑塊至少以加速度a=_ 向左運動時，小球?qū)瑝K的壓力等于零，當(dāng)滑塊以a=2g的加速度向左運動時，線中拉力t=_。f【例題2】如圖所示，一個彈簧臺秤的秤盤質(zhì)量和彈簧質(zhì)量都不計，盤內(nèi)放一個物體a處于靜止，a的質(zhì)量m=12kg，彈簧的勁度系數(shù)k=300n/m?，F(xiàn)在給a施加一個豎直向上的力f，使a從靜止開始向上做勻加速直線運動，已知在t=0.2s內(nèi)f是變力，在0.2s以后f是恒力，g=10m/s2，則f的最小值是_，f的最大值是_。4整體法和隔離法解題（連接體問題）解決這類問題需要注意：若連接體內(nèi)（即系統(tǒng)內(nèi)）各物體具有相同的加速度時，應(yīng)先把連接體當(dāng)成一個整體（即看成一個質(zhì)點），分析其受到的外力及運動情況，利用牛頓第二定律求出加速度若連接體內(nèi)各物體間有相互作用的內(nèi)力，則把物體隔離，對某個物體單獨進行受力分析（注意標(biāo)明加速度的方向），再利用牛頓第二定律對該物體列式求解。【例題1】如圖所示，a、b兩木塊的質(zhì)量分別為ma、mb，在水平推力f作用下沿光滑水平面勻加速向右運動，求a、b間的彈力fn。12f1f2【變式訓(xùn)練】兩個質(zhì)量相同的物體1和2緊靠在一起放在光滑水平桌面上，如圖4所示。如果它們分別受到水平推力和，且，則1對2的作用力的大小為？5傳送帶有關(guān)的問題pqsv【例題1】如圖所示，某工廠用水平傳送帶傳送零件，設(shè)兩輪子圓心的距離為s，傳送帶與零件間的動摩擦因數(shù)為，傳送帶的速度恒為v，在p點輕放一質(zhì)量為m的零件，并使被傳送到右邊的q處。設(shè)零件運動的后一段與傳送帶之間無滑動，則傳送所需時間是多少？超重與失重1.站在電梯上的人,當(dāng)電梯豎直減速下降時,下面說法中正確的是()a.電梯對人的支持力小于人對電梯的壓力b.電梯對人的支持力大于人對電梯的壓力c.電梯對人的支持力等于人對電梯的壓力d.電梯對人的支持力大于人的重力2.下列幾種情況中,升降機繩索拉力最大的是()a.以很大速度勻速上升b.以很小速度勻速下降c.上升時以很大的加速度減速d.下降時以很大的加速度減速3.把一個質(zhì)量為0.5kg的物體掛在彈簧秤下,在電梯中看到彈簧秤的示數(shù)是3n,g取10m/s2,則可知電梯的運動情況可能是()a.以4m/s2的加速度加速上升b.以4m/s2的加速度減速上升c.以4m/s2的加速度加速下降d.以4m/s2的加速度減速下降4.關(guān)于超重和失重,下列說法中正確的是()a.超重就是物體受的重力增加了b.失重就是物體受的重力減少了c.完全失重就是物體一點重力都不受了d.不論超重或失重甚至完全失重,物體所受重力是不變的5.某人站在升降機底板上的臺秤上,他從臺秤的示數(shù)看到自己的體重減少了20,則由此可以判斷升降機的運動情況可能是()a.升降機以a=0.2g勻加速上升b.升降機以a=0.2g勻減速上升c.升降機以a=0.2g勻加速下降d.升降機以a=0.2g勻減速下降6.在軌道上運行的人造地球衛(wèi)星中,下述哪些儀器不能使用()a.天平b.彈簧秤c.水銀溫度計d.水銀氣壓計7.在升降機中要使用天平來稱物體的質(zhì)量,下列判斷正確的是()a不論升降機做何種運動,都可以用天平稱物體的質(zhì)量b.只有在升降機做勻速運動時才能用天平稱物體的質(zhì)量c.當(dāng)升降機具有方向向下、大小為g的加速度時,不能用天平稱物體的質(zhì)量d.當(dāng)升降機具