高一物理培優(yōu)課件 第4章第七節(jié)《用牛頓運動定律解決問題（二）》ppt

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,歡迎進入物理課堂,第七節(jié)用牛頓運動定律解決問題(二),課標定位學習目標：1.進一步理解牛頓運動定律，用牛頓運動定律解釋生活中的實際問題．2．通過實驗認識什么是超重和失重現(xiàn)象，知道產生超重和失重的條件．3．理解共點力作用下物體平衡狀態(tài)的概念，能推導出共點力作用下物體的平衡條件；會用共點力平衡條件解決有關力的平衡問題．重點難點：1.共點力作用下物體的平衡條件及應用．2．超重、失重的實質及計算．,,,,,,,,,,核心要點突破,課堂互動講練,,課前自主學案,,知能優(yōu)化訓練,第七節(jié)用牛頓運動定律解決問題(二),課前自主學案,一、共點力的平衡條件1．平衡狀態(tài)：物體在力的作用下保持_____或________________的狀態(tài)．2．平衡條件：____________．二、超重和失重1．超重(1)定義：由于具有豎直向上的加速度，物體對水平支持物的壓力(或對豎直懸掛物的拉力)______物體所受重力的現(xiàn)象．(2)產生條件：物體具有_________的加速度．,靜止,勻速直線運動,合外力為零,大于,向上,2．失重(1)定義：物體對水平支持物的壓力(或對豎直懸掛物的拉力)_______物體所受重力的現(xiàn)象．(2)產生條件：物體具有_________的加速度．3．完全失重(1)定義：物體對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力)_______的狀態(tài)．(2)產生條件：a＝____，方向____________．,小于,向下,為零,g,豎直向下,三、從動力學看自由落體運動1．受力情況：運動過程中只受_______作用，且重力恒定不變，所以物體的___________恒定．2．運動情況：初速度為_____的豎直向下的__________直線運動．,重力,加速度,零,勻加速,核心要點突破,②物體在三個共點力作用下處于平衡狀態(tài)時，任意兩個力的合力與第三個力等大反向．③物體受N個共點力作用處于平衡狀態(tài)時，其中任意一個力與剩余(N－1)個力的合力一定等大反向．④當物體處于平衡狀態(tài)時，沿任意方向物體所受的合力均為零．3．解共點力平衡問題的一般步驟(1)選取研究對象．(2)對所選取的研究對象進行受力分析，并畫出受力圖．,(3)對研究對象所受的力進行處理，一般情況下需要建立合適的直角坐標系，對各力按坐標軸進行正交分解．(4)建立平衡方程．若各力作用在同一直線上，可直接用F合＝0的代數(shù)式列方程．若幾個力不在同一直線上，可用Fx合＝0與Fy合＝0聯(lián)立列出方程組．(5)對方程求解，必要時需對解進行討論．,即時應用(即時突破，小試牛刀)1．共點的五個力平衡，則下列說法中不正確的是()A．其中四個力的合力與第五個力等大反向B．其中三個力的合力與其余的兩個力的合力等大反向C．五個力合力為零D．撤去其中的三個力，物體一定不平衡,解析：選D.共點的五個力平衡，則五個力的合力為零，C正確．任意三個力或四個力的合力與其余的兩個力的合力或第五個力一定等大反向，A、B正確．而撤去其中三個力，剩余兩個力的合力不一定為零，物體不一定平衡，D錯．,二、對超重、失重和完全失重的進一步理解1．視重：當物體掛在彈簧秤下或放在水平臺秤上時，彈簧秤或臺秤的示數(shù)稱為“視重”，大小等于秤所受的拉力或壓力．2．視重、失重和超重的關系,3.對超重、失重的理解應注意以下幾個方面(1)物體處于“超重”或“失重”狀態(tài)，并不是說物體的重力增加了或減小了(甚至消失了)．地球作用于物體的重力始終是存在的且大小也無變化．即使是完全失重現(xiàn)象，物體的重力也沒有變?。斎唬矬w所受重力會隨高度的增加而減小，但這不是失重現(xiàn)象．(2)超(失)重現(xiàn)象是指物體對懸掛物的拉力(或對支持物的壓力)大于(小于)重力的現(xiàn)象．(3)“超重”“失重”現(xiàn)象與物體運動的速度方向和大小均無關，只決定于物體的加速度方向．,(4)日常所說的“視重”與“重力”有區(qū)別．視重大小是指物體對支持物或懸掛物的作用力大小，只有當物體的加速度為零時，視重大小才等于重力的大?。?．處理超重與失重問題的基本思路超重和失重問題實質上就是牛頓第二定律應用的延續(xù)，解題時仍應抓住加速度這個關鍵量．,特別提醒：(1)若系統(tǒng)中某一部分有向上或向下的加速度，則系統(tǒng)整體也處于超重或失重狀態(tài)．(2)從牛頓第二定律可以知道，加速度方向是超失重判斷的關鍵，若加速度方向向上(包括斜向上)，物體處于超重狀態(tài)；若加速度方向向下(包括斜向下)，物體處于失重狀態(tài)．(3)當物體處于完全失重狀態(tài)時，由重力引起的一切現(xiàn)象都會消失，如物體對桌面無壓力，單擺不再擺動，浸在液體中的物體不受浮力．,即時應用(即時突破，小試牛刀)2．(2011年泰州高一檢測)升降機中站在測力計上的人，發(fā)現(xiàn)測力計示數(shù)比自己的體重小，則()A．人受到的重力減小了B．人受到的重力不變C．升降機可能正在加速上升D．升降機可能正在加速下降,解析：選BD.測力計示數(shù)小于重力，說明人處于失重狀態(tài)．失重并不是重力減小了，而是“視重”減小，人的重力未變，A錯，B對．失重說明升降機的加速度方向向下，它可能加速向下運動，也可能減速上升運動，C錯，D對．,課堂互動講練,(2009年高考山東卷)如圖4－7－1所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O為球心．一質量為m的小滑塊，在水平力F的作用下靜止于P點．設滑塊所受支持力為FN，OP與水平方向的夾角為θ，下列關系正確的是(),圖4－7－1,【答案】A【方法總結】求解共點力平衡問題的關鍵是：對研究對象受力分析并畫出受力圖，然后應用共點力平衡條件列方程求解即可．,變式訓練1(2010年高考湖南卷)如圖4－7－4所示，一物塊置于水平地面上．當用與水平方向成60角的力F1拉物塊時，物塊做勻速直線運動；當改用與水平方向成30角的力F2推物塊時，物塊仍做勻速直線運動．若F1和F2的大小相等，則物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)為()圖4－7－4,用三根輕繩將質量為m的物塊懸掛在空中，如圖4－7－5所示，已知繩AO和BO與豎直方向的夾角都是30，若想保持A、O兩點的位置不變，而將B點下移至OB水平，則此過程中()A．OB繩上的拉力先增大后減小B．OB繩上的拉力先減小后增大C．OA繩上的拉力先增大后減小D．OA繩上的拉力不斷減小,圖4－7－5,圖4－7－6【答案】B,【方法總結】處理該類動態(tài)問題的方法就是在原來處理平衡問題的基礎上，注意分析由于某一個物理量的變化，而帶來的其他變化，可用圖解法，也可用數(shù)學討論法求解．變式訓練2(2011年南陽高一檢測)在粗糙水平地面上與墻平行放著一個截面為半圓的柱狀物體A，A與豎直墻之間放一光滑圓球B，整個裝置處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)對B加一豎直向下的力F，F(xiàn)的作用線通過球心，設墻對B的作用力為F1，B對A的作用力為F2，地面對A的作用力為F3.若F緩慢增大而整個裝置仍保持靜止，截面如圖4－7－7所示，在此過程中(),圖4－7－7A．F1保持不變，F(xiàn)3緩慢增大B．F1緩慢增大，F(xiàn)3保持不變C．F2緩慢增大，F(xiàn)3緩慢增大D．F2緩慢增大，F(xiàn)3保持不變,(2011年唐山市模擬)幾位同學為了探究電梯起動和制動時的運動狀態(tài)變化情況，他們將體重計放在電梯中，一位同學站在體重計上，然后乘坐電梯從1層直接到10層，之后又從10層直接回到1層．用照相機進行了相關記錄，如圖4－7－8所示．圖1為電梯靜止時體重計的照片，圖2、圖3、圖4和圖5分別為電梯運動過程中體重計的照片．根據(jù)照片推斷正確的是(),圖4－7－8A．根據(jù)圖2推斷電梯一定處于加速上升過程，電梯內同學可能處于超重狀態(tài)B．根據(jù)圖3推斷電梯一定處于減速下降過程，電梯內同學可能處于失重狀態(tài)C．根據(jù)圖4推斷電梯可能處于減速上升過程，電梯內同學一定處于失重狀態(tài)D．根據(jù)圖5推斷電梯可能處于減速下降過程，電梯內同學一定處于超重狀態(tài),【自主解答】由圖1可知該同學體重約為46kg，圖2和圖5體重計的讀數(shù)約為50kg，大于該同學體重，則一定具有向上的加速度，處于超重狀態(tài)，電梯可能加速向上，也可能減速向下運動，故A項錯、D項對．圖3和圖4中體重計讀數(shù)約為42kg，小于該同學的體重，說明電梯具有向下的加速度，處于失重狀態(tài)，可能是加速下降或減速上升運動，故B項錯．C項對．故選CD.【答案】CD,【方法總結】(1)超重現(xiàn)象和失重現(xiàn)象只與加速度的方向有關，與運動方向無關．(2)超重、失重變化的是物體的視重，物體的重力并不發(fā)生變化．變式訓練3(2010年高考浙江卷)如圖4－7－9所示，A、B兩物體疊放在一起，以相同的初速度上拋(不計空氣阻力)．下列說法正確的是(),圖4－7－9A．在上升和下降過程中A對B的壓力一定為零B．上升過程中A對B的壓力大于A物體受到的重力C．下降過程中A對B的壓力大于A物體受到的重力D．在上升和下降過程中A對B的壓力等于A物體受到的重力,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,同學們,來學校和回家的路上要注意安全,