4.7用牛顿运动定律解决问题(二)(用).doc

[课 题] 4.7 用牛顿运动定律解决问题(二) [学习目标] 1.理解共点力作用下物体平衡的概念,掌握在共点力作用下物体的平衡条件,即合力为零. 2.知道物理学中超重和失重现象的条件和实质.能通过牛顿定律对超重与失重进行定量分析. 3.能解答以自由落体运动为基础的竖直方向的运动学问题(竖直上抛、竖直下抛等). [学习重点] 1. 共点力作用下物体的平衡条件及应用．2. 发生超重、失重现象的条件及本质． 一、[自学导航] 任务一: 共点力的平衡条件 1.物体处于什么样的状态叫平衡状态? 物体处于平衡状态时,物体的加速度a= . 物体所受合力F合= . 一个竖直上抛运动的物体到达最高点的瞬时是否处于平衡状态？ . 2.物体在两个力的作用下处于平衡状态时,这两个力有什么关系? 在三个力作用下处于平衡状态时,这三个力有什么关系? 在n个力作用下平衡呢? 在共点力作用下的平衡条件是什么? 3.课本88页“例题1”中, ① O点受到几个力的作用? 各力的方向如何? ② O点所受三个力的合力F合= . 为什么沿x轴方向和沿y轴方向的合力为零? ③写出此题的完整解答过程. ④利用合成法做出此题. 任务二: 超重和失重 4.如何用弹簧秤测量物体的重力? 为什么此时弹簧秤的示数就等于物体的重力? 如果此时将弹簧秤突然迅速上提和迅速下放, 弹簧秤的示数将会发生怎样的变化? (说明:弹簧秤的示数也叫做视重；物体的重力G=mg 也叫物体的真实重力—简称真重.) 5 .在“例题2”中，①当电梯和人一同静止时，人受到那些力的作用? 这些力之间有什么关系? 人受到的支持力多大? 人对地板的压力为多大？为什么? ②在电梯以加速度a上升时人受到那些力的作用? 合力的方向如何? 为什么? ③合力的大小怎么表示? 请根据牛顿第二定律列方程, 并求出人受到的支持力? 支持力跟人的重力相比较有什么关系? ④为什么人受到的支持力的大小就等于人对地板的压力? ⑤若电梯以加速度a匀加速下降时，求地板对人的支持力？此时支持力跟人的重力相比较又有什么关系? 6.什么是超重现象? 什么是失重现象? 什么叫完全失重状态? 7.在超重与失重现象中，物体的重力变化了吗? 那么变化的是什么呢？ 8.当装有水的水杯壁上有一个孔时，在水压作用下，水会从孔中流出来. 但是,如果让这个杯子自由下落又会是什么情况呢？ ? 任务三、从动力学角度看自由落体运动 9.物体做自由落体运动的两个条件是什么? 为什么自由落体运动是匀变速直线运动? 10.“例题3”中的运动,在物理学中叫做“竖直上抛运动”. ①竖直上抛运动中,加速度a多大? 方向如何? 竖直上抛运动与自由落体运动有什么相同之处和不同之处? ②为什么竖直上抛运动可以用匀变速直线运动的规律来求解? 若以初速度v0的方向为正方向, 则在应用匀变速直线运动的规律求解竖直上抛运动时,加速度g取“正”还是“负”值 ? ④计算本题中的物体能够到达的最大高度? 从抛出到物体到达最高点用了多长时间? ⑤以地面为原点,如果以竖直向上的方向为坐标轴的正方向, 试分别计算0.6s、1.6s后物体的位置? ⑥在本题中,物体的位移x和物体的位置x有什么区别吗? 三、总结 1.对共点力作用下物体平衡条件的理解 (1)共点力作用下物体的平衡条件可有两种表达式：①F合＝0，② 其中Fx合和Fy合分别是将力进行正交分解后，物体在x轴和y轴上所受的合力． (2)由平衡条件得出的结论 　 ①物体在两个力作用下处于平衡状态，则这两个力必定等大反向，是一对平衡力． 　 ②物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，任意两个力的合力与第三个力等大反向． ③物体受N个共点力作用处于平衡状态时，任意一个力与剩余(N－1)个力的合力等大反向． ④当物体处于平衡状态时，沿任意方向物体所受的合力均为零． 2.超重和失重 物体对对支持物压力（或者悬挂物的拉力）大于物体所受的重力的现象，称为超重现象. ?物体对对支持物压力（或者悬挂物的拉力）小于物体所受的重力的现象，称为失重现象. 超重与失重的四种情况： ? 超重: ?失重: 四、练习 1. 物体在共点力作用下，下列说法正确的是(　　) A.物体的速度等于零，物体就一定处于平衡状态 B.物体相对另一物体保持静止时，物体一定处于平衡状态 C.物体所受合力为零时，就一定处于平衡状态 D.物体做匀加速运动时，物体处于平衡状态 2.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（ ） A.读数偏大，表明装置加速上升