山东省聊城市第四中学2014年高中物理 4.3 牛顿第二定律的综合应用学案 新人教版必修1.doc

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山东省聊城市第四中学2014年高中物理 4.3 牛顿第二定律的综合应用学案 新人教版必修1

山东省聊城市第四中学高中物理 4.3 牛顿第二定律的综合应用学案 新人教版必修1 【学习目标 1.2.理解超重、失重的概念,并能解决有关的问题 3.掌握应用牛顿运动定律分析问题的基本方法和基本技能 【知识要点】 一、超重、失重和视重 1.超重现象:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 物体所受重力的情况称为超重现象。 产生超重现象的条件是物体具有 的加速度。与物体速度的大小和方向无关。 产生超重现象的原因:当物体具有向上的加速度a(向上加速运动或向下减速运动)时,支持物对物体的支持力(或悬挂物对物体的拉力)为F,由牛顿第二定律得 F-mg=ma 所以F=m(g+a)>mg 由牛顿第三定律知,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)F ′>mg. 2.失重现象:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 物体所受重力的情况称为失重现象。 产生失重现象的条件是物体具有 的加速度,与物体速度的大小和方向无关. 产生失重现象的原因:当物体具有向下的加速度a(向下加速运动或向上做减速运动)时,支持物对物体的支持力(或悬挂物对物体的拉力)为F。由牛顿第二定律 mg-F=ma,所以 F=m(g-a)<mg 由牛顿第三定律知,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)F ′<mg. 完全失重现象:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的状态,叫做完全失重状态. 产生完全失重现象的条件:当物体竖直向下的加速度等于重力加速度时,就产生完全失重现象。 点评:(1)在地球表面附近,无论物体处于什么状态,其本身的重力=始终不变超重时,物体所受的拉力(或支持力)与重力的合力方向向上,测力计的示数大于物体的重力;失重时,物体所受的拉力(或支持力)与重力的合力方向向下,测力计的示数小于物体的重力.可见,在失重、超重现象中,物体所受的重力始终不变,只是测力计的示数(又称视重)发生了变化,好像物体的重量有所增大或减小2)发生超重和失重现象,只决定于物体在竖直方向上的加速度物体具有向上的加速度时,处于超重状态;物体具有向下的加速度时,处于失重状态;当物体竖直向下的加速度为重力加速度时,处于完全失重状态.超重、失重与物体的运动方向无关 例3.如图所示,质量为M的木箱放在水平面上,木箱中的立杆上套着一个质量为m的小球,开始时小球在杆的顶端,由静止释放后,小球沿杆下滑的加速度为重力加速度的,即a=g,则小球在下滑的过程中,木箱对地面的压力为多少? 例5.一个质量为0.2 kg的小球用细线吊在倾角θ=53°的斜面顶端,如图,斜面静止时,球紧靠在斜面上,绳与斜面平行,不计摩擦,当斜面以10 m/s2的加速度向右做加速运动时,求绳的拉力及斜面对小球的弹力. 牛顿第二定律的综合应用 【训练题】 1.下列实例属于超重现象的是 ( ) A. 汽车驶过拱形桥顶端 B. 荡秋千的小孩通过C. 跳水运动员被跳板弄起,离开跳板向上运动 D. 火箭点火后加速升空 2.3.下列四个实验中,能在绕地球飞行的太空实验舱中完成的是 A.用天平测量物体的质量 B.用弹簧秤测物体的重力 C.用温度计测舱内的温度 D.用水银气压计测舱内气体的压强 4.在升降机内的地板上放一秤,一人站在秤上,用W表示升降机匀速运动时秤的示数,W1和W2分别表示升降机以大小为a的加速度加速上升和减速下降时称的示数,则( ) A.W2<W<W1 B.W<W1 W<W2 C.W<W1=W2 D.W>W1 W>W2 5.如图4,在光滑的水平桌面上有一物体A,B相连,假设绳子的质量以及绳子与定滑轮之间的摩擦力都可以忽略不计,,A的加速度大小等于( ) A.3g B.g C.3g/4 D.g/2 6.如图7所示,质量为10kg的物体A拴在一个被水平拉伸的弹簧一端,弹簧的拉力为5N时,物体A 处于静止状态,若小车以1m/s2的加速度向右运动后(m/s2),则( ) A.物体A相对小车仍然静止 B.物体A受到的摩擦力减小 C.物体A受到的摩擦力大小不变 D.物体A受到的弹簧拉力增大 9.质量为200 kg的物体,置于升降机内的台秤上,从静止开始上升。运动过程中台秤的示数F与时间t的关系如图所示,求升降机在7s钟内上升的高度(取g=10 m/s2) 10.如图10所示,质量为m=1kg的小球穿在固定的直杆上,杆与水平方向成30°,球与杆间的动摩擦因数,当小球受到竖直向上的拉力F=20N时,小球沿杆上滑的加速度为多少。(m/s2) 11.静止在水平地面上的物体的质量为2 kg,在水平恒力F推动下开始运动,4 s末它的速度达到4m/s,此时将F撤去,又经6 s物体停下来,如果物体与地面的动摩擦因数不变,求

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