高一物理培優(yōu)課件 第4章第七節(jié)《用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題（二）》ppt

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,歡迎進(jìn)入物理課堂,第七節(jié)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題(二),課標(biāo)定位學(xué)習(xí)目標(biāo)：1.進(jìn)一步理解牛頓運(yùn)動(dòng)定律，用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解釋生活中的實(shí)際問(wèn)題．2．通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)什么是超重和失重現(xiàn)象，知道產(chǎn)生超重和失重的條件．3．理解共點(diǎn)力作用下物體平衡狀態(tài)的概念，能推導(dǎo)出共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件；會(huì)用共點(diǎn)力平衡條件解決有關(guān)力的平衡問(wèn)題．重點(diǎn)難點(diǎn)：1.共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件及應(yīng)用．2．超重、失重的實(shí)質(zhì)及計(jì)算．,,,,,,,,,,核心要點(diǎn)突破,課堂互動(dòng)講練,,課前自主學(xué)案,,知能優(yōu)化訓(xùn)練,第七節(jié)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題(二),課前自主學(xué)案,一、共點(diǎn)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(duì)水平支持物的壓力(或?qū)ωQ直懸掛物的拉力)______物體所受重力的現(xiàn)象．(2)產(chǎn)生條件：物體具有_________的加速度．,靜止,勻速直線運(yùn)動(dòng),合外力為零,大于,向上,2．失重(1)定義：物體對(duì)水平支持物的壓力(或?qū)ωQ直懸掛物的拉力)_______物體所受重力的現(xiàn)象．(2)產(chǎn)生條件：物體具有_________的加速度．3．完全失重(1)定義：物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?_______的狀態(tài)．(2)產(chǎn)生條件：a＝____，方向____________．,小于,向下,為零,g,豎直向下,三、從動(dòng)力學(xué)看自由落體運(yùn)動(dòng)1．受力情況：運(yùn)動(dòng)過(guò)程中只受_______作用，且重力恒定不變，所以物體的___________恒定．2．運(yùn)動(dòng)情況：初速度為_____的豎直向下的__________直線運(yùn)動(dòng)．,重力,加速度,零,勻加速,核心要點(diǎn)突破,②物體在三個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài)時(shí)，任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等大反向．③物體受N個(gè)共點(diǎn)力作用處于平衡狀態(tài)時(shí)，其中任意一個(gè)力與剩余(N－1)個(gè)力的合力一定等大反向．④當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，沿任意方向物體所受的合力均為零．3．解共點(diǎn)力平衡問(wèn)題的一般步驟(1)選取研究對(duì)象．(2)對(duì)所選取的研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，并畫出受力圖．,(3)對(duì)研究對(duì)象所受的力進(jìn)行處理，一般情況下需要建立合適的直角坐標(biāo)系，對(duì)各力按坐標(biāo)軸進(jìn)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(gè)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(duì)方程求解，必要時(shí)需對(duì)解進(jìn)行討論．,即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀)1．共點(diǎn)的五個(gè)力平衡，則下列說(shuō)法中不正確的是()A．其中四個(gè)力的合力與第五個(gè)力等大反向B．其中三個(gè)力的合力與其余的兩個(gè)力的合力等大反向C．五個(gè)力合力為零D．撤去其中的三個(gè)力，物體一定不平衡,解析：選D.共點(diǎn)的五個(gè)力平衡，則五個(gè)力的合力為零，C正確．任意三個(gè)力或四個(gè)力的合力與其余的兩個(gè)力的合力或第五個(gè)力一定等大反向，A、B正確．而撤去其中三個(gè)力，剩余兩個(gè)力的合力不一定為零，物體不一定平衡，D錯(cuò)．,二、對(duì)超重、失重和完全失重的進(jìn)一步理解1．視重：當(dāng)物體掛在彈簧秤下或放在水平臺(tái)秤上時(shí)，彈簧秤或臺(tái)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(guān)系,3.對(duì)超重、失重的理解應(yīng)注意以下幾個(gè)方面(1)物體處于“超重”或“失重”狀態(tài)，并不是說(shuō)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(wú)變化．即使是完全失重現(xiàn)象，物體的重力也沒(méi)有變?。?dāng)然，物體所受重力會(huì)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(duì)懸掛物的拉力(或?qū)χС治锏膲毫?大于(小于)重力的現(xiàn)象．(3)“超重”“失重”現(xiàn)象與物體運(yùn)動(dòng)的速度方向和大小均無(wú)關(guān)，只決定于物體的加速度方向．,(4)日常所說(shuō)的“視重”與“重力”有區(qū)別．視重大小是指物體對(duì)支持物或懸掛物的作用力大小，只有當(dāng)物體的加速度為零時(shí)，視重大小才等于重力的大?。?．處理超重與失重問(wèn)題的基本思路超重和失重問(wèn)題實(shí)質(zhì)上就是牛頓第二定律應(yīng)用的延續(xù)，解題時(shí)仍應(yīng)抓住加速度這個(gè)關(guān)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(guān)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(dāng)物體處于完全失重狀態(tài)時(shí)，由重力引起的一切現(xiàn)象都會(huì)消失，如物體對(duì)桌面無(wú)壓力，單擺不再擺動(dòng)，浸在液體中的物體不受浮力．,即時(shí)應(yīng)用(即時(shí)突破，小試牛刀)2．(2011年泰州高一檢測(cè))升降機(jī)中站在測(cè)力計(jì)上的人，發(fā)現(xiàn)測(cè)力計(jì)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(jī)可能正在加速上升D．升降機(jī)可能正在加速下降,解析：選BD.測(cè)力計(jì)示數(shù)小于重力，說(shuō)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(cuò)，B對(duì)．失重說(shuō)明升降機(jī)的加速度方向向下，它可能加速向下運(yùn)動(dòng)，也可能減速上升運(yùn)動(dòng)，C錯(cuò)，D對(duì)．,課堂互動(dòng)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(zhì)量為m的小滑塊，在水平力F的作用下靜止于P點(diǎn)．設(shè)滑塊所受支持力為FN，OP與水平方向的夾角為θ，下列關(guān)系正確的是(),圖4－7－1,【答案】A【方法總結(jié)】求解共點(diǎn)力平衡問(wèn)題的關(guān)鍵是：對(duì)研究對(duì)象受力分析并畫出受力圖，然后應(yīng)用共點(diǎn)力平衡條件列方程求解即可．,變式訓(xùn)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(dāng)用與水平方向成60角的力F1拉物塊時(shí)，物塊做勻速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)改用與水平方向成30角的力F2推物塊時(shí)，物塊仍做勻速直線運(yùn)動(dòng)．若F1和F2的大小相等，則物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為()圖4－7－4,用三根輕繩將質(zhì)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(diǎn)的位置不變，而將B點(diǎn)下移至OB水平，則此過(guò)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(jié)】處理該類動(dòng)態(tài)問(wèn)題的方法就是在原來(lái)處理平衡問(wèn)題的基礎(chǔ)上，注意分析由于某一個(gè)物理量的變化，而帶來(lái)的其他變化，可用圖解法，也可用數(shù)學(xué)討論法求解．變式訓(xùn)練2(2011年南陽(yáng)高一檢測(cè))在粗糙水平地面上與墻平行放著一個(gè)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(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)．現(xiàn)對(duì)B加一豎直向下的力F，F(xiàn)的作用線通過(guò)球心，設(shè)墻對(duì)B的作用力為F1，B對(duì)A的作用力為F2，地面對(duì)A的作用力為F3.若F緩慢增大而整個(gè)裝置仍保持靜止，截面如圖4－7－7所示，在此過(guò)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(xué)為了探究電梯起動(dòng)和制動(dòng)時(shí)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化情況，他們將體重計(jì)放在電梯中，一位同學(xué)站在體重計(jì)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(jī)進(jìn)行了相關(guān)記錄，如圖4－7－8所示．圖1為電梯靜止時(shí)體重計(jì)的照片，圖2、圖3、圖4和圖5分別為電梯運(yùn)動(dòng)過(guò)程中體重計(jì)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(guò)程，電梯內(nèi)同學(xué)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(guò)程，電梯內(nèi)同學(xué)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(guò)程，電梯內(nèi)同學(xué)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(guò)程，電梯內(nèi)同學(xué)一定處于超重狀態(tài),【自主解答】由圖1可知該同學(xué)體重約為46kg，圖2和圖5體重計(jì)的讀數(shù)約為50kg，大于該同學(xué)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(yùn)動(dòng)，故A項(xiàng)錯(cuò)、D項(xiàng)對(duì)．圖3和圖4中體重計(jì)讀數(shù)約為42kg，小于該同學(xué)的體重，說(shuō)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(yùn)動(dòng)，故B項(xiàng)錯(cuò)．C項(xiàng)對(duì)．故選CD.【答案】CD,【方法總結(jié)】(1)超重現(xiàn)象和失重現(xiàn)象只與加速度的方向有關(guān)，與運(yùn)動(dòng)方向無(wú)關(guān)．(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(xùn)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(jì)空氣阻力)．下列說(shuō)法正確的是(),圖4－7－9A．在上升和下降過(guò)程中A對(duì)B的壓力一定為零B．上升過(guò)程中A對(duì)B的壓力大于A物體受到的重力C．下降過(guò)程中A對(duì)B的壓力大于A物體受到的重力D．在上升和下降過(guò)程中A對(duì)B的壓力等于A物體受到的重力,同學(xué)們,來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全,同學(xué)們,來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全,