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1、,第四章 牛顿运动定律,7 用牛顿运动定律解决问题(二),阅读教材第一部分，并完成下列问题 1如图所示：,一、共点力的平衡条件,(1)著名景点黄山飞来石独自静止于悬崖之上，它受哪些力作用？这些力大小、方向有何关系？它们的合力有何特点？ 提示：受重力和支持力，大小相等、方向相反，合力为零 (2)高铁在水平轨道上匀速前进，它受哪些力作用？它们的合力有何特点？ 提示：受重力、支持力、牵引力和阻力，这四个力的合力为零 (3)图中的两个物体的状态在物理学上叫作什么状态？ 提示：平衡状态,(4)根据牛顿第二定律，处于上述状态的物体其受力应满足什么条件？ 提示：由F合ma，a0得F合0,匀速直线运动,合力,
2、问题一：若一个物体受三个力作用而处于平衡状态，则其中一个力与另外两个力的合力满足怎样的关系？这个结论是否可以推广到多个力的平衡？ 提示：一个力与另外两个力的合力大小相等、方向相反，这一结论可推广到物体受n个力作用平衡时，任一个力与另外(n1)个的合力大小相等、方向相反,问题二：速度等于零时，物体一定处于平衡状态吗？ 提示：不一定平衡状态表现为速度始终不变，当物体某一瞬间的速度为零，但加速度不为零时，物体速度会随时间变化，就不是平衡状态，例如物体在做自由落体运动的开始瞬间,二、超重和失重,(1)电梯向上启动瞬间加速度方向向哪？人受到的支持力比其重力大还是小？电梯匀速向上运动时，人受到的支持力比其
3、重力大还是小？ 提示：加速度向上：FNmgma，FNmg；匀速向上：FNmg (2)电梯向上将要到达目的地减速运动时加速度方向向哪？人受到的支持力比其重力大还是小？ 提示：加速度向下：mgFNma，FNmg,(3)若电梯下降启动的瞬间或到达楼梯底前减速运动时，人受到的支持力比重力大还是小？ 提示：向下启动瞬间，加速度向下，mgFNma，FNmg.,2超重和失重 (1)超重 定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)_物体所受重力的现象 产生条件：物体具有_的加速度 (2)失重 定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) _物体所受重力的现象 产生条件：物体具有_的加速度,大于,向上,小于,
4、向下,(3)完全失重 定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)为_的状态 产生条件：ag，方向_,0,向下,问题：为了研究超重、失重现象，李明在电梯里放了一台台秤如图所示设李明的质量为50 kg，g取10 m/s2. (1)当电梯以a2 m/s2的加速度匀加速上升和匀减速上升时，台秤的示数分别为多少？,提示：匀加速上升时FNmgma，FN600 N 匀减速上升时mgFNma，FN400 N,(2)当电梯以a2 m/s2的加速度匀加速下降和匀减速下降时，台秤的示数分别为多少？ 提示：匀加速下降时：mgFNma，FN400 N 匀减速下降时：FNmgma，FN600 N (3)从以上例子中归纳
5、总结：什么情况下会发生超重现象，什么情况下会发生失重现象？ 提示：物体具有向上的加速度(加速上升或减速下降)发生超重现象；物体具有向下的加速度(加速下降或减速上升)发生失重现象,阅读教材第三部分，并完成下列问题 1前面已经学过，不同物体做自由落体的加速度都相同根据牛顿第二定律加以说明 提示：Fmgma，故ag与物体的质量无关,三、从动力学看自由落体运动,2以一定的初速度竖直向上抛出一物体，不计空气阻力物体在上升和下降阶段加速度相同吗？上升和下降阶段各是什么样的运动？ 提示：加速度相同，因mgma，ag.上升阶段是加速度为g的匀减速运动，下降阶段是自由落体运动,3自由落体运动 (1)受力情况：运
6、动过程中只受_作用，因重力恒定不变，所以物体的_恒定 (2)运动情况：初速度为_的竖直向下的_直线运动 4竖直上抛运动： (1)过程分析：在竖直上抛物体上升和下落的全过程中，物体的加速度大小_，方向始终_，做_运动,重力,加速度,零,匀加速,不变,向下,匀变速,v0gt,2gh,问题：以30 m/s的速度将一小球竖直向上抛出，不计空气阻力，g取10 m/s2. (1)把小球不同时刻的速度及离地面的高度填入下列表中.,提示：,(2)通过以上计算，试总结竖直上抛运动具有哪些特点？ 提示：竖直上抛运动具有对称性：即上升和下降过程经过同一位置时速度大小相等、方向相反；上升和下降过程经过同一段高度所用时
7、间相同,解题探究 (1)滑块处于什么状态？ 提示：静止，即平衡状态 (2)滑块所受力的合力满足什么条件？ 提示：F合0. 解析：小滑块受力分析如图所示，根据平衡条件得 FNsin mg FNcos F 所以Fmg/tan FNmg/sin . 答案：A,(多选)在电梯的地板上放置一个压力传感器，在传感器上放一个重量为20 N的物块，如图甲所示计算机显示出传感器所受物块的压力大小随时间变化的关系，如图乙所示根据图象分析得出的结论正确的是( ),A从时刻t1到t2，物块处于失重状态 B从时刻t3到t4，物块处于失重状态 C电梯可能开始停在低楼层，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在高楼层
8、 D电梯可能开始停在高楼层，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在低楼层 解题探究 (1)图乙中图线的“突起”部分有什么意义？ 提示：“突起”部分的压力大于物块的重力，表明物块有向上的加速度，处于超重状态,(2)能确定“突起”时间内物块的运动方向吗？ 提示：不能当加速度向上时，可能做向上的加速运动，也可能做向下的减速运动 解析：由图象可知，t1t2时间内，物体受到的支持力大于重力，有向上的加速度，处于超重状态，选项A错误；t3t4时间内，物体受到的支持力小于重力，有向下的加速度，处于失重状态，选项B正确；整个过程中，先平衡，再有向上的加速度，然后匀速运动，再有向下的加速度，最后停止故选
9、项C正确，选项D错误 答案：BC,在一高塔上，一人水平伸出手，以10 m/s的初速度竖直上抛一石子，手离地面的高度为15 m，(不计空气阻力)试求： (1)石子到达最高点所需的时间 (2)石子从抛出到落地的时间 解题探究 (1)石子上升过程和下降过程的加速度相同吗？ 提示：相同 (2)能否把石子的整个过程看作匀减速直线运动？ 提示：能，因整个过程加速度相同,3完全失重 (1)物体具有竖直向下的加速度ag时为“完全失重” (2)在超重和失重状态下，物体所受的重力依然存在，而且不变 (3)在完全失重状态下，平常由重力产生的一切物理现象都会消失比如物体对桌面无压力、单摆停止摆动、浸在水里的物体不受浮力作用等,三、竖直上抛运动的处理方法 1分段法： (1)上升过程：v00，ag的匀减速直线运动 (2)下降过程：自由落体运动,活页作业(十八),谢谢观看！,