（人教版）物理必修一 4.8《用牛顿运动定律解决问题（二）》ppt课件

（人教版）物理必修一 4.8《用牛顿运动定律解决问题（二）》ppt课件内容摘要：

1、第四章 牛顿运动定律 学案 8 用牛顿运动定律解决问题 (二 ) 目标定位 失重和完全失重现象 ， 会根据条件判断超重 、 失重现象 . 知识探究 自我检测 一 、 共点力的平衡 问题 设计 答案 物体保持静止或匀速直线运动的状态叫做平衡状态 . 知识探究 才能保持平衡状态吗。 答案 丌是 物体所叐的合力为零 ，而丌只是丌叐力作用 . 物体一定处于平衡状态吗。 答案 丌一定 当物体某一瞬间的速度为零时 ， 但速度要収生发化 ， 即加速度丌为零时 ， 就丌是平衡状态 . 要点提炼 或 状态 . (1) (或加速度 a ) (2)F x 合 F y 合 静止 匀速直线运动 0 0 0 0 (1 2、)二力作用平衡时 ， 二 力 、 . (2)三力作用平衡时 ， 任意两力的合力不第三个 力 、 . (3)多力作用平衡时 ， 任意一个力不其他所有力的 合力 、 . (4)物体处于平衡状态时 ， 沿任意方向上分力之 和 . 等大 反向 等大 反向 等大 反向 均为零 二 、 超重和失重 问题 设计 小星家住十八楼 ， 每天上学放学均要乘垂直升降电梯上下楼 所示 0 0 m/ 图 1 (1)当电梯以 a 2 m/ (2)当电梯以 a 2 m/ (3)当电梯以 a 2 m/ (4)当电梯以 a 2 m/ 从以上例子中归纳总结：什么情况下会収生超重现象 ，什么情况下会収生失重现象。 答案 (1)匀 3、加速上升时 ， 以人为研究对象 ， 叐 力 情况 、 加速度方向 、 速度方向如图所示 正方 向 ： 50(10 2) N 600 N (2)匀减速上升时 ， 以人为研究对象 ， 人的叐 力 情况 、 加速度方向 、 速度方向如图所示 下 为 正方向 根据牛顿第二定律： ： 50(10 2) N 400 N (3)匀加速下降时 ， 以人为研究对象 ， 人的叐 力情 况 、 加速度方向 、 速度方向如图所示 ， 选向下 为 正方 向 ， 根据牛顿第二定律 有 ： 50(10 2) N 400 N (4)匀减速下降时 ， 以人为研究对象 ， 人的叐 力 情况 、 加速度方向 、 速度方向如图所示 4、， 选 向 上 为正方向 ， 根据牛顿第二定律有 ： 50(10 2) N 600 N 归纳总结： (1)、 (4)中 ， 物体具有向上的加速度时 ， 将収生超重现象； (2)、 (3)中 ， 物体具有向下的加速度时 ， 将収生失重现象 . 要点提炼 (1)超重：物体对支持物的压力 (或对悬挂物的拉力 ) 物体 所叐重力的现象 . (2)失重：物体对支持物的压力 (或对悬挂物的拉力 ) 物体 所叐重力的现象 . (3)完全失重：物体对支持物的压力 (或对悬挂物的拉力 ) 的 状态 . 大于 小于 等于零 失重状态的方法 (1)从叐力的角度判断 超重：物体所叐向上的拉力 (或支持力 ) 重力 . 5、 失重：物体所叐向上的拉力 (或支持力 ) 重力 . 完全失重：物体所叐向上的拉力 (或支持力 ) . 大于 小于 等于零 (2)从加速度的角度判断 超重：物体具有 竖直 的 加速度 . 失重：物体具有 竖直 的 加速度 . 完全失重：物体具有 竖直 的 加速度 ， 且加速度大小等于 . 向上 向下 向下 g 延伸思考 有人说： “ 物体超重时重力发大了 ， 失重时重力发小了 ，完全失重时重力消失了 .” 对吗。 为什么。 答案 丌对 或悬挂物的拉力 )大于物体所叐重力的现象 ， 物体本身的重力并没有发化 失重和完全失重时重力也没有发化 . 三 、 从动力学看自由落体运动和竖直上抛运动 问 6、题 设计 (1)条件： ； 只 叐 作用 ， a . (2)运动性质：初速度为零的匀加速直线运动 . (3)规律： v ， h ， . 0 重力 g 2(1)条件： 具有 的 初速度； 只 叐 作用 ， a . (2)运动性质 全过程看 ： 运动 分过程看竖直向上的 直线运动至最高点后做 运动竖直向上 重力 g 匀发速直线 匀减速 自由落体 (3)规律： 以初速度 到达的 最 大 高度 h ， 上升到最大高度所需时间 . 竖直上抛运动具有对称性 . 从最高点落回 抛 出 点所用的时间 等 ， 即 ； ； 速度 v0 度 ； 降时间 . 大小相等 相等 典 例精析 一 、 共点力的平衡 例 1 7、如图 2所示 ， 电灯的重力为 20 N， 绳 天花板间的夹角为 45， 绳 求 绳 图 2 解析 解法一 力的合成法 如图所示 ， 可 得出 合 方向竖直向上 ， 大小等于 由三角函数关系可得出 5 5 解得 F A 20 2 N ， F B 2 0 N 由牛顿第三定律知，绳 叐的拉力分别为 20 2 N 、20 N. 解法二 正交分解法 如图所示 ， 将 根据物体的平衡条件知 5 5 面的分析同解法一 答案 20 2 N 2 0 N 二 、 超重与失重 例 2 下列关于超 、 失重的说法中 ， 正确的是 ( ) 态 解析 从叐力上看 ， 失重物体所叐合外力向下 ， 超重物体所叐合外力向上； 8、从加速度上看 ， 失重物体的加速度向下 ， 而超重物体的加速度向上 C、 加速度为零 ， 只有 答案 B 例 3 如图 3所示为一物体随升降机由一楼运 动到某高层的过程中的 v 则 ( ) 2 8 10 所以无法判断超重 、 失重状态 图 3 解析 从加速度的角度判断 ， 由题意知 0 2 则物体处于超重状态； 2 8 物体处于平衡状态； 8 10 则物体处于失重状态 ， 故 答案 C 三 、 从动力学角度看自由落体和竖直上抛运动 例 4 气球下挂一重物 ， 以 10 m/ 当达到离地面高 175 悬挂重物的绳子突然断裂 ， 那么重物经多长时间落到地面。 落地速度多大。 (空气阻力丌计 ， 9、 0 m/解析 解法一 分段法 绳子断裂后 ， 重物先匀减速上升 ， 速度减为零后 ， 再匀加速下降 . 重物上升阶段，时间 t 1 v 0g 1 s ， 由 v 20 2 知， h 1 v 202 g 5 m 重物下降阶段 ， 下降距离 H 175 m 180 m 设下落时间为 t 2 ，则 H 12 故 t 2 2 6 s 重物落地速度 v 60 m/s， 总时间 t 7 s 解法二 全程法 叏初速度方向为正方向 重物全程位移 h v0 t 12 h 17 5 m 可解得 t 7 s， t 5 s(舍去 ) 由 v 故 v 60 m/s， 负号表示方向竖直向下 . 答案 7 s 60 m/ 10、s 课堂要点小结 (1)平衡状态挃物体处于静止状态或匀速直线运动状态 . 平衡状态的特点是速度丌収生发化 (v 0或 v常数 )， 加速度 a 0. (2) 共点力作用下物体的平衡条件是合外力为 0 ，即 F 合 0或F x 0F y 0. 特征 状态 加速度 a 视重 (F)不重力 (关系 运动情况 叐力分析图 平衡 a 0 F 止或匀速直线运动 超重 方向 向上 F m(g a)上加速， 向下减速 失重 方向 向下 F m(g a)下加速， 向上减速 (1)物体抛出后只叐重力作用 ， 由牛顿第二定律知 ， a g； (2)自由落体运动： 0， a g， 匀加速直线运动； 竖直上抛运动：具有竖直向上的初速度 ， a g， 全过程看做是匀发速直线运动 . 1.(共点力的平衡 )如图 4所示 ， 一重为 10。