高中物理第四章牛顿运动定律4.7用牛顿运动定律解决问题（二）教案1新人教版必修1

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1、4.7用牛顿运动定律解决问题（二）知识点1.超重与失重、完全失重的条件与特点2.轻质量物体的牛顿定律问题3.整体和隔离法、牛顿第二定律在连接体问题中的应用教学目标1、进一步学习分析物体的受力情况，能结合力的性质和运动状态进行分析2、应用牛顿第二定律——解决动力学的两类基本问题3、掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法教学重点超重和失重教学难点超重和失重教学过程一、复习预习1．运动学公式. 2．牛顿三大定律.3．已知物体的受力情况求运动。4．已知物体的运动情况求受力。二、知识讲解考点/易错点1共点力的平衡条件1、如果一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线

2、状态，我们就说这个物体处于平衡状态.2、共点力作用下物体的平衡条件是合力为0.3、三个力平衡，合外力为零，则其中一个力与另外两个力的合力必定大小相等、方向相反。4、多个力的平衡，若物体受多个力的作用而处于平衡状态，则这些力中的某一个力一定与其余力的合力大小相等、方向相反。考点/易错点2超重现象超重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的现象，称为超重现象。 超重现象产生的条件：物体具有竖直向上的加速度，即做加速上升或减速下降运动。当电梯加速下降（或减速上升）时，加速度向下,a<0,m(g+a)

3、错点3失重现象物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象，称为失重现象。失重现象产生的条件：物体具有竖直向下的加速度，即做加速下降或减速上升运动。如果物体以大小等于g的加速度竖直下落，则m(g+a)=0，物体对支持物、悬挂物完全没有作用力，好像完全没有重力作用，这种状态是完全失重状态。考点/易错点4、连接体问题1）加速度是联系运动和力的纽带在牛顿第二定律公式（）和运动学公式（匀变速直线运动公式，，等）中，均包含有一个共同的物理量——加速度．受力ß----加速度------à运动2）简单连接题问题的处理方法连接体：是指运动中的几个物体或者上下

4、叠放，或者前后挤靠，或者通过细杆、细绳或轻弹簧连接在一起而形成整体（或物体组）．连接体问题的处理方法通常是整体法和隔离法．①整体法：若连接体具有相同的加速度，可以把连接体看成一个整体作为研究对象．在进行受力分析时，要注意区分内力和外力，采用整体法时只分析外力，不分析内力．如图所示，置于光滑水平面上的两个物体和，用轻绳连接，绳与水平方向的夹角为，在上施一水平力，求两物体运动的加速度．这时，我们就可以把和作为整体来研究，则有：，所以．以整体为研究对象来求解，可以不考虑物体之间的作用力，列方程简单，求解容易．②隔离法：把研究的物体从周围物体中隔离出来，单独进行分析

5、．上题中若要求绳的拉力，则必须将（或）隔离出来，单独进行分析．例如隔离，则有：，所以三、例题精析【例题1】【题干】弹簧上挂着一个质量m=1 kg的物体，在下列各种情况下，弹簧秤的示数各为多少？（取g=10 m/s2） （1）以v=5 m/s速度匀速下降（2）以a=5 m/s2的加速度竖直加速上升  （3）以a=5 m/s2的加速度竖直加速下降（4）以重力加速度g竖直减速上升【答案】10N，15N，5N,0【解析】对物体受力分析，如图所示， 1）匀速下降时，由平衡条件得F=mg=10 N 2)以向上为正方向，由牛顿第二定律     F-mg=ma  F=m(g

6、+a)=15 N 3)取向下方向为正方向，由牛顿第二定律 mg-F=ma  F=m(g-a)=5 N 4）取向下方向为正方向，由牛顿第二定律     mg-F=mg  F=0 N     处于完全失重状态【例题2】【题干】(2010·海南卷) 如图所示，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块；木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上，若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为(  ) A．加速下降   B．加速上升 C．减速上升   D．减速下降【答案】BD【解析】因为木箱静止时弹簧处于压缩状态，且木箱压在顶板上，则有

7、：FT＝mg＋FN，某时间内物块对顶板刚好无压力，说明弹簧的长度没有变化，则弹力没有变化，由于FN＝0，故箱子所受的合外力为F合＝FT－mg，方向竖直向上，故箱子有向上的加速度，而有向上的加速度的直线运动有两种：加速上升和减速下降，所以B、D正确【例题3】【题干】一同学想研究电梯上升过程的运动规律。某天乘电梯上楼时他携带了一个质量为5kg的砝码和一套便携式DIS实验系统，砝码悬挂在力传感器上。电梯从第一层开始启动，中间不间断，一直到最高层停止。在这个过程中，显示器上显示出的力随时间变化的关系如图3－3－2所示。取重力加速度g＝10m/s2，根据表格中的数据。

8、求：图3－3－2(1)电梯在最初加速阶段的加速度a1