高三物理第6讲：牛顿定律综合应用（一）（教师版）

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1、第5讲,，牛额更律探合疝用(_)(教师版丿大脑体操)作业完成情;处知识梳理)一、共点力作用下物体的平衡状态［静止状态平衡状态T匀速直线运动状态共点力平衡的条件：物体所受合力为零求解共点力平衡问题常用的方法①合成法：主耍是三力平衡问题，常用力的合成的观点，根据平衡条件建立方程求解.②分解法：从力的分解的观点求解，包括按力产生的实际效果分解和力的止交分解法.二、超重和失重的理解1.视重：当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上吋，弹簧测力计或台秤的示数称为“视重”，大小等于测力计所受的拉力或秤所受压力.2.超重、失重的分析超重向上F=m(g+a)>mg向上加速向下减速失重向下F=m(g—a)

2、

3、mgrJEgrfmg°

4、教学重•难点;)特鱼讲祐例1（多选）下列事例中处于平衡状态的是（）A.“神舟”号飞船匀速落到地面的过程〃.汽车在水平路面上启动或刹车的过程C.汽车停在斜坡上D.竖直上抛的物体在到达最高点的那一瞬间解析物体处于平衡状态，从运动状态来说，物体保持静止或匀速直线运动；从受力情况来说，合力为零.“神舟”号飞船匀速落到地面的过程屮，飞船处于平衡状态，/正确.〃项屮汽车在水平路面上启动和刹车过程中，汽车的速度在增大和减小，其加速度不为零，其合外力不为零，所以汽车不是处于平衡状态.Q项中汽车停在斜坡上，速

5、度和加速度均为零，合外力为零，保持静止状态不变，即汽车处于平衡状态.〃项屮物体上升到最高点时，只是速度为零而加速度为g,所以物体不是处于平衡状态.答案化例2在升降机中，一个人站在磅秤上，发现自己的体重减轻了20%,于是他作出下列判断，其中正确的是（）①升降机以0.8g的加速度加速上升②升降机以0.2g的加速度加速下降③升降机以0.2g的加速度减速上升④升降机以0.8g的加速度减速下降A.只有①和②正确B.只有②和③正确C.只有③和④正确D.均不正确解析人处于失重状态，其加速度方向竖直向下，可能是加速下降，也可能是减速上升，人从秤上读出自己的体重即为视重F,由牛顿第二定律有mg—F=ma

6、,故E=m（g—a）=（1—20%）mg.解得a=0.2g.即升降机以0.2g的加速度加速下降或减速上升.答案B例3如图所示，某物体在四个共点力作用下处于平衡状态，若将F=5川的力沿逆时针方向转动90°,其余三个力的大小和方向不变，则此吋物体所受合力的大小为多少？解析共点力作用下物体的平衡条件是合力为零，对于某一个力来说，其余各力的合力与该力一定大小相等、方向相反.该题中Fi=5则Fi、F2、F3的合力F大小一定等于5M当&转过90°后，与F成90°角，所以尺合=迪冉=胡N.答案5^2N例4（多选）悬挂在电梯天花板上的弹簧测力计的钩子挂着质量为m的物体，电梯静止时弹簧测力计的示数为G=

7、mg,下列说法中，正确的是（）A.当电梯匀速上升时，弹簧测力计的示数增大，电梯匀速下降时，弹簧测力计的示数减小B.只有电梯加速上升时，弹簧测力计的示数才会增大，貝有电梯加速下降时，弹簧测力计的示数才会减小Q不管电梯向上或向下运动，只要加速度的方向竖直向上，弹簧测力计的示数一定增大D.不管电梯向上或向下运动，只要加速度的方向竖直向下，弹簧测力计的示数一定减小解析超重是加速度方向向上，示数大于重力；失重是加速度方向向下，示数小于重力，与运动方向无关，因此选项人〃错误，G〃正确.答案CD例5据报载，我国航天第一人杨利伟的质量为63M装备质量不计)，假设飞船以加速度8.6/./?竖直上升.求：

8、此时杨利伟对座椅的压力多大？解析对杨利伟受力分析如右图所示.由牛顿第二定律F合二ma得FN~mg=maa即FN=mg+ma=1159.2N由牛顿第三定律，座椅对杨利伟的支持力和杨利伟对座椅的压g力互为作用力与反作用力，则FN'二FM二1159.2N.答案1159.2/V例6—木箱装货物后质量为50kg,木箱与地面间的动摩擦因数为0.2,某人以200N斜向下的力推箱，推力的方向与水平面成30°角，g取10m/s.求：(1)木箱的加速度；(2)第2s末木箱的速度.解析取木箱为研究对彖，木箱受力情况如右图所示，其中F为推力，I昭为重力，FN为支持力，Ff为滑动摩擦力.建立直角坐标系xOy,并

9、取加速度a的方向为x轴的正方向.(1)将推力F沿x轴和y轴两个方向进行分解得：Fx=Fcos30°,Fy二Fsin30°根据牛顿第二定律有Fx合=Fx-Ff=maFy合=FN-Fsin30°-mg=0又有Ff=uFN联立解得：a=代入数据得：a=l.06m/s2.(2)第2s末速度为：v2=at=1.06X2m/s=2.12m/s.答案(1)1.06m/s2(2)2.12m/s例7将质量为0.5滋的小球以14Ms的初速度竖直上抛，运动中球受到的