【2020秋备课】高中物理学案新人教版必修1-4.7-用牛顿运动定律解决问题(二).docx

4.7 用牛顿运动定律解决问题（二）
【学习目标】
1、理解共点力作用下物体平衡状态的概念，能推导出共点力作用下物体的平衡条件。
2、会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题。
【学习重点】
共点力作用下物体的平衡条件及应用．
【学习难点】
共点力平衡条件的应用．
【方法指导】
自主探究、沟通争辩、自主归纳
【学习过程】
任务一、课前预习
1、平衡状态
静止状态或匀速直线运动状态，叫做平衡状态。
2、共点力作用下物体的平衡条件：
由牛顿其次定律知：在共点力作用下物体的平衡条件是 .
3、物体平衡的两种基本模型
二力平衡条件:等大、反向、共线.
4、争辩物体平衡的基本思路和基本方法
（1）转化为二力平衡模型——合成法
三力平衡条件:任意两个力的合力与第三个力等大、反向、共线。
据平行四边形定则作出其中任意两个力的合力来代替这两个力，从而把三力平衡转化为二力平衡。这种方法称为合成法。
（2）转化为四力平衡模型——分解法
物体受三个共点力平衡时，也可以把其中一个力进行分解(一般接受正交分解法)，从而把三力平衡转化为四力平衡模型。这种方法称为分解法。
任务二、典型例题
例1、如图所示，在倾角为θ的斜面上，放一重力为G的光滑小球，球被竖直挡板拦住不下滑，求：球对斜面和挡板的弹力大小。

F1
F2
G

☆沟通争辩
拓展：重G的光滑小球静止在固定斜面和竖直挡板之间。若挡板逆时针缓慢转到水平位置，在该过程中，斜面和挡板对小球的弹力的大小F1、F2各如何变化？

例2、城市中的路灯，无轨电车的供电线路等，经常用三解形的结构悬挂。图为这类结构的一种简化模型。图中硬杆OB可绕通过B点且垂直于纸面的轴转动，钢索和杆的重量都可忽视。假如悬挂物的重量为G，角AOB等于θ，钢索OA对O点的拉力和杆OB对O点的支持力各是多大？
1、节点O的受到几个力的作用?

2、同学们把具体的解答过程写出来．

【达标检测】
1．若一个物体处于平衡状态，则此物体确定是（ ）
A．静止 B．匀速直线运动 C．速度为零 D．各共点力的合力为零
2．大小不同的三个力同时作用在一个小球上，以下各组中可使小球平衡的是（ ）
A．2 N，3 N，6 N B．1 N，4 N，6 N
C．35 N，15 N，25 N D．5 N，15 N，25 N
3．如图在水平力F的作用下，重为G的物体沿竖直墙壁匀速下滑，物体与墙之间的动摩擦因数为μ，物体所受摩擦力大小为
A．μf B．μ（F＋Ｇ）
C．μ（F－Ｇ） D．Ｇ
4．如图所示，一个重为G的木箱放在水平地面上，木箱与水平面间的动摩擦因数为μ，用一个与水平方向成θ角的推力F推动木箱沿地面做匀速直线运动，则推力的水平分力等于
A．Fcosθ B．μＧ/（cosθ－μsinθ）
C．μＧ/（1－μtanθ） D．Ｇ D．Fsinθ
5、如图所示，电灯悬挂于两墙之间，更换绳OA，使连接点A向上移，但保持O点位置不变，则A点向上移时，绳OA的拉力（ ） A.渐渐增大 B.渐渐减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大

6、质量为5.5Kg的物体，受到斜向右上方与水平方向成370角的拉力F=25N作用，在水平地面上匀速运动，求物体与地面间的动摩擦因数(g=10m/s2)。

7、如图所示，质量为m的木块放在质量为M、倾角为θ的斜面体上，斜面体放在粗糙的水平地面上，用沿斜面对上的拉力F拉木块，使木块与斜面体都保持静止，求地面对斜面体的摩擦力和支持力。

A

B
α
α
8、如图所示，长为5m的细绳的两端分别系于直立在地面上相距为4m的两杆的顶端A、B ，绳上挂一个光滑的轻质挂钩，其下连着一个重为12N的物体，平衡时，问：
①绳中的张力T为多少?
②A点向上移动少许，重新平衡后，绳与水平面夹角，绳中张力如何变化?

学习反思：

班级： 组别： 姓名： 组内评价： 老师评价：
用牛顿运动定律解决问题（二）（课时2）
【学习目标】
1．通过试验生疏超重和失重现象，理解产生超重、失重现象的条件和实质．
2．进一步娴熟把握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤．
【学习重点】
发生超重、失重现象的条件及本质．
【学习难点】
超重、失重现象的实质
【方法指导】
自主探究、沟通争辩、自主归纳
【学习过程】
任务一、课前预习（阅读教材p86-87页完成下列问题）
1、超重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）_________物体所受重力的状况称为超重现象。
2、失重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）_________物体所受重力的状况称为失重现象。假如物体对支持物、悬挂物的作用力的__________，即物体正好以大于等于_________，方向________的加速度运动，此时物体处于完全失重状态。
在超重、失重、完全失重等物理现象中，物体所受的重力分别 、 、 。（填“变大”、“变小”或“不变”）
任务二、超重和失重 (同学体验)
一位同学甲站在体重计上静止，另一位同学说出体重计的示数．留意观看接下来的试验现象．
1、甲突然下蹲时，体重计的示数是否变化?怎样变化?

2、甲突然站起时，体重计的示数是否变化?怎样变化?

3、当人下蹲和突然站起的过程中人受到的重力并没有发生变化，为什么体重计的示数发生了变化呢?
例题：人站在电梯中，人的质量为m．假如当电梯以加速度a。加速上升时，人对地板的压力为多大?（可以参考教材例题独立完成下列空）
1：选取人作为争辩对象，分析人的受力状况：人受到 力的作用，分别是 ．
2：取向上为正方向，依据牛顿其次定律写出支持力F、重力G、质量m、加速度a的方程：
由此可得：F＝ ，由于地板对人的支持力与人对地板的压力是一对 与 力，依据牛顿第 定律，人对地板的压力．即F’＝ 由于F’ mg（填<，=，>）所以当电梯加速上升时，人对地板的压力比人的重力 ．
总结：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体受到的重力的现象称为 现象．
问题：1、物体处于超重现象时物体的加速度方向如何呢?

2、当物体的加速度方向向上时，物体的运动状态分为两种状况?

拓展：1、人以加速度a匀减速下降，这时人对地板的压力又是多大?

2．人以加速度a匀加速向下运动，这时人对地板的压力多大?

3．人随电梯以加速度a匀减速上升，人对地板的压力为多大?

4．人随电梯以加速度g匀加速下降，这时人对地板的压力又是多大？

总结：对超重和失重现象的归纳总结：
①当物体具有 加速度时，物体对测力计的作用力大于物体所受的重力，这种现象叫超重。
②当物体具有 加速度时，物体对测力计的作用力小于物体所受的重力，这种现象叫失重。
③物体对测力计的作用力的读数等于零的状态叫 状态。处于完全失重状态的液体对器壁没有压强。
④物体处于超重或失重状态时，物体所受的重力并没有变化。

【达标检测】
1．关于超重和失重，下列说法正确的是（ ）
A．超重就是物体受的重力增加了 B．失重就是物体受的重力削减了
C．完全失重就是物体一点重力都没有人
D．不论超重、失重或平安失重，物体所受的重力是不变的
2．下列说法中正确的是（ ）
A．只要物体向上运动，速度越大，超重部分越大
B．只要物体向下运动，物体就失重
C．只要物体具有竖直向上加速度，物体就处于超重状态，与物体运动方向和速度大小无关
D．只要物体在竖直方向运动，物体就确定处于超重或失重状态
3．在一个封闭装置中，用弹簧秤称一物体的重力，依据读数与实际重力之间的关系，以下说法中正确的是……………………………………………………( )
A.读数偏大，表明装置加速上升 B．读数偏小，表明装置减速下降
C.读数为零，表明装置运动加速度等于重力加速度，但无法推断是向上还是向下运动
D．读数精确，表明装置匀速上升或下降
4、一个人站在磅秤上，在他蹲下的过程中，磅秤的示数将（ ）
A、先小于体重后大于体重，最终等于体重。
B、先大于体重后小于体重，最终等于体重
C、先小于体重，后等于体重
D、先大于体重，后等于体重
5、某人在以a=2m/s2匀加速下降的电梯中最多能举起m1=75kg的物体，则此人在地面上最多可举起多大质量的物体？若此人在一匀加速上升的电梯中最多能举起m2=50kg的物体，则此电梯上升的加速度为多大？

6．一个质量是50 kg的人站在升降机的地板上，升降机的顶部悬挂了一个弹簧秤，弹簧秤下面挂着一个质量为m=5 kg的物体A，当升降机向上运动时，他看到弹簧秤的示数为40 N， g取10 m/s2，求此时人对地板的压力。

学习反思：