第四章牛顿运动定律7.doc

☆高一物理教学活动单★ ☆必修一★
第四章 牛顿运动定律
第六节 用牛顿运动定律解决问题（二）
【学习目标】
1.熟练掌握共点力平衡条件，提高应用牛顿运动定律分析超重、失重问题的能力；
2.自主学习，合作探究，学会定量分析超重、失重现象的方法；
3.激情投入，享受学习的快乐，培养细心观察、勤于思考的习惯。
【重点难点】[来源:学_科_网]
1． 共点力的平衡条件 2．超重与失重
【活动一】共点力的平衡条件
例1：城市中的路灯、无轨电车的供电线路等，经常用三角形的结构悬挂。如图是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略。如果悬挂钢索AO能承受的最大拉力为2×104N，角AOB等于30°，杆BO处于水平位置，即垂直于竖直墙面。
（1） 结点O受力情况如何？（画出受力分析图）
（2）如何对结点O所受力进行正交分解？
两个方向的力学关系式：
（3） 此时悬挂重物的最大质量是多少？（g=10m/s2）

小结：
1、什么是平衡状态？

2、共点力作用下物体平衡状态的条件是什么？

3、如果物体受力较多，一般采用正交分解法，此时两个方向的力学关系式特点是：
Fx=
Fy=
【活动二】超重与失重
例2：质量为的物块放在电梯底板上，当电梯以加速度加速上升时
（1） 分析物块的受力情况：（画出受力分析图）
（2）根据牛顿运动定律求出物块对地板的压力：
（3）此时物块超重还是失重？在该情景中，物块的重力是否改变了？

变式：质量为的物块放在电梯底板上，当电梯以加速度加速下降时
（1）分析物块的受力情况；（画出受力分析图）
（2）根据牛顿运动定律求出物块对地板的压力；
（3）此时物块超重还是失重？在该情景中，物块的重力是否改变了？

总结超重与失重：

加速度方向
物体的运动情况
视重(F)与重力(G)比较
超重

失重

完全失重

【巩固练习】
1.物体受到3个共点力的作用处于静止状态，已知其中2个力的大小分别是3N和5N，则另一个力的大小可能是（ ）[来源:学+科+网Z+X+X+K]
A．1N B.4N C.8N D.10N
2.一同学从6楼乘电梯到1楼，在电梯刚刚启动时，该同学（ ）
A.受的重力增大 B.受的重力减小
C.对地板的压力大于重力 D.对地板的压力小于重力

3.某人站在一台秤上，当他猛地下蹲到停止的过程中，台秤的读数将（　 　）
A.先变大后变小，最后等于人的重力
B.先变小后变大，最后等于人的重力
C.一直增大
D.一直减小
4．如图所示，升降机的水平底面上放有重为G的物体，升降机底面对它的支持力大小为N，它对升降机底面压力大小为F，下列说法正确的是(　　)
A．不管升降机怎样运动，总有F>N
B．当升降机自由下落时，N＝0，F＝0
C．当N>G时，物体超重，升降机的速度一定向上
D．当N>G时，物体超重，升降机的加速度一定向上
5． (山西大学附中高一上学期期末)如图所示，小球用细绳系住放置在倾角为θ的光滑斜面上，当细绳由水平方向逐渐向上偏移时，细绳上的拉力F和斜面对小球的支持力N将：(　　)

A．N逐渐增大　　　　　 B．N逐渐减小
C．F先增大后减小 D．F先减小后增大

F
O
G
A
α

6.如图所示，竖直悬挂的一重力为G的重物被水平的力拉到与竖直方向成角的位置而静止。求该水平拉力的大小以及OA绳受到的拉力大小。

7.质量为60kg的人，站在升降机内的水平地板上，取=10m/s2,求：（1）当升降机匀速下降时，人对地板的压力多大？[来源:Zxxk.Com]
（2）当升降机以2m/s2的加速度加速上升时，人对地板的压力多大？
（3）当升降机以10m/s2的加速度加速下降时，人对地板的压力多大？

8．某人在地面上最多能举起60kg的重物，当此人站在以5m/s2的加速度加速上升的升降机中，最多能举起多重的物体。(g取10m/s2)

9．滑板运动是一项非常刺激的水上运动。研究表明，在进行滑板运动时，水对滑板的作用力FN垂直于板面，大小为kv2，其中v为滑板速率(水可视为静止)。某次运动中，在水平牵引力作用下，当滑板和水面的夹角θ＝37°时(如图)，滑板做匀速直线运动，相应的k＝54kg/m，人和滑板的总质量为108kg，试求(重力加速度g取10m/s2，sin37°取，忽略空气阻力)：(1)水平牵引力的大小；
(2)滑板的速率。

10．一质量为m＝40kg的小孩站在电梯内的体重计上。电梯从t＝0时刻由静止开始上升，在0到6s内体重计示数F的变化如图所示。试问：在这段时间内电梯上升的高度是多少？取重力加速度g＝10m/s2。

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