1、第1页第四章7课前自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案第四章 牛顿运动定律第2页第四章7课前自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案7 用牛顿运动定律解决问题(二)第3页第四章7课前自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案学习目标 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.3.通过实验认识超重和失重现象，理解产生超重、失重现象的条件和实质.4.掌握平衡问题中临界与极值问题的特征.5.掌握动力学中典型的习题类型：滑块木板模型第4页第四章7课前自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案第5页第四章7课前
2、自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案预习点 1 共点力的平衡条件1平衡状态物体在力的作用下保持_或_状态2共点力作用下物体的平衡条件是_共点力是作用于一点，或作用线相交于一点的力，共点力一定作用在同一物体上答案：1.静止 匀速直线运动 2.合力为零第6页第四章7课前自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案思考讨论1一个物体同时受到两个大小相等、方向相反的作用力，则该物体一定处于平衡状态吗？提示：不一定这两个力必须是共点力，物体才处于平衡状态第7页第四章7课前自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案预习点 2 超重和失重1超重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)_物
3、体所受重力的现象(2)产生条件：物体具有_的加速度第8页第四章7课前自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案2失重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)_物体所受重力的现象(2)产生条件：物体具有_的加速度(3)完全失重：定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)_的状态产生条件：ag，方向_答案：1.(1)大于(2)竖直向上 2.(1)小于(2)竖直向下(3)等于零 竖直向下第9页第四章7课前自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案思考讨论2(1)超重是重力增加了吗？失重是重力减小了吗？如何理解超重与失重？(2)物体处于超重或失重状态是由物体速度的方向决定的，还是由物体
4、加速度的方向决定的？第10页第四章7课前自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案提示：(1)物体处于超重或失重状态时，重力并未发生变化，而是对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)不再等于重力，即视重变化(2)是由物体加速度的方向决定的，与速度方向无关第11页第四章7课前自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案预习点 3 从动力学看自由落体运动1受力情况：运动过程中受_作用，由于重力恒定不变，所以物体的_恒定2运动性质初速度为_的竖直向下的_直线运动答案：1.重力 加速度 2.零 匀加速第12页第四章7课前自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案第13页第四章7课前自主预案完成课时作业课
5、堂研习导案课堂达标练案研习 1 对平衡状态及平衡条件的理解合作讨论1速度等于零时，物体一定处于平衡状态吗？2“物体只有在不受力作用时，才能保持平衡”这种说法正确吗？第14页第四章7课前自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案提示：1.不一定平衡状态表现为速度始终不变，当物体某一瞬间的速度为零但加速度不为零时，物体速度会随时间变化，就不是平衡状态，例如物体在做自由落体运动的开始瞬间2不正确物体的平衡条件是所受外力的合力等于零真正不受力作用的物体其实是不存在的第15页第四章7课前自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案要点归纳1对平衡状态的理解(1)两种平衡状态：静止状态和匀速直线运动状态
6、(2)“静止”和“v0”的区别与联系v0a0时，是静止，是平衡状态a0时，不是平衡状态.第16页第四章7课前自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案2两种平衡条件的表达式(1)F 合0.(2)Fx合0Fy合0，其中 Fx 合和 Fy 合分别是将所受的力进行正交分解后，物体在 x 轴和 y 轴方向上所受的合力3由平衡条件得出的三个结论第17页第四章7课前自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案研习经典典例 1 如图所示，在一细绳 C 点系住一重物 P，细绳两端 A、B 分别固定在墙上，使 AC 保持水平，BC 与水平方向成30角，已知细绳最多只能承受 200 N 的拉力，那么 C 点悬挂
7、重物的重力最多为多少？这时细绳的哪一段即将拉断？第18页第四章7课前自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案巧指导1物体 P 的运动状态是怎样的，其合力满足什么条件？提示：物体 P 处于静止状态，合力为零第19页第四章7课前自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案2哪个物体能够将三根细绳拉力联系起来？画出它的受力示意图哪根绳拉力最大？提示：绳子结点 C 能够将三根细绳拉力联系起来，受力示意图如图所示BC 绳承受拉力最大第20页第四章7课前自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案解析：(解法一)力的合成法C 点受三个力作用处于平衡状态，如图所示，可得出 F1 与F2 的合力 F 合方
8、向竖直向上，大小等于 F，由三角函数关系可得出第21页第四章7课前自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案F 合F1sin 30FmPgF2F1cos 30当 F1 达到最大值 200 N 时，mPg100 N，F2173 N，在此条件下，BC 段绳子即将断裂，AC 段绳子的拉力 F2 还未达到最大值故 C 点悬挂重物的重力最多为 100 N，这时 BC 段绳子即将拉断第22页第四章7课前自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案(解法二)正交分解法如图所示，将拉力 F1分解，根据物体受力平衡可得：F1sin 30FmPg，F2F1cos 30.后面的分析过程同解法一答案：100 N B
9、C 段细绳即将拉断第23页第四章7课前自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案处理三力平衡常用方法(1)合成法：根据平衡条件，任两个力的合力与第三个力等大反向，把三个力放于同一个三角形中，三条边对应三个力，再利用几何知识求解(2)正交分解法：若三个力不能构成直角三角形或物体受力较多，一般采用正交分解法求解第24页第四章7课前自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案训练 1 如图所示，一箱苹果沿着倾角为 的斜面，以速度 v 匀速下滑在箱子的中央有一个质量为 m 的苹果，它受到周围苹果对它作用力的方向()A沿斜面向上B沿斜面向下C竖直向上D垂直斜面向上答案：C第25页第四章7课前自主预案完
10、成课时作业课堂研习导案课堂达标练案解析：质量为 m 的苹果匀速下滑，说明受力平衡，它受到自身的重力以及来自下面苹果和周围苹果的作用力，重力竖直向下，大小为 mg，周围苹果对它的合力与重力等大反向，所以周围苹果对它的作用力大小为 mg，方向竖直向上第26页第四章7课前自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案研习 2 对超重和失重的理解和应用合作讨论1在完全失重时，物体就不受重力了，这种说法正确吗？2失重是物体的重力变小了吗？提示：1.不正确完全失重时，物体对支持物没有压力(或对悬挂物没有拉力)，但地球仍吸引物体，物体的重力仍存在且大小也没变化2物体的重力保持不变，但测量的“重力”也就是“视重
11、”变小第27页第四章7课前自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案要点归纳1视重：当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，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的压力2对超重和失重现象的理解(1)物体处于超重或失重状态时，物体所受的重力始终不变，只是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力发生了变化，看起来物重好像有所增大或减小(2)发生超重或失重现象与物体的速度方向无关，取决于物体加速度的方向第28页第四章7课前自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案3超重、失重与平衡状态的比较特征状态加速度视重(F)与重力关系受力图平衡a0Fmg超重向上Fm(ga)mg第
12、29页第四章7课前自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案失重 向下Fm(ga)mg完全失重agF0第30页第四章7课前自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案研习经典典例 2 在电梯的地板上放置一个压力传感器，在传感器上放一个重量为 20 N 的物块，如图甲所示计算机显示出传感器所受物块的压力大小随时间变化的关系如图乙所示根据图象分析得出的结论中正确的是()第31页第四章7课前自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案A从时刻 t1 到 t2，物块处于失重状态B从时刻 t3 到 t4，物块处于失重状态C电梯可能开始停在低楼层，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在高楼层D电
13、梯可能开始停在高楼层，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在低楼层第32页第四章7课前自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案巧指导10t1 时间内物块处于什么状态？t1t2 时间内物块处于什么状态？提示：0t1 时间内物块处于平衡状态，t1t2 时间内物块处于超重状态2t3t4 时间内物块处于什么状态？能确定此段时间物块的运动方向吗？提示：t3t4 时间内物块处于失重状态，物块可能加速下降，也可能减速上升，所以不能确定物块的运动方向第33页第四章7课前自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案解析：由图象可知，t1t2 时间内，物块受到的支持力大于重力，有向上的加速度，处于超重
14、状态，选项 A 错；t3t4时间内，物块受到的支持力小于重力，有向下的加速度，处于失重状态，选项 B 对；整个过程中，物块先受力平衡，再有向上的加速度，然后匀速运动，再有向下的加速度，最后停止，故选项 C对，D 错答案：BC第34页第四章7课前自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案(1)超重与失重现象仅仅是一种表象，只是拉力(或压力)的增大或减小，物块的重力大小是不变的(2)物块处于超重状态时，不一定是向上加速运动，也可能是向下减速运动；同理，物块处于失重状态时，不一定是向下加速运动，也可能是向上减速运动(3)能否发生超重或失重现象是由加速度的方向决定的，与运动方向无关；加速度的大小决定
15、了发生超重或失重时，“超出或失掉重力”的大小第35页第四章7课前自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案训练 2 小明家住十层，他乘电梯从一层直达十层则下列说法正确的是()A他始终处于超重状态B他始终处于失重状态C他先后处于超重、平衡、失重状态D他先后处于失重、平衡、超重状态答案：C第36页第四章7课前自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案解析：一个人乘电梯从一楼直达十楼，电梯先向上做加速运动，再匀速向上运动，后向上做减速运动，所以加速度方向先向上，再为零，后向下，则人先超重再平衡后失重，则人对地板的压力先增大后不变再减小，故 C 正确，故选 C.第37页第四章7课前自主预案完成课时
16、作业课堂研习导案课堂达标练案课堂达标练案 第38页第四章7课前自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案完成课时作业（二十四）第39页第四章7课前自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案教材习题解答说一说(第 91 页)设向上为正方向，物体的初速度 v010 m/s，末速度 v0，加速度 g10 m/s2，则有 xv2v202g 0102210 m5 m，即物体能够到达的最大高度是 5 m.第40页第四章7课前自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案问题与练习(第 91 页)1.选足球作为研究对象，它受重力 mg、墙壁的支持力 F1和悬绳的拉力 F2 三个共点力作用而平衡由共点力的平
17、衡条件可知，F1 和 mg 的合力 F 与 F2 大小相等、方向相反由图可得F1mgtan，F2 mgcos.第41页第四章7课前自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案2物体在五个力作用下保持平衡，它们的合力为零其中任意四个力的合力一定与第五个力大小相等、方向相反依题意，除 F1 以外的四个力的合力与力 F1 大小相等、方向相反所以撤去 F1，其余四个力不变，它们的合力大小等于 F1，方向与 F1 相反如图所示第42页第四章7课前自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案3当饮料瓶自由下落时，小孔没有水喷出因为在自由下落过程中，瓶和水均处于完全失重状态，瓶中各处的水(包括水孔处的水)的
18、压强都等于大气压强，故水不能从瓶中喷出第43页第四章7课前自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案4.当座舱落到离地面 50 m 的位置时，升降机在做自由落体运动(如图所示)，人和人手中的铅球均处于完全失重状态，所以球对手无作用力，手没有受到压力的感觉当坐舱落到离地面28 m 的位置时，座舱做匀减速运动，初速度 v 是自由落体运动第44页第四章7课前自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案的末速度，即 v22gh1.坐舱做匀减速运动的加速度为 av22x29.848228 m/s216.8 m/s2，方向竖直向上设当座舱落到离地面 15 m 的位置时，人手对铅球的作用力为 F，由牛顿第二定律得 Fmgma，解得 Fmamg135.7 N.第45页第四章7课前自主预案完成课时作业课堂研习导案课堂达标练案谢谢观看！