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1、第四章牛顿运动定律第四章牛顿运动定律第七课时用牛顿运动定律解决问题第七课时用牛顿运动定律解决问题(二二) 情景导入情景导入 课标点击课标点击 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接2012年年6月月16日日，我我国国三三名名航航天天员员乘乘坐坐中中国国自自主主研研制制的的“神神舟舟”九九号号飞飞船船在在太太空空飞飞行行13天天后后，于于6月月29日日10时时降降落落在在内内蒙蒙古古四四子子王王旗旗阿阿木木古古都都草草原原航航天天员员景景海海鹏鹏、刘刘旺旺、刘刘洋洋胜胜乘乘坐坐“神神舟舟”九九号号飞飞船船在在太太空空绕绕地地球球飞飞行行的的过过程程中中，处处于于完完全全失失重重状状
2、态态，他他们们还受重力吗？还受重力吗？ 情景导入情景导入 课标点击课标点击 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接 情景导入情景导入 课标点击课标点击 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接1.知知道道超超重重和和失失重重是是生生活活中中的的常常见见现现象象，会会用用牛牛顿顿运运动定律加以解释动定律加以解释.2.会解决共点力平衡问题会解决共点力平衡问题. 情景导入情景导入 课标点击课标点击 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接 情景导入情景导入 课标点击课标点击 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接要点要点1 1 共点力的平衡条件共点
3、力的平衡条件1平平衡衡状状态态是是指指一一个个物物体体在在力力的的作作用用下下，保保持持_或或_状态状态2共共点点力力作作用用下下物物体体的的平平衡衡条条件件是是_，即即F合合_，物物体体所所受受合合力力为为零零，则则在在任任一一方方向向上上，物体所受的合力都为零，即物体所受的合力都为零，即Fx_、Fy_.静止静止匀速直线运动匀速直线运动合力为零合力为零0知知 识识清清 单单00 情景导入情景导入 课标点击课标点击 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接我我们们在在电电视视节节目目中中看看到到过过一一类类很很惊惊险险的的杂杂技技节节目目，或或顶顶碗碗、或或走走钢钢丝丝、或或一一个
4、个男男演演员员在在肩肩膀膀上上放放一一根根撑撑杆杆，一一个个小小女女孩孩在在杆杆上上做做出出很很多多优优美美、惊惊险险的的动动作作，或或将将椅椅子子叠叠放放得得很很高高，每每张张椅椅子子都都只只有有一一只只腿腿支支撑撑，一一个个演演员员在在椅椅子子不不同同高高度度处处做做各各种种动动作作这这些些节节目目有有一一个个共共同同点点，就就是是要要保保证证碗碗或或演演员员不不能能摔摔下下来来，实实际际上上，演演员员们们的的表表演演都都是很成功的，为什么演员或碗不会掉下来呢？是很成功的，为什么演员或碗不会掉下来呢？应应 用用思思 考考 情景导入情景导入 课标点击课标点击 课前导读课前导读 知识解惑知识解
5、惑 栏栏目目链链接接综综 合合拓拓 展展1对静止的理解对静止的理解静静止止与与速速度度v0不不是是一一回回事事，物物体体保保持持静静止止状状态态，说说明明v0和和a0这这两两个个条条件件同同时时成成立立若若仅仅是是v0，a0，如如上上抛抛到到最最高高点点的的物物体体，此此时时物物体体并并不不能能保保持持静静止止，上上抛抛到到最最高高点点的的物物体体并并非非处处于于平平衡衡状状态态，所所以以平平衡衡状状态态是是指指加加速速度度为为零零的的状状态态，而而不不是是速速度度为为零零的的状态状态 情景导入情景导入 课标点击课标点击 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接综综 合合拓拓 展展
6、2求解共点力作用下物体平衡的方法求解共点力作用下物体平衡的方法(1)解解三三角角形形法法：这这种种方方法法主主要要用用来来解解决决三三力力平平衡衡问问题题根根据据平平衡衡条条件件并并结结合合力力的的合合成成或或分分解解的的方方法法，把把三三个个平平衡衡力力转转化化为为三三角角形形的的三三条条边边，然然后后通通过过解解这这个个三三角角形形求求解解平平衡衡问问题题若若力力的的三三角角形形不不是是直直角角三三角角形形，可可利利用用力力的的三三角形与空间几何三角形相似求解角形与空间几何三角形相似求解(2)正正交交分分解解法法：处处理理三三力力或或三三力力以以上上的的平平衡衡问问题题时时非非常方便此时平
7、衡条件可表示为常方便此时平衡条件可表示为Fx合合0，Fy合合0. 情景导入情景导入 课标点击课标点击 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接综综 合合拓拓 展展 (3)涉涉及及多多物物体体的的平平衡衡问问题题时时，通通常常是是整整体体法法与与隔隔离法交替使用离法交替使用特别提示：特别提示：1.静止与速度静止与速度v0不是一回事不是一回事2对对物物理理中中的的“缓缓慢慢移移动动”可可认认为为物物体体的的移移动动速速度度很很小小，趋趋于于零零，因因此此可可把把这这种种情情况况当当做做处处于于平平衡衡状状态态，按物体处于平衡状态进行分析和处理按物体处于平衡状态进行分析和处理 情景导入情
8、景导入 课标点击课标点击 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接尝尝 试试应应 用用答案：答案：AC 情景导入情景导入 课标点击课标点击 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接尝尝 试试应应 用用2(双双选选)如如图图所所示示，氢氢气气球球受受风风力力作作用用而而使使拉拉住住它它的的细细绳绳与与地地面面的的夹夹角角为为，在在细细绳绳被被剪剪断断的的瞬瞬间间，气气球球所所受受外外力力的合力为的合力为(氢气球的重力忽略不计氢气球的重力忽略不计)() 情景导入情景导入 课标点击课标点击 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接尝尝 试试应应 用用A与原来绳子的
9、拉力大小相等，方向相反与原来绳子的拉力大小相等，方向相反B沿风力方向，大小等于风力沿风力方向，大小等于风力C沿竖直方向向上，大小等于气球所受的浮力沿竖直方向向上，大小等于气球所受的浮力D与与原原来来绳绳子子的的拉拉力力方方向向相相反反，大大小小等等于于风风力力与与浮浮力的合力力的合力答案：答案：AD 情景导入情景导入 课标点击课标点击 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接要点要点2 2 超重和失重超重和失重1不不论论物物体体处处于于何何种种运运动动状状态态，物物体体的的重重力力并并不不发发生生变化变化2超超重重：当当物物体体具具有有_的的加加速速度度时时(包包括括向向上上加加速
10、速或或向向下下减减速速两两种种情情况况)，物物体体对对支支持持物物的的压压力力(或或对对悬悬挂挂物的拉力物的拉力)_物体所受重力的现象物体所受重力的现象3失失重重：物物体体具具有有_的的加加速速度度时时(包包括括向向下下加加速速或或向向上上减减速速两两种种情情况况)，物物体体对对支支持持物物的的压压力力(或或对对悬悬挂挂物物的拉力的拉力)_自身重力的现象自身重力的现象向上向上大于大于向下向下知知 识识清清 单单小于小于 情景导入情景导入 课标点击课标点击 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接4完完全全失失重重：物物体体以以加加速速度度ag向向_竖竖直直加加速速或或向向上上减减速
11、速时时(自自由由落落体体运运动动、处处于于绕绕星星球球做做匀匀速速圆圆周周运运动动的的飞飞船船里里或或竖竖直直上上抛抛时时)，物物体体对对支支持持物物的的压压力力(或或对对悬挂物的拉力悬挂物的拉力)等于等于_的现象的现象下下0知知 识识清清 单单 情景导入情景导入 课标点击课标点击 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接小小星星家家住住十十八八楼楼，每每天天上上学学放放学学均均要要乘乘竖竖直直升升降降电电梯梯上上下下楼楼下下楼楼时时，在在电电梯梯里里，开开始始他他总总觉觉得得有有种种“飘飘飘飘然然”的的感感觉觉，背背的的书书包包也也感感觉觉变变“轻轻”了了快快到到底底楼楼时时，他
12、他总总觉觉得得自自己己有有种种“脚脚踏踏实实地地”的的感感觉觉，背背的的书书包包也也觉觉得得变变“重重”了这是为什么呢？了这是为什么呢？应应 用用思思 考考 情景导入情景导入 课标点击课标点击 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接超重、失重和完全失重的比较超重、失重和完全失重的比较综综 合合拓拓 展展 情景导入情景导入 课标点击课标点击 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接综综 合合拓拓 展展特别提示：特别提示：1.判断一个物体处于超重还是失重状态，判断一个物体处于超重还是失重状态，主要根据加速度沿竖直方向的分量方向进行判断，若竖主要根据加速度沿竖直方向的分量方
13、向进行判断，若竖直向上，则超重，若竖直向下，则失重直向上，则超重，若竖直向下，则失重2“超超重重”不不是是说说重重力力增增加加了了，“失失重重”也也不不是是说说重重力力减减少少了了，“完完全全失失重重”也也不不是是说说重重力力完完全全消消失失了了在在发发生生超超重重、失失重重现现象象时时，物物体体的的重重力力依依然然存存在在，且且不不发发生生变化变化 情景导入情景导入 课标点击课标点击 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接尝尝 试试应应 用用答案：答案：C 情景导入情景导入 课标点击课标点击 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接尝尝 试试应应 用用答案：答案：D
14、 情景导入情景导入 课标点击课标点击 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接 情景导入情景导入 课标点击课标点击 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接题型题型1 共点力平衡共点力平衡 例例1 在在科科学学研研究究中中，可可以以用用风风力力仪仪直直接接测测量量风风力力的的大大小小，其其原原理理如如图图所所示示仪仪器器中中一一根根轻轻质质金金属属丝丝悬悬挂挂着着一一个个金属球无风时，金属丝竖直下垂；金属球无风时，金属丝竖直下垂；当受到沿水平方向吹来的风时，当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向一个角度金属丝偏离竖直方向一个角度风风力力越越大大，偏偏角角越越大大
15、通通过过传传感感器器，就就可可以以根根据据偏偏角角的的大大小小指指示示出出风风力力那那么么风风力力大大小小F跟跟金金属属球球的的质质量量m、偏偏角角之间有什么样的关系呢？之间有什么样的关系呢？ 情景导入情景导入 课标点击课标点击 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接解解析析：取取金金属属球球为为研研究究对对象象，有有风风时时，它它受受到到三三个个力力的的作作用用：重重力力mg、水水平平方方向向的的风风力力F和和金金属属丝丝的的拉拉力力FT，如如右右图图所所示示这这三三个个力力是是共共点点力力，在在这这三三个个共共点点力力的的作作用用下下金金属属球球处处于于平平衡衡状状态态，则则
16、这这三三个个力力的的合合力力为为零零，根根据据任任意意两两力力的的合力与第三个力等大反向求解，合力与第三个力等大反向求解，可以根据力的三角形定则求解，可以根据力的三角形定则求解，也可以用正交分解法求解也可以用正交分解法求解用用力力的的合合成成法法(如如图图所所示示)，风风力力F和和拉拉力力FT的的合合力力与与重重力力等大反向，由平行四边形定则可得：等大反向，由平行四边形定则可得：Fmgtan . 情景导入情景导入 课标点击课标点击 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接1下下图图为为节节日日里里悬悬挂挂灯灯笼笼的的一一种种方方式式，A、B点点等等高高，O为为结结点点，轻轻绳绳AO
17、、BO长长度度相相等等，拉拉力力分分别别为为FA、FB，灯灯笼受到的重力为笼受到的重力为G.下列表述正确的是下列表述正确的是()AFA一定小于一定小于GBFA与与FB大小相等大小相等CFA与与FB是一对平衡力是一对平衡力DFA与与FB大小之和等于大小之和等于G变变 式式应应 用用B 情景导入情景导入 课标点击课标点击 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接题型题型2 超重、失重现象的分析超重、失重现象的分析例例2 2一一个个人人站站在在体体重重计计的的测测盘盘上上，在在人人下下蹲蹲的的过过程程中中，指针示数变化应是指针示数变化应是()A先减小，后还原先减小，后还原B先增加，后还原
18、先增加，后还原C始终不变始终不变D先减小，后增加，再还原先减小，后增加，再还原 情景导入情景导入 课标点击课标点击 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接解解析析：人人蹲蹲下下的的过过程程经经历历了了加加速速向向下下、减减速速向向下下和和静止这三个过程静止这三个过程(1)在在加加速速向向下下时时，人人获获得得向向下下的的加加速速度度a，由由牛牛顿顿第二定律得：第二定律得：mgFNma，FNm(ga)mg，由此可知弹力由此可知弹力FN，将小于重力，将小于重力mg. 情景导入情景导入 课标点击课标点击 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接(2)在在向向下下减减速速时时
19、，人人获获得得向向上上的的加加速速度度a，由由牛牛顿顿第二定律得：第二定律得：FNmgma，FNm(ga)mg，弹力弹力FN将大于将大于mg.(3)当人静止时：当人静止时：FNmg.答案：答案：D 情景导入情景导入 课标点击课标点击 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接名名师师点点睛睛：人人蹲蹲下下的的过过程程中中由由初初态态的的静静止止到到末末态态的的静静止止，所所以以必必先先加加速速(加加速速度度向向下下)，再再减减速速(加加速速度度向向上上)，所所以以先先失失重重，后后超超重重，最最后后静静止止，处处于于平平衡衡状状态态，明明确确人人重重心心的的运运动动过过程程是是解解题
20、题的的关关键键在在生生活活中中，只要留心观察，就会看到超重或失重现象只要留心观察，就会看到超重或失重现象 情景导入情景导入 课标点击课标点击 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接2.(双双选选)如如右右图图，木木箱箱内内有有一一竖竖直直放放置置的的弹弹簧簧，弹弹簧簧上上方方有有一一物物块块，木木箱箱静静止止时时弹弹簧簧处处于于压压缩缩状状态态且且物物块块压压在在箱箱顶顶上上若若在在某某一一段段时时间间内内，物物块块对对箱箱顶顶刚刚好好无无压压力力，则则在此段时间内，木箱的运动状态可能为在此段时间内，木箱的运动状态可能为()A加速下降加速下降B加速上升加速上升C减速上升减速上升
21、D减速下降减速下降变变 式式应应 用用BD 情景导入情景导入 课标点击课标点击 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接题型题型3 超重、失重的计算超重、失重的计算例例3 3 某某大大型型游游乐乐场场内内，有有一一种种能能使使人人体体验验超超重重、失失重重感感觉觉的的大大型型娱娱乐乐设设施施，该该设设施施用用电电梯梯将将乘乘坐坐有有十十多多人人的的座座舱舱悬悬停停在在几几十十米米的的高高空空处处，然然后后让让座座舱舱从从高高空空自自由由落落下下(此此时时座座舱舱受受到到的的阻阻力力极极小小，可可忽忽略略)，当当落落至至一一定定位位置置时时，良良好好的的制制动动系系统统开开始始工工作
22、作，使使座座舱舱落落至至地地面面时时刚刚好好停停止止假假设设座座舱舱开开始始下下落落时时的的高高度度为为80 m，当当下下落落至至距距地地面面30 m时时，开开始始对对座座舱舱进进行行制制动动，并并认认为为座座舱舱的的制制动动过过程程是是匀匀减减速速运运动动 情景导入情景导入 课标点击课标点击 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接(1)当当座座舱舱从从开开始始下下落落了了20 m时时，质质量量是是60 kg的的人人对对座舱的压力为多大？试说明理由座舱的压力为多大？试说明理由(2)当当座座舱舱下下落落到到距距离离地地面面10 m位位置置时时，人人对对座座舱舱的的压力与人所受到的重
23、力之比是多少？压力与人所受到的重力之比是多少？ 情景导入情景导入 课标点击课标点击 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接 情景导入情景导入 课标点击课标点击 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接 情景导入情景导入 课标点击课标点击 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接3.某某人人在在以以a2 m/s2匀匀加加速速下下降降的的升升降降机机中中最最多多能能举举起起m175 kg的的物物体体，则则此此人人在在地地面面上上最最多多可可举举起起多多大大质质量量的的物物体体？若若此此人人在在一一匀匀加加速速上上升升的的升升降降机机中中最最多多能能举举起起m250 kg的的物物体体，则则此此升升降降机机上上升升的的加加速速度度为为多多大大？( (g取取10 m/s2) )变变 式式应应 用用答案：答案：60 kg2 m/s2 情景导入情景导入 课标点击课标点击 课前导读课前导读 知识解惑知识解惑 栏栏目目链链接接
