1、第七節(jié)用牛頓運動定律解決問題第七節(jié)用牛頓運動定律解決問題(二二)第四章牛頓運動定律第四章牛頓運動定律 學習目標學習目標1.知道超重、失重和完全失重現(xiàn)象，會根據(jù)條件知道超重、失重和完全失重現(xiàn)象，會根據(jù)條件判斷超重、失重現(xiàn)象判斷超重、失重現(xiàn)象2.能從動力學角度理解自由落體運能從動力學角度理解自由落體運動和豎直上拋運動動和豎直上拋運動第四章牛頓運動定律第四章牛頓運動定律 欄目欄目導引導引第四章牛頓運動定律第四章牛頓運動定律 一、超重和失重一、超重和失重(閱讀教材第閱讀教材第88頁至第頁至第89頁上部頁上部)1超重超重(1)定義：物體對支持物的壓力定義：物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦驅(qū)覓煳锏?/p>

2、拉力) _物體所受重力的現(xiàn)象物體所受重力的現(xiàn)象(2)產(chǎn)生條件：物體具有產(chǎn)生條件：物體具有_的加速度的加速度大于大于豎直向上豎直向上欄目欄目導引導引第四章牛頓運動定律第四章牛頓運動定律 2失重失重(1)定義：物體對支持物的壓力定義：物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦驅(qū)覓煳锏睦? _物體所受重力的現(xiàn)象物體所受重力的現(xiàn)象(2)產(chǎn)生條件：物體具有產(chǎn)生條件：物體具有_的加速度的加速度(3)完全失重完全失重定義：物體對支持物的壓力定義：物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦驅(qū)覓煳锏睦? _的狀態(tài)的狀態(tài)產(chǎn)生條件：產(chǎn)生條件：ag，方向，方向_小于小于豎直向下豎直向下等于零等于零豎直向下豎直向下欄目

3、欄目導引導引第四章牛頓運動定律第四章牛頓運動定律 拓展延伸拓展延伸 (解疑難解疑難)1視重：視重：當物體掛在彈簧測力計下或放在水平臺秤上時，彈當物體掛在彈簧測力計下或放在水平臺秤上時，彈簧測力計或臺秤的示數(shù)稱為簧測力計或臺秤的示數(shù)稱為“視重視重”，大小等于彈簧測力計，大小等于彈簧測力計所受的拉力或臺秤所受的壓力當物體處于超重或失重時，所受的拉力或臺秤所受的壓力當物體處于超重或失重時，物體的重力并未變化，只是視重變了物體的重力并未變化，只是視重變了2超重、失重的分析超重、失重的分析特征特征狀態(tài)狀態(tài)加速度加速度視重視重(F)與重與重力關(guān)系力關(guān)系運動情況運動情況受力圖受力圖平衡平衡a0Fmg靜止或勻

4、速靜止或勻速直線運動直線運動欄目欄目導引導引第四章牛頓運動定律第四章牛頓運動定律 特征特征狀態(tài)狀態(tài)加速度加速度視重視重(F)與與重力關(guān)系重力關(guān)系運動情況運動情況受力圖受力圖超重超重失重失重完全完全失重失重向上向上Fm(ga)mg向上加速向下向上加速向下減速減速向下向下Fm(ga)mg向下加速向上向下加速向上減速減速agF0自由落體、拋自由落體、拋體、正常運行體、正常運行的衛(wèi)星等的衛(wèi)星等欄目欄目導引導引第四章牛頓運動定律第四章牛頓運動定律 1.(1)超重就是物體受到的重力增加了超重就是物體受到的重力增加了()(2)完全失重就是物體不受重力了完全失重就是物體不受重力了()(3)超、失重可根據(jù)物體速

5、度方向判定超、失重可根據(jù)物體速度方向判定()(4)超、失重可根據(jù)物體的加速度方向判定超、失重可根據(jù)物體的加速度方向判定()欄目欄目導引導引第四章牛頓運動定律第四章牛頓運動定律 二、從動力學看自由落體運動二、從動力學看自由落體運動(閱讀教材第閱讀教材第89頁后半部至第頁后半部至第91頁頁)1受力情況受力情況運動過程中受運動過程中受_作用，且重力恒定不變，所以物體作用，且重力恒定不變，所以物體的的_恒定恒定2運動情況運動情況初速度為初速度為_的豎直向下的的豎直向下的_直線運動直線運動重力重力加速度加速度零零勻加速勻加速欄目欄目導引導引第四章牛頓運動定律第四章牛頓運動定律 3處理豎直上拋運動的基本公

6、式處理豎直上拋運動的基本公式(1)位移與時間的關(guān)系：位移與時間的關(guān)系：x_(2)速度與位移之間的關(guān)系：速度與位移之間的關(guān)系：_欄目欄目導引導引第四章牛頓運動定律第四章牛頓運動定律 拓展延伸拓展延伸 (解疑難解疑難)豎直上拋運動豎直上拋運動1定義：定義：將物體以一定的初速度沿豎直方向向上拋出且只受將物體以一定的初速度沿豎直方向向上拋出且只受重力的運動，叫豎直上拋運動重力的運動，叫豎直上拋運動2特點：特點：豎直上拋運動的加速度始終為重力加速度豎直上拋運動的加速度始終為重力加速度g，是一，是一種勻變速直線運動種勻變速直線運動(1)上升階段：速度越來越小，加速度與速度方向相反，是勻上升階段：速度越來越

7、小，加速度與速度方向相反，是勻減速直線運動減速直線運動(2)在最高點：速度在最高點：速度vt0，但加速度仍為重力加速度，但加速度仍為重力加速度g，所以，所以物體此時并不處于平衡狀態(tài)物體此時并不處于平衡狀態(tài)(3)下降階段：速度越來越大，加速度與速度方向相同，是自下降階段：速度越來越大，加速度與速度方向相同，是自由落體運動由落體運動欄目欄目導引導引第四章牛頓運動定律第四章牛頓運動定律 2.(1)物體只在重力作用下的運動一定是自由落體運動物體只在重力作用下的運動一定是自由落體運動.()(2)做自由落體運動的物體處于完全失重狀態(tài)做自由落體運動的物體處于完全失重狀態(tài)()(3)做豎直上拋運動的物體做豎直上

8、拋運動的物體，只受重力作用只受重力作用，加速度大小和方加速度大小和方向都不變向都不變()欄目欄目導引導引第四章牛頓運動定律第四章牛頓運動定律 對超重、失重、完全失重的理解對超重、失重、完全失重的理解判斷超重、失重狀態(tài)的方法判斷超重、失重狀態(tài)的方法1從受力的角度判斷：從受力的角度判斷：當物體所受向上的拉力當物體所受向上的拉力(或支持力或支持力)大大于重力時，物體處于超重狀態(tài)，小于重力時處于失重狀態(tài)，于重力時，物體處于超重狀態(tài)，小于重力時處于失重狀態(tài)，等于零時處于完全失重狀態(tài)等于零時處于完全失重狀態(tài)2從加速度的角度判斷：從加速度的角度判斷：當物體具有向上的加速度時處于超當物體具有向上的加速度時處于

9、超重狀態(tài)，具有向下的加速度時處于失重狀態(tài)，向下的加速度重狀態(tài)，具有向下的加速度時處于失重狀態(tài)，向下的加速度為為g時處于完全失重狀態(tài)時處于完全失重狀態(tài)欄目欄目導引導引第四章牛頓運動定律第四章牛頓運動定律 3從速度變化角度判斷從速度變化角度判斷 (1)物體向上加速或向下減速時，超重；物體向上加速或向下減速時，超重；(2)物體向下加速或向上減速時，失重物體向下加速或向上減速時，失重欄目欄目導引導引第四章牛頓運動定律第四章牛頓運動定律 (自選例題，啟迪思維自選例題，啟迪思維)1.(2015莆田高一檢測莆田高一檢測)某實驗小組利用某實驗小組利用DIS系統(tǒng)觀察超重和失系統(tǒng)觀察超重和失重現(xiàn)象他們在學校電梯房

10、內(nèi)做實驗，在電梯天花板上固定重現(xiàn)象他們在學校電梯房內(nèi)做實驗，在電梯天花板上固定一個力傳感器，測量掛鉤向下，并在掛鉤上懸掛一個重為一個力傳感器，測量掛鉤向下，并在掛鉤上懸掛一個重為10 N的鉤碼，在電梯運動過程中，計算機顯示屏上顯示出如圖的鉤碼，在電梯運動過程中，計算機顯示屏上顯示出如圖所示圖象，以下根據(jù)圖象分析所得結(jié)論錯誤的是所示圖象，以下根據(jù)圖象分析所得結(jié)論錯誤的是()D欄目欄目導引導引第四章牛頓運動定律第四章牛頓運動定律 A該圖象顯示出了力傳感器對鉤碼的拉力大小隨時間的變該圖象顯示出了力傳感器對鉤碼的拉力大小隨時間的變化情況化情況B從時刻從時刻t1到到t2，鉤碼處于失重狀態(tài)，從時刻，鉤碼處

11、于失重狀態(tài)，從時刻t3到到t4，鉤碼處，鉤碼處于超重狀態(tài)于超重狀態(tài)C電梯可能開始在電梯可能開始在15樓，先加速向下，接著勻速向下，再樓，先加速向下，接著勻速向下，再減速向下，最后停在減速向下，最后停在1樓樓D電梯可能開始在電梯可能開始在1樓，先加速向上，接著勻速向上，再減樓，先加速向上，接著勻速向上，再減速向上，最后停在速向上，最后停在15樓樓思路探究思路探究(1)拉力大于重力處于超重狀態(tài)拉力大于重力處于超重狀態(tài)，拉力小于重力拉力小于重力處于失重狀態(tài)處于失重狀態(tài)(2)超重時電梯可能向上加速運動超重時電梯可能向上加速運動，也可能向下減速運動也可能向下減速運動(3)失重失重時時，電梯可能向下加速運

12、動，也可能向上減速運動，電梯可能向下加速運動，也可能向上減速運動. .欄目欄目導引導引第四章牛頓運動定律第四章牛頓運動定律 解析解析題圖中圖象顯示了力傳感器對鉤碼的拉力大小隨時題圖中圖象顯示了力傳感器對鉤碼的拉力大小隨時間的變化情況間的變化情況.0t1，鉤碼受力平衡；鉤碼受力平衡；t1t2，拉力小于拉力小于10 N，鉤碼處于失重狀態(tài)；鉤碼處于失重狀態(tài)；t2t3，鉤碼受力平衡；鉤碼受力平衡；t3t4，拉力大于拉力大于10 N，鉤碼處于超重狀態(tài)鉤碼處于超重狀態(tài).由以上分析可知由以上分析可知. .D項錯誤項錯誤.故選故選D.欄目欄目導引導引第四章牛頓運動定律第四章牛頓運動定律 2.關(guān)于跳高，下列說法

13、正確的是關(guān)于跳高，下列說法正確的是()A運動員起跳后在空中的上升過程中處于超重狀態(tài)運動員起跳后在空中的上升過程中處于超重狀態(tài)B運動員起跳后在空中的下降過程中處于失重狀態(tài)運動員起跳后在空中的下降過程中處于失重狀態(tài)C在起跳時地面對運動員的支持力大于運動員對地面的壓力在起跳時地面對運動員的支持力大于運動員對地面的壓力D在起跳后到落地的整個過程中，運動員的慣性減小了在起跳后到落地的整個過程中，運動員的慣性減小了解析解析上升、下降過程中上升、下降過程中，加速度方向向下加速度方向向下，運動員處于失運動員處于失重狀態(tài)重狀態(tài)，選項選項A錯誤錯誤，B正確；地面對運動員的支持力和運動正確；地面對運動員的支持力和運

14、動員對地面的壓力是作用力和反作用力的關(guān)系員對地面的壓力是作用力和反作用力的關(guān)系，大小相等大小相等，選項選項C錯誤；慣性只與質(zhì)量有關(guān)錯誤；慣性只與質(zhì)量有關(guān),而與運動狀態(tài)無關(guān)而與運動狀態(tài)無關(guān), ,選項選項D錯誤錯誤B欄目欄目導引導引第四章牛頓運動定律第四章牛頓運動定律 3.在升降電梯內(nèi)的地面上放一體重計，電梯靜止時，曉敏同在升降電梯內(nèi)的地面上放一體重計，電梯靜止時，曉敏同學站在體重計上，體重計示數(shù)為學站在體重計上，體重計示數(shù)為50 kg.電梯運動過程中，某一電梯運動過程中，某一段時間內(nèi)曉敏同學發(fā)現(xiàn)體重計示數(shù)如圖所示，則在這段時間段時間內(nèi)曉敏同學發(fā)現(xiàn)體重計示數(shù)如圖所示，則在這段時間內(nèi)內(nèi)()D欄目欄目

15、導引導引第四章牛頓運動定律第四章牛頓運動定律 欄目欄目導引導引第四章牛頓運動定律第四章牛頓運動定律 名師點評名師點評(1)超重與失重現(xiàn)象僅僅是一種表象超重與失重現(xiàn)象僅僅是一種表象，只是拉力只是拉力(或壓力或壓力)的增大或減小的增大或減小，物體的重力大小是不變的物體的重力大小是不變的(2)能否發(fā)生超重或失重現(xiàn)象是由加速度的方向決定的能否發(fā)生超重或失重現(xiàn)象是由加速度的方向決定的，與運與運動方向無關(guān)；加速度的大小決定了發(fā)生超重或失重時動方向無關(guān)；加速度的大小決定了發(fā)生超重或失重時，拉力拉力(或壓力或壓力)比重力大比重力大ma或比重力小或比重力小ma.欄目欄目導引導引第四章牛頓運動定律第四章牛頓運動定

16、律 求解超重與失重問題的基本思路求解超重與失重問題的基本思路超重和失重問題實質(zhì)上就是牛頓第二定律應用的延續(xù)，解題超重和失重問題實質(zhì)上就是牛頓第二定律應用的延續(xù)，解題時仍應抓住加速度這個關(guān)鍵量具體方法是：時仍應抓住加速度這個關(guān)鍵量具體方法是：1分析物體運動的加速度方向；分析物體運動的加速度方向；2判斷物體處于超重判斷物體處于超重(或失重或失重)狀態(tài)；狀態(tài)；3利用牛頓第二定律分析和求解利用牛頓第二定律分析和求解欄目欄目導引導引第四章牛頓運動定律第四章牛頓運動定律 (自選例題，啟迪思維自選例題，啟迪思維)1. (2015鄭州一中高一檢測鄭州一中高一檢測)一個質(zhì)量是一個質(zhì)量是50 kg的人站在升降機的

17、人站在升降機的地板上，升降機的頂部懸掛了一個彈簧測力計，彈簧測力的地板上，升降機的頂部懸掛了一個彈簧測力計，彈簧測力計下面掛著一個質(zhì)量為計下面掛著一個質(zhì)量為m5 kg的物體的物體A，當升降機向上運動，當升降機向上運動時，他看到彈簧測力計的示數(shù)為時，他看到彈簧測力計的示數(shù)為40 N，g取取10 m/s2，求此時人，求此時人對地板的壓力對地板的壓力解題探究解題探究(1)人與物體的運動是否相同？人與物體的運動是否相同？(2)根據(jù)什么條件可判斷物體的超失重情況？根據(jù)什么條件可判斷物體的超失重情況？欄目欄目導引導引第四章牛頓運動定律第四章牛頓運動定律 答案答案400 N，方向豎直向下，方向豎直向下欄目欄

18、目導引導引第四章牛頓運動定律第四章牛頓運動定律 2.(2015烏魯木齊高一檢測烏魯木齊高一檢測)彈簧測力計掛在升降機的頂板上彈簧測力計掛在升降機的頂板上,下端掛一質(zhì)量為下端掛一質(zhì)量為2 kg的物體當升降機在豎直方向運動時的物體當升降機在豎直方向運動時,彈彈簧測力計的示數(shù)始終是簧測力計的示數(shù)始終是16 N如果從升降機的速度大小為如果從升降機的速度大小為3 m/s時開始計時，則經(jīng)過時開始計時，則經(jīng)過1 s，升降機的位移大小可能是，升降機的位移大小可能是(g取取10 m/s2) ()A3 mB8 mC2 m D4 mCD欄目欄目導引導引第四章牛頓運動定律第四章牛頓運動定律 欄目欄目導引導引第四章牛頓

19、運動定律第四章牛頓運動定律 3.一質(zhì)量為一質(zhì)量為m40 kg的小孩站在電梯內(nèi)的體重計上電梯從的小孩站在電梯內(nèi)的體重計上電梯從t0時刻由靜止開始上升，在時刻由靜止開始上升，在06 s內(nèi)體重計示數(shù)內(nèi)體重計示數(shù)F的變化情的變化情況如圖所示試問：在這段時間內(nèi)小孩超、失重情況及電梯況如圖所示試問：在這段時間內(nèi)小孩超、失重情況及電梯上升的高度是多少？上升的高度是多少？(取重力加速度取重力加速度g10 m/s2)欄目欄目導引導引第四章牛頓運動定律第四章牛頓運動定律 欄目欄目導引導引第四章牛頓運動定律第四章牛頓運動定律 答案答案見解析見解析欄目欄目導引導引第四章牛頓運動定律第四章牛頓運動定律 思想方法思想方法巧用超重、失重觀點解題巧用超重、失重觀點解題當系統(tǒng)中有一個質(zhì)量為當系統(tǒng)中有一個質(zhì)量為m的物體以加速度的物體以加速度a豎直向上運豎直向上運動時動時，我們說系統(tǒng)中有部分物體處于超重狀態(tài)，或說物體超重了我們說系統(tǒng)中有部分物體處于超重狀態(tài)，或說物體超重了ma；同理；同理，系統(tǒng)中有一個物體以加速度系統(tǒng)中有一個物體以加速度a豎直向下運動時豎直向下運動時,我我們說系統(tǒng)中有部分物體處于失重狀態(tài)們說系統(tǒng)中有部分物體處于失重狀態(tài)，或說物體失重了或說物體失重了ma.欄目欄目導引導引第四章牛頓運動定律第四章牛頓運動定律 范例范例