2020-2021学年7 用牛顿定律解决问题（二）学案设计

这是一份2020-2021学年7 用牛顿定律解决问题（二）学案设计，共4页。学案主要包含了超重和失重，从运动学等内容，欢迎下载使用。

一．课前预习，自主学习
（一）、共点力的平衡条件
1.平衡状态
如果一个物体在力的作用下，保持______或_____________状态，我们就说这个物体处于平衡状态。
2.共点力的平衡条件
物体所受到的合力为___。
二、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)_____物体所受重力的现象。
(2)特点：物体发生超重现象时，加速度的方向_____。(填“向上”或“向下”)
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)特点：物体发生失重现象时，加速度的方向______。(填“向上”或“向下”)
(3)完全失重
①定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)_______的现象。
②特点：物体竖直向下的加速度的大小等于___________
三、从运动学、动力学角度看自由落体运动
1.自由落体运动的运动学特征
自由落体运动是物体只在_____作用下从静止开始下落的运动。
2.自由落体运动的动力学特征
由于物体在做自由落体运动时所受重力是一个恒力，由牛顿第二定律可知，物体下落的加速度_____(选填“恒定”或“改变”)，从这个角度看，自由落体运动是_______直线运动。
【判一判】
(1)放在桌子上的物体静止不动，处于平衡状态。( )
(2)竖直上抛的物体，到达最高点时，速度为零，物体处于平衡状态。( )
(3)物体处于超重状态时，可能向上运动，也可能向下运动。( )
(4)宇航员在太空中处于完全失重状态，所以说宇航员在太空中不受重力的作用。( )
二．课堂导学，小组合作探究
主题一：探究共点力的平衡条件
1.处于平衡状态的物体有什么特点？物体若受多个共点力保持平衡，应满足什么条件？
2.某时刻速度等于零的物体一定处于平衡状态吗？试举例说明。
3.若一个物体受三个力作用而处于平衡状态，则其中一个力与另外两个力的合力满足怎样的关系？这个结论是否可以推广到多个力的平衡？
【探究归纳】共点力的平衡条件
1.从运动学角度分析
静态平衡状态：物体的速度v=0，物体的加速度a=0。
动态平衡状态：物体的速度v≠0，物体的加速度a=0。
2.从动力学角度分析
处于平衡状态的物体不受力或虽然受力但合力为零。物体不受力只是一种理想的情况。
【典例1】(2012·广东高考)如图所示,两根等长的轻绳将日光灯悬挂在天花板上,两绳与竖直方向的夹角都为45°,日光灯保持水平,所受重力为G,左右两绳的拉力大小分别为( )

主题二：超重和失重
1.用弹簧测力计测物体的重力时，突然向上加速，弹簧测力计的示数如何变化？尝试用牛顿第二定律分析。
2.发生超重时物体的重力变化了吗？发生超重时物体可能怎样运动？
3.在学习失重时，有的同学认为发生失重时物体的重力减小了，请思考这种说法对吗？发生失重时物体可能的运动情况怎样？
【典例2】(2012·连云港高一检测)一个质量为70 kg的人乘电梯下楼。快到此人要去的楼层时，电梯以3 m/s2的加速度匀减速下降，试求这时他对电梯地板的压力。(g=10 m/s2)
三．自主归纳整理本节学习的知识
四．分层达标训练
【基础达标】
1.物体在共点力作用下，下列说法中正确的是( )
A．物体的速度在某一时刻等于零，物体就一定处于平衡状态
B．物体相对另一物体保持静止时，物体一定处于平衡状态
C．物体处于平衡状态，所受合力一定为零
D．物体处于平衡状态时，物体一定做匀速直线运动
2.(2012·连云港高一检测)关于超重和失重，下列说法正确的是( )
A.物体处于超重状态时，是指物体的重力增大了
B.物体处于失重状态时，是指物体的“视重”减小了
C.物体在完全失重的条件下，对支持它的支持面压力为零
D.物体处于完全失重时，地球对它的引力消失了
3. 如图所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，在电梯运行的过程中，乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小，这一现象表明( )
A．电梯一定是在下降 B．电梯可能是在上升
C．小铁球处于超重状态 D．小铁球处于失重状态
4. 在升降机中，一人站在磅秤上，发现自己的体重减轻了20%，则下列判断可能正确的是(g取10 m/s2)( )
A．升降机以8 m/s2的加速度加速上升
B．升降机以2 m/s2的加速度加速下降
C．升降机以2 m/s2的加速度减速上升
D．升降机以8 m/s2的加速度减速下降
5. (2012·济南高一检测)在轨道上运行的人造地球卫星中,下列哪些仪器能够使用( )
A.天平 B.弹簧测力计
C.水银温度计 D.水银气压计
6. 在升降电梯内的地面上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数为50 kg，电梯运动过程中，某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图所示，在这段时间内下列说法中正确的是( )
A．晓敏同学所受的重力变小了
B．晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力
C．电梯一定在竖直向下运动
D．电梯的加速度大小为g/5，方向一定竖直向下
7. 如图所示，一个质量m=10 kg的圆球被沿水平方向的绳索拉着，处于光滑的斜面上静止不动，已知斜面倾角为30°，求绳索的拉力。(g取10 m/s2)
【能力提升】
8.(2012•新课标全国卷）如图,一小球放置在木板与竖直墙面之间。设墙面对球的压力大小为N1,球对木板的压力大小为N2。以木板与墙连接点所形成的水平直线为轴,将木板从图示位置开始缓慢地转到水平位置。不计摩擦,在此过程中( )
A.N1始终减小,N2始终增大
B.N1始终减小，N2始终减小
C.N1先增大后减小,N2始终减小
D.N1先增大后减小，N2先减小后增大
9.(2012·杭州高一检测)蹦极是一种极限体育项目，可以锻炼人的胆量和意志。运动员从高处跳下，弹性绳被拉展前做自由落体运动，弹性绳被拉展后在弹性绳的缓冲作用下，运动员下落一定高度后速度减为零。在下降的全过程中，下列说法正确的是( )
A.弹性绳拉展前运动员处于失重状态，弹性绳拉展后运动员处于超重状态
B.弹性绳拉展后运动员先处于失重状态，后处于超重状态
C.弹性绳拉展后运动员先处于超重状态，后处于失重状态
D.运动员一直处于失重状态
10.在距离地面高度h=20 m处将一个小球以v0=10 m/s的速度竖直向上抛出，求t=3 s时小球的速度和位移。
11.在升降机中测人的体重，已知人的质量为40 kg。
(1)若升降机以2.5 m/s2的加速度匀加速下降，台秤的示数是多少？
(2)若升降机自由下落，台秤的示数又是多少？