河北省邢臺市育才中學(xué)人教版高中物理必修一47用牛頓定律解決問題（二）學(xué)案

47用牛頓定律解決問題（二）【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．知道超重現(xiàn)象和失重現(xiàn)象，理解產(chǎn)生超重和失重現(xiàn)象的原因。2．能用牛頓運動定律解決有關(guān)超重和失重問題?！绢A(yù)習(xí)檢測】1．超重與失重（1）超重：物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ________物體所受重力的情況稱為超重現(xiàn)象。（2）失重：物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ________物體所受重力的情況稱為失重現(xiàn)象。2.如果物體對支持物、懸掛物的作用力的__________，即物體正好以大于等于_________，方向________的加速度運動，此時物體處于完全失重狀態(tài)。【方法導(dǎo)學(xué)】超重和失重的理解1．視重：當(dāng)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“視重”，大小等于測力計所受的拉力或秤所受壓力．2．超重、失重的分析特征狀態(tài)加速度視重(F)與重力關(guān)系運動情況受力圖平衡a＝0F＝mg靜止或勻速直線運動超重向上F＝m(g＋a)>mg向上加速向下減速失重向下F＝m(g－a)<mg向下加速向上減速完全失重a＝gF＝0拋體，正常運行的衛(wèi)星3.說明(1)超重與失重現(xiàn)象僅僅是一種表象，只是拉力(或壓力)的增大或減小，物體的重力大小是不變的．(2)物體處于超重狀態(tài)時，不一定是向上加速運動，也可能是向下減速運動；同理，物體處于失重狀態(tài)時，不一定向下加速運動，也可能是向上減速運動.【問題導(dǎo)學(xué)】例1站在電梯中，人的質(zhì)量為m。①人和電梯一同靜止時，人對地板的壓力為多大？②人隨電梯以加速度a勻加速上升，人對地板的壓力為多大？③人以加速度a勻減速下降，這時人對地板的壓力又是多大？④以重力加速度g加速下降例2在升降機中，一個人站在磅秤上，發(fā)現(xiàn)自己的體重減輕了20%，于是他作出下列判斷，其中正確的是()①升降機以0.8g的加速度加速上升②升降機以0.2g的加速度加速下降③升降機以0.2g的加速度減速上升④升降機以0.8g的加速度減速下降A(chǔ)．只有①和②正確B．只有②和③正確C．只有③和④正確D．均不正確點評：超重和失重現(xiàn)象僅與加速度方向有關(guān)，與速度大小和方向均無關(guān)．減速上升與加速下降的加速度方向均豎直向下，均處于失重狀態(tài)。例2懸掛在電梯天花板上的彈簧測力計的鉤子掛著質(zhì)量為m的物體，電梯靜止時彈簧測力計的示數(shù)為G＝mg，下列說法中，正確的是()A．當(dāng)電梯勻速上升時，彈簧測力計的示數(shù)增大，電梯勻速下降時，彈簧測力計的示數(shù)減小B．只有電梯加速上升時，彈簧測力計的示數(shù)才會增大，只有電梯加速下降時，彈簧測力計的示數(shù)才會減小C．不管電梯向上或向下運動，只要加速度的方向豎直向上，彈簧測力計的示數(shù)一定增大D．不管電梯向上或向下運動，只要加速度的方向豎直向下，彈簧測力計的示數(shù)一定減小【當(dāng)堂檢測】1．容器內(nèi)盛有部分水，現(xiàn)將容器豎直向上拋出，設(shè)容器在上拋過程中不發(fā)生翻轉(zhuǎn)，忽略空氣阻力，那么下列說法中，正確的是()A．上升過程中水對容器底面的壓力逐漸增大B．下降過程中水對容器底面的壓力逐漸減小C．在最高點水對容器底面的壓力大小等于水的重力大小D．整個過程中水對容器底面都沒有壓力點評：物體處于完全失重狀態(tài)時，物體與重力有關(guān)的一些現(xiàn)象就會全部消失，比如：①與重力有關(guān)的一些儀器如天平、臺秤等不能再使用；②豎直上拋的物體再也回不到地面；③杯口向下時，杯中的水也不流出。2.質(zhì)量為60kg的人站在升降機中的體重計上，當(dāng)升降機做下列各種運動時，體重計的讀數(shù)是多少？(g＝10m/s(1)升降機勻速上升；(2)升降機以3m/s2(3)升降機以4m/s2補充練習(xí)（基礎(chǔ)題）1．物體P、Q疊放在一起(P在上)，現(xiàn)從某一高度由靜止釋放，若不計空氣阻力，則它們在下落過程中()A．P對Q有向下的彈力B．P、Q間無相互作用的彈力C．Q對P的彈力小于P的重力D．P對Q的彈力小于Q的重力2．一個人站在體重計的測盤上，在人下蹲的過程中，指針示數(shù)變化應(yīng)是()A．先減小，后還原B．先增大，后還原C．始終不變D．先減小，后增大，再還原3．質(zhì)量為m的物體放置在升降機內(nèi)的臺秤上，升降機以加速度a在豎直方向上做勻變速直線運動．若物體處于失重狀態(tài)，則()A．升降機加速度方向豎直向下B．臺秤示數(shù)減少maC．升降機一定向上運動D．升降機一定做加速運動4．放在水平地面上的一物塊，受到方向不變的水平推力F的作用，F(xiàn)的大小與時間t的關(guān)系和物塊速度v與時間t的關(guān)系如圖所示．取重力加速度g＝10m/s2A．m＝0.5kg，μ＝0.4B．m＝1.5kgC．m＝0.5kgD．m＝1kg5.一質(zhì)量為m＝40kg的小孩站在電梯內(nèi)的體重計上．電梯從t＝0時刻由靜止開始上升，在0到6s內(nèi)體重計示數(shù)F的變化如圖10所示．試問：在這段時間內(nèi)電梯上升的高度是多少？(重力加速度g取10m/s提高題）6．如圖表示某小球所受的合力與時間的關(guān)系，各段的合力大小相同，作用時間相同，設(shè)小球從靜止開始運動．由此可判定()A．小球向前運動，再返回停止B．小球向前運動，再返回不會停止C．小球始終向前運動D．小球向前運動一段時間后停止7.用細(xì)繩拴著質(zhì)量為m的重物，從深為H的井底提起重物并豎直向上作直線運動，重物到井口時速度恰為零，已知細(xì)繩的最大承受力為T，則用此細(xì)繩子提升重物到井口的最短運動時間為多少？8．物體靜止在一水平面上，它的質(zhì)量為m，物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)為μ.設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力．現(xiàn)用平行于水平面的力F拉物體，得到加速度a和拉力F的關(guān)系圖象如圖6所示．(1)根據(jù)圖象可以求出物體的質(zhì)量m.王敏同學(xué)分析的過程是：從圖象中得到F＝12N時，物體的加速度a＝4m/s2，根據(jù)牛頓第二定律F＝ma，求得質(zhì)量m＝3請判斷王敏同學(xué)的分析過程是否正確，并分析原因，最后給出正確的結(jié)果．(2)根據(jù)圖象計算物體與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ的數(shù)值(g＝10m/s29．兩個完全相同的物塊a、b質(zhì)量均為m＝0.8kg，在水平面上以相同的初速度從同一位置開始運動．如圖所示，圖中的兩條直線表示物體受到水平拉力F作用和不受拉力作用的v－t圖象，求：(1)物塊b所受拉力F的大??；(2)8s末a、b間的距離．10．如圖5所示是測量物塊與木板間的動摩擦因數(shù)的實驗裝置．物塊放在長木板上，木板固定在水平桌面上，物塊前方裝有輕質(zhì)小滑輪，沙桶和彈簧秤通過繞在滑輪上的細(xì)繩相連，放開沙桶后，物塊在木板上做勻加速直線運動．(板上面空間的細(xì)繩均水平，不計滑輪的摩擦)(1)要完成本實驗，還缺少的器材是(并指明它們各自的用途)_____________________________________________________(2)設(shè)物塊的質(zhì)量為m，加速度為a，彈簧秤的示數(shù)為F，動摩擦因數(shù)為μ，則它