《牛顿运动定律的综合应用》导学案.doc

《牛顿运动定律的综合应用》导学案
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【学习目标】1.理解超重、失重现象，会根据超重、失重现象分析实际问题。
2.灵活应用整体法、隔离法分析解决具体问题，掌握临界问题的一般分析方法。
【考点复习】
考点1、超重和失重
1.视重
(1)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______ _称为视重。
(2)视重大小等于弹簧测力计所受物体的____ ___或台秤所受物体的___ ____。
2.超重、失重和完全失重的比较、判断

超重现象
失重现象
完全失重
概念
物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）F___ _物体所受重力G的现象
物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）F___ _物体所受重力G的现象
物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）_____零的现象
产生条件
物体的加速度方向
____ __
物体的加速度方向
____ __
物体的加速度方向
_____ ，大小 _
方程式
F-mg=ma
F=
mg-F=ma
F=
mg-F=ma
F=
运动状态
加速上升或
加速下降或
以a= 加速下降
或减速上升
判断方法
只看物体是否有 方向的加速度或加速度是否有 方向的分量。
考点2、整体法与隔离法
1.整体法：若系统内各物体质量分别为，加速度分别为，则对这几个物体组成的整体，牛顿第二定律的方程为 分量形式为

2.整体法与隔离法的选取：当求系统内物体间________________时，必须选用 ，若不求系统内物体间的相互作用力，一般优先选用_____________比较简便，或者二者交替应用。
【对点训练】
1.电梯的顶部挂一个弹簧测力计，测力计下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10 N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为8N，关于电梯的运动(如图所示)，以下说法正确的是(g取10m/s2)( )
A.电梯可能向上加速运动, 加速度大小为4m/s2
B.电梯可能向下加速运动, 加速度大小为4m/s2
C.电梯可能向上减速运动, 加速度大小为2m/s2
D.电梯可能向下减速运动, 加速度大小为2m/s2
2.如图所示，水平地面上有两块完全相同的木块A、B，在水平推力F的作用下运动，用FAB代表A、B间的相互作用力，则( )
A.若地面是完全光滑的，FAB=F B.若地面是完全光滑的，FAB=F/2
C.若地面是有摩擦的，FAB=F D.若地面是有摩擦的，FAB=F/2

【典例精析】
【例证1】在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数为50kg，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
【互动探究】在【例证1】中，如果某一段时间内晓敏同学发现体重计的指针指向“60”，请判断电梯的运动情况.(g=10m/s2)

【例证2】在2008年北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃了主火炬,体现了残疾运动员坚韧不拔的意志与自强不息的精神.为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用力,可将此过程简化为一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图所示,设运动员的质量为65kg,吊椅的质量为15kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦,重力加速度取g=10m/s2,当运动员与吊椅一起正以加速度a=1m/s2上升时,试求:
(1)运动员竖直向下拉绳的力； (2)运动员对吊椅的压力.

【变式训练】如图，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块.假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等.现给木块施加一随时间t增大的水平力F=kt(k是常数)，木板和木块加速度的大小分别为a1和a2，下列反映a1和a2变化的图线中正确的是( )

【例证3】如图所示，长为L，内壁光滑的直管与水平地面成30°角固定放置，将一质量为m的小球固定在管底，用一轻质光滑细线将小球与质量为M=km的小物块相连，小物块悬挂于管口，现将小球释放，一段时间后，小物块落地静止不动，小球继续向上运动，通过管口的转向装置后做平抛运动，小球的转向过程中速率不变(重力加速度为g).
(1)求小物块下落过程中的加速度大小；(2)求小球从管口抛出时的速度大小；
(3)试证明小球平抛运动的水平位移总小于。

【变式训练】如图所示，在光滑水平面AB上，水平恒力F推动质量为m＝1kg的物体从A点由静止开始做匀加速直线运动，物体到达B点时撤去F，接着又冲上光滑斜面(设经过B点前后速度大小不变，最高能到达C点，用速度传感器测量物体的瞬时速度，表中记录了部分测量数据)。
t/s
0.0
0.2
0.4
…
2.2
2.4
2.6
…
v/(m/s)
0.0
0.4
0.8
…
3.0
2.0
1.0
…
求：(1)恒力F的大小. (2)斜面的倾角α.(3)t＝2.1s时物体的速度.

【典题例证】如图所示，质量为m=1kg的物块放在倾角为θ=37°的斜面体上，斜面质量为M=2kg，斜面与物块间的动摩擦因数为μ=0.2，地面光滑，现对斜面体施一水平推力F，要使物块m相对斜面静止，试确定推力F的取值范围.(g=10m/s2)

【双基训练】
1.在第11届全运会上，福建女选手郑幸娟以“背越式”成功地跳过了1.95m的高度，成为全国冠军，若不计空气阻力，则下列说法正确的是( )
A.下落过程中她处于失重状态 C.起跳时地面对她的支持力等于她对地面的压力
B.起跳以后上升过程她处于超重状态 D.起跳时地面对她的支持力大于她对地面的压力
2.设“神舟七号”载人飞船近地加速时,飞船以5g的加速度匀加速上升,g为重力加速度.则质量为m的宇航员对飞船底部的压力为( )
A.6mg B.5mg C.4mg D.mg
3.引体向上是同学们经常做的一项健身运动.该运动的规范动作是:两手正握单杠,由悬垂开始,上拉时,下颚须超过单杠面；下放时,两臂放直, 不能曲臂，如图所示.这样上拉下放,重复动作,达到锻炼臂力和腹肌的目的.关于做引体向上动作时人的受力,以下判断正确的是( )
A.上拉过程中,人受到两个力的作用
B.上拉过程中,单杠对人的作用力大于人的重力
C.下放过程中,某段时间内单杠对人的作用力小于人的重力
D.下放过程中,人只受到一个力的作用
4.如图所示，质量为m1和m2的两个物体用细线相连，在大小恒定的拉力F作用下，先沿光滑水平面，再沿粗糙的水平面运动，则在这两个阶段的运动中，细线上张力的大小情况是( )
A.由大变小 B.由小变大 C.始终不变 D.由大变小再变大
5.如图所示，固定在水平面上的斜面倾角θ=37°，长方体木块A的MN面上钉着一颗小钉子，质量m=1.5kg的小球B通过一细线与小钉子相连接，细线与斜面垂直，木块与斜面间的动摩擦因数μ=0.50.现将木块由静止释放，木块将沿斜面下滑.求在木块下滑的过程中小球对木块MN面的压力.(取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8)

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