用牛顿运动定律解决问题(二)教案

变化；再分析物体受到的合力变化；由牛顿 Secord 定律即可得出加速度的
变化．
物体匀速运动过程，弹簧对物体的弹力与重力二力平衡；手突然停止
运动后，物体由于惯性继续下降，弹簧伸长量变大，弹力减大；而物体受
到的合力
，故重力与弹力的合力变大，根据牛顿 Secord 定律可
知，物体的加速度变大，A 正确.
连接体问题
1）加速度 a 是联系运动和力的纽带
在牛顿 Secord 定律公式（ F ma ）和运动学公式（匀变速直线运动公式 v v0 at ， x v0t at2 / 2 ， v2 v02 2ax 等）中，均包含有一个共同的物理量——
加速度．
受力 ß ----加速度------à 运动
A．座舱在自由下落的过程中人处于超重状态 B．座舱在自由下落的过程中人处于失重状态 C．座舱在减速运动的过程中人处于失重状态 D．座舱在整个运动过程中人都处于超重状态 【答案】B 【解析】A、在自由下落的过程中人只受重力作用，做自由落体运动， 处于失重状态，故 A 错误 B 正确； C、在减速运动的过程中人受重力和座位对人向上的支持力，做减速运 动，所以加速度向上，人处于超重状态，故 C 错误； D、整个运动的过程中人先失重后超重。故 D 错误
用牛顿
高中物理
适用年级
高一
运动定
律解决
问题
（二）教
案
适用区域 人教版区域
课时时长（分钟）
知识点 1. 超重与失重、完全失重的条件与特点
2. 轻质量物体的牛顿定律问题cord 定律在连接体问题中的应用
教学目标 1、进一步学习分析物体的受力情况，能结合力的性质和运动状态进行分析
（二）考点详析
考点 1 超重
超重现象 超重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受 重力的现象，称为超重现象。 超重现象产生的条件：物体具有竖直向上 的加速度，即做加速上升或减速下降运动。 当电梯加速下降（或减速上升）时，加速度向下,a<0,m(g+a)<mg。人对 电梯地板的压力比重力小
面下的分力，故 mgsin300=kx2，物块 A 的位移为
，选项 A
错误；开始时弹簧的压缩量等于 B 刚要离开挡板时的伸长量，则开始时弹
簧的弹性势能等于 B 刚要离开挡板时的弹性势能，由动能定理可知：
，解得
，选项 B 正确，C 错误；
若突然撤去外力，则由牛顿 Secord 定律：
，解得
a=g,选项 D 错误；故选 B。
列说法不正确是（ ）
A. 木板 A 的最小长度为 1m
B. 系统损失的机械能为 1J
C. A、B 间的动摩擦因数为 0.1
D. 木板获得的动能为 1J
【答案】B
板 A【的解位析移】为由：图x象A=可1知×1s1×内1物m体=0B.5m的，位所移以为木：板x最B 小2长21度1为m L1.=5xmB-，xA木=
【点睛】：由题意知道，物体先匀速下降，拉力等于重力
例题质2量为 M=2kg 的长木板 A 放在光滑的水平面上，质量为 m=2kg 的另
一物 体 B 以水平速度 v0=2m/s 滑上原来静止的 长木板 A 的表面,由于 A、B
间存在摩擦,之后 A、B 速度随时间变化情况如图所示，（g 取 10m/s2）则下
能为 EkA= 1 mv2= 1 ×2×12=1J，故 D 正确；此题选择错误的选项， 故选
2
2
B.
【点睛】：解题时加速度是联系力和运动的桥梁，根据 v-t 图象得出物
体运动特征，并根据牛顿运动定律求解受力和运动情况是解决本题的关键。
例题 3
在倾角为 =30°的固定光滑斜面上有两个用轻弹簧相连接的质量都为 m 的物块 A、B，弹簧劲度系数为 k，C 为一固定挡板，系统处于静止状态。 现用一平行于斜面向上的恒力 F 拉物块 A 使之向上运动，当物块 B 刚要离 开挡板 C 时，则这个过程中下列说法正确的是（ ）
巩固
1、目前青岛最高建筑是位于市北 CBD 的山东航运中心，高达 249 米．若 有一乘客从山东航运中心一楼坐电梯直上楼顶，电梯先竖直向上做匀加速 运动，达到一定速度后做匀速运动，最后做匀减速直线运动直到顶楼，则 该乘客依次经历的状态是（ ）
A．失重 平衡 超重 B．平衡 失重 超重 C．超重 平衡 失重 D．超重 失重 平衡 【答案】C 【解析】当电梯先竖直向上做匀加速运动时，电梯的加速度的方向向 上，电梯处于超重状态；当电梯向上做匀速直线运动的过程中，电梯没有 加速度，处于平衡状态；当电梯向上做减速运动的过程中，电梯的加速度 的方向向下，所以电梯处于失重状态。故 ABD 错误，C 正确。 2、2019 年 4 月 22 日，中国首艘货运飞船“天舟一号”与“天宫二号” 空间实验室交会对接成功，组合体在轨正常运行。关于在空间实验室内的 物理现象，下列说法正确的是（ ） A．置于液体中的物体，仍将受浮力作用 B．不能用弹簧秤测力的大小 C．天平和水银气压计仍然能够正常使用 D．泥水不会发生沉淀现象
【答案】D 【解析】A、飞船处于完全失重状态，完全失重下没有浮力，没有液压， 没有沉淀，故 AC 错误，D 选项正确； B、虽然弹簧秤不能测重力，但仍然可以测弹力的大小，故 B 错误 3、2019 年 11 月 5 日，我国用长征火箭成功发射了两颗北斗三号组网 卫星（如图所示），开启了北斗卫星导航系统全球组网的新时代．下列关于 火箭在竖直方向加速起飞阶段的说法，正确的是（ ） A．火箭只受到重力和空气阻力的作用 B．火箭喷出的热气流对火箭的作用力与火箭对热气流的作用力大小相 等 C．火箭处于失重状态 D．保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落后，相对地面由静止下落 【答案】B 【解析】A、火箭受到重力和空气阻力以及内部燃料喷出时的作用力， 故 A 错误； B、火箭喷出的热气流对火箭的作用力与火箭对热气流的作用力为作用 力和反作用力，二者大小相等，故 B 正确； C、火箭加速向上，故处于超重状态，故 C 错误； D、保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落后，由于具有向上的速度，故做竖 直上抛运动，故 D 错误
2、应用牛顿Secord定律——解决动力学的两类基本问题
3、掌握应用牛顿运动定律解决问题的基本思路和方法
教学重点 超重和失重
教学难点 超重和失重
用牛顿运动定律解决问题（二）教案
一1、．导运入动学公式. 2．牛顿三大定律. 3．已知物体的受力情况求运动。 4．已知物体的运动情况求受力。
二、知识讲解
共点力的平衡条件
【点睛】：开始系统处于静止状态，弹簧弹力等于 A 的重力沿斜面下的
分力
例题某4同学站在上升的电梯内，已知该同学体重为 600N，在电梯减速直至 停止的过程中，以下说法正确的是（g 取 10m/s2）（ ）
A．该同学体重大于 600 N B．该同学体重小于 600 N C．该同学对电梯地板压力大于 600 N D．该同学对电梯地板压力小于 600 N 【答案】D 【解析】 试题分析：在电梯减速直至停止的过程中，具有向下的加速度，处于 失重状态．人的重力保持不变仍为 600N． 解：A、物体的重力大小与所处的状态无关，在电梯减速直至停止的过 程中，人的重力保持不变仍为 600N．故 A 错误，B 错误； C、电梯减速上升，具有向下的加速度，处于失重状态，该同学对电梯 地板压力小于 600 N．故 C 错误，D 正确． 故选：D 【点睛】：本题考查了超重失重的知识，关键是判断出加速度的方向， 注意超重失重时物体的重力不变，
考点2 失重
失重现象
物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受
重力的现象，称为失重现象。失重现象产生的条件：物体具有竖直向下的
加速度，即做加速下降或减速上升运动。如果物体以大小等于 g 的加速度
竖直下落，则 m(g+a)=0，物体对支持物、悬挂物完全没有作用力，好像完
全没考点有3重连力接作体用问，题这种状态是完全失重状态。
（一）考点解读
如果一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线状态，我们就说这个 物体处于平衡状态.
共点力作用下物体的平衡条件是合力为 0. 三个力平衡，合外力为零，则其中一个力与另外两个力的合力必定大 小相等、方向相反。 多个力的平衡，若物体受多个力的作用而处于平衡状态，则这些力中 的某一个力一定与其余力的合力大小相等、方向相反
A. 物块 A 的位移为 B. 当物块 B 刚要离开挡板 C 时，物块 A 的速度为 C. 弹簧弹性势能的增加量为 D. 此时，突然撤去恒力 F，物块 A 的加速度为
【答案】B
【解析】开始系统处于静止状态，弹簧弹力等于 A 的重力沿斜面下的
分力，即 mgsin300=kx1；当 B 刚离开 C 时，弹簧的弹力等于 B 的重力沿斜
四 、课堂运用
基础1、“蛟龙”号作业型载人深潜器具有与海底保持一定高度“自动定高 航行”的功能。它从 A 点“自动定高航行”运动至 B 点的过程中，下列判 断可能正确的是（ ）
A．一直处于超重状态 B．一直处于失重状态 C．先超重，后失重 D．先失重，后超重 【答案】C 【解析】由图可知，由 A 到 B 的过程中，航行器的加速度先向上再向 上，故先超重后失重，故 C 正确 ABD 错误 2、撑杆跳是田径运动项目一种。在这项比赛中，运动员双手握住一根 特制的杆子，经过快速助跑后，借助杆子撑地的反弹力量，使身体腾起， 跃过横杆。关于撑杆跳，下列说法正确的是（ ） A．运动员起跳时，撑杆提供给运动员的弹力等于运动员所受重力 B．运动员起跳时，撑杆提供给运动员的弹力小于运动员所受重力 C．在运动员起跳上升阶段，运动员始终处于超重状态 D．在运动员越过杆子下落阶段，运动员始终处于失重状态 【答案】D 【解析】AB、起跳时运动员的加速度的方向向上，竿对他的弹力大于 他的重力。故 AB 错误； C、在运动员起跳上升阶段，运动员开始时向上做加速运动，随后向上 做减速运动，所以运动员开始时处于超重状态，上升的最后阶段处于失重 状态。故 C 错误； D、起跳以后的下落过程中运动员的加速度的方向向下，他始终处于失 重状态。故 D 正确 3、一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重，其环形座舱套在竖直 柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下。落到一定位 置时，制动系统启动，座舱做减速运动，到地面时刚好停下。在上述过程 中，关于座舱中的人所处的状态，以下判断正确的是（ ）