高中牛頓第二定律教案

用牛頓運動定律解決問題。

必修一4.7用牛頓運動定律解決問題（二）教案
一、教材分析
本節(jié)課教材上設(shè)計了兩個大問題，1.共點力的平衡條件，2.超重和失重，每個問題都給出了相關(guān)定義和一個配套例題，要能靈活應(yīng)用第一個問題，還需要設(shè)計相關(guān)練習(xí)，第二個問題理解起來有難度，需要設(shè)計貼近生活易于理解的實驗，幫助學(xué)生理解。
二、教學(xué)目標(biāo)
知識與技能
理解共點力作用下物體平衡狀態(tài)的概念，能推導(dǎo)出共點力作用下物體的平衡條件。
會用共點力平衡條件解決有關(guān)力的平衡問題。
通過實驗認識超重和失重現(xiàn)象，理解產(chǎn)生超重、失重現(xiàn)象的條件和實質(zhì)。
進一步熟練掌握應(yīng)用牛頓運動定律解決問題的方法和步驟。
過程與方法
培養(yǎng)學(xué)生處理多共點力平衡問題時一題多解的能力。
引導(dǎo)幫助學(xué)生歸納總結(jié)發(fā)生超重、失重現(xiàn)象的條件及實質(zhì)。
情感態(tài)度與價值觀
滲透“學(xué)以致用”的思想，有將物理知識應(yīng)用于生產(chǎn)和生活實踐的意識，勇于探究與日常生活有關(guān)的物理問題。
培養(yǎng)學(xué)生聯(lián)系實際，實事求是的科學(xué)態(tài)度和科學(xué)精神。
三、教學(xué)重點、難點
共點力作用下物體的平衡條件及應(yīng)用。
發(fā)生超重、失重現(xiàn)象的條件共點力平衡條件的應(yīng)用。
超重、失重現(xiàn)象的實質(zhì)及本質(zhì)。
四、學(xué)情分析
學(xué)生預(yù)習(xí)知識后，能夠理解基本定義，和第一個問題的相關(guān)例題，對于第二個問題的實質(zhì)還是會存在問題。
五、教學(xué)方法引導(dǎo)法和實驗法
六、課前準(zhǔn)備
充分備課，設(shè)計過程、練習(xí)、實驗和實驗儀器。
七、課時安排
一個課時完成
八、教學(xué)過程
（一）、回顧
上節(jié)課我們學(xué)習(xí)了牛頓運動定律解決問題的有關(guān)知識，都是哪兩種類型：
（二）、引入
師：今天我們繼續(xù)來學(xué)習(xí)用牛頓定律解決問題。首先請同學(xué)們回憶一個概念：平衡狀態(tài)。什么叫做平衡狀態(tài)。
生：如果一個物體在力的作用下保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)，我們就說這個物體處于平衡狀態(tài)。
師：物體處于平衡狀態(tài)時它的受力特點是什么？
生：因為牛頓定律是力與運動狀態(tài)相聯(lián)系的橋梁，所以根據(jù)牛頓第二定律知當(dāng)合外力為0時，物體的加速度為0，物體將靜止或勻速直線運動。
師：當(dāng)一個物體受幾個力作用時，如何求解合力？
生：根據(jù)平行四邊形定則將力進行分解合成。
師：力的分解合成有注意點嗎？或力的分解合成有適用范圍嗎？
學(xué)生會思考一會兒，但肯定會找到答案
生：力的分解合成只適用于共點力。
師：那什么是共點力？
生：如果幾個力有共同的作用點或它們的延長線交于一點，那這幾個力叫做共點力。
師：回答得很好，其實在我們剛才的討論中有一點我要給大家指出來的就是：物體處于平衡狀態(tài)時分為兩類，一類是共點力作用下物體的平衡；一類是有固定轉(zhuǎn)動軸的物體的平衡。在整個高中階段，我們主要研究共點力作用下物體的運動狀態(tài)。今天我們先來研究共點力作用下物體的平衡條件。
（三）、共點力作用下物體的平衡條件
【定義】：在共點力作用下物體的平衡條件是合力為0。
師：同學(xué)們能列舉生活中物體處于平衡狀態(tài)的實例嗎？
生：很多。如桌上的書、吊著的電燈、做勻速直線運動的汽車等等。
師：豎直上拋運動的物體到達最高點的瞬間是否處于平衡狀態(tài)？
生：不是！因為物體在最高點雖然速度為0，但仍受到重力，加速度仍為g，物體不能保持靜止或勻速直線運動。
師：回答得很好！平衡狀態(tài)是指物體保持靜止或勻速直線運動，并不說若指某一時刻靜止，那這一時刻就是平衡狀態(tài)。平衡狀態(tài)是一個持續(xù)的過程。或平衡狀態(tài)是指加速度為0的狀態(tài)。
例1、城市中的路燈，無軌電車的供電線路等，經(jīng)常用三解形的結(jié)構(gòu)懸掛。圖為這類結(jié)構(gòu)的一種簡化模型。圖中硬桿OB可繞通過B點且垂直于紙面的軸轉(zhuǎn)動，鋼索和桿的重量都可忽略。如果懸掛物的重量為G，角AOB等于θ，鋼索OA對O點的拉力和桿OB對O點的支持力各是多大？
1、輕質(zhì)細繩中的受力特點：兩端受力大小相等，內(nèi)部張力處處相等。
2、輕質(zhì)直桿僅兩端受力時（桿處于平衡狀態(tài)）的特點：這兩個力必然沿桿的方向且大小相等。
3、節(jié)點O也是一理想化模型。

練習(xí)1、舉重是中國代表團在奧運會上重要的奪金項目。在舉重比賽中，運動員舉起杠鈴時必須使杠鈴平衡一定時間，才能被裁判視為挺（或抓）舉成功。運動員可通過改變兩手握桿的距離來調(diào)節(jié)舉起時雙臂的夾角。若雙臂夾角變大，則下面關(guān)于運動員保持杠鈴平衡時手臂用力大小變化的說法正確的是（C）
A．不變B．減小C．增大D．不能確定
【解析】如下圖：為了保證棒靜止，兩手舉杠鈴的力沿豎直方向的分力之和應(yīng)與重力抵消。所以當(dāng)手臂夾角變大時，為了保證舉力豎直方向的分力大小不變，則要求舉力增大。

（四）、超重與失重
師：自從神州六號飛船發(fā)射成功以來，人們經(jīng)常談到超重和失重。那什么是超重和失重呢，下面我們就來研究這個問題。
播放一段視頻增加學(xué)生的感性認識
例2、人站在電梯中，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？
【解析】:求解人對地板的壓力，該題中如果選電梯為研究對象，受力情況會比較復(fù)雜，甚至無法解題。所以我們只能選人為研究對象，那選人為研究對象能求解出人對電梯的壓力嗎？能！根據(jù)牛頓第三定律：作用力與反作用力是等在反向的。只要求出電梯對人的支持力，再根據(jù)牛頓第三定律就可求出人對電梯的壓力。
因為人是靜止的所以合外力為0有：
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？
【解析】:以加速度a勻加速上升，因為加速，所以加速度方向與速度同向，物體是上升的，所以加速度方向也是向上的。有
看到了什么？人對地面的壓力竟然會大于本身的重力？
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？
【解析】：以加速度a勻減速下降，因為減速，所以加速度方向與速度反向，物體是下降的，所以加速度方向是向上的。有
人對地面的壓力還是大于本身的重力！
④人隨電梯以加速度a(ag)勻加速下降，人對地板的壓力多大？
⑤人隨電梯以加速度a(ag)勻減速上升，人對地板的壓力為多大？
學(xué)生自己分析解答。不會有太大難度
④⑤兩題加速度方向均向下，合外力向下，于是有
師：從上面的解題結(jié)果我們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)人加速上升和減速下降時，人對地面的壓力大于本身重力；當(dāng)人加速下降和減速上升時，人對地面的壓力小球本身重力。物理學(xué)中分別把這兩種現(xiàn)象叫做超重和失重。
【定義】：物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w所受的重力，這種現(xiàn)象叫做超重。
【定義】：物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w所受的重力，這種現(xiàn)象叫做失重。
師：雖然從理論上我們推導(dǎo)出了應(yīng)該有這樣的現(xiàn)象，但我估計大家在日常生活中都沒有注意到這些現(xiàn)象，可能都有點懷疑。那你們有坐過電梯的經(jīng)驗嗎？電梯啟動上升時，你會心慌也會充分體會到“腳踏實地”的感覺，電梯停止上升時，你會頭暈，同時有種“飄飄然”的感覺，這就是超重失重引起的。還有坐汽車時，汽車速度很快上橋并從橋頂下橋，大家會突然覺得心突然變得空空的，很難受，那是失重造成的。
實驗驗證
師：其實大家完全可以利用身邊的器材來驗證。
實驗1、用彈簧秤掛上鉤碼，然后迅速上提和迅速下放。
現(xiàn)象：在鉤碼被迅速上提的一瞬間，彈簧秤讀數(shù)突然變大；在鉤碼被迅速下放的一瞬間，彈簧秤讀數(shù)突然變小。
師：迅速上提時彈簧秤示數(shù)變大是超重還是失重？迅速下放時彈簧秤示數(shù)變小是超重還是失重？
生：迅速上提超重，迅速下放失重。
體會為何用彈簧秤測物體重力時要保證在豎直方向且保持靜止或勻速
實驗2、學(xué)生站在醫(yī)用體重計上，觀察下蹲和站起時秤的示數(shù)如何變化？
在實驗前先讓同學(xué)們理論思考示數(shù)會如何變化再去驗證，最后再思考。
（1）在上升過程中可分為兩個階段：加速上升、減速上升；下蹲過程中也可分為兩個階段：加速下降、減速下降。
（2）當(dāng)學(xué)生加速上升和減速下降時會出現(xiàn)超重現(xiàn)象；當(dāng)學(xué)生加速下降和減速上升時會出現(xiàn)失重現(xiàn)象；
（3）出現(xiàn)超重現(xiàn)象時加速度方向向上，出現(xiàn)失重現(xiàn)象時加速度方向向下。
完全失重
⑥人隨電梯以加速度g勻加速下降，這時人對地板的壓力又是多大？
【解析】即當(dāng)電梯對人沒有支持力時，人只受重力，加速度大小為g，做的是自由落體運動。
同學(xué)們又看到了什么？人竟然可以對電梯沒有壓力？
師：物理學(xué)中把這種現(xiàn)象叫做完全失重。
【定義】：如果物體正好以大小等于g方向豎直向下的加速度做勻變速運動，這時物體對支持物、懸掛物完全沒有作用力，好像完全沒有了重力作用，這種狀態(tài)是完全失重。
師：剛上課時我們看到的視頻里人類在太空中就處于完全失重狀態(tài)。
演示實驗3、一個盛滿水的瓶子底部有一小孔，靜止在手中時，水會噴射而出；如果突然松手，讓瓶子自由下落時，讓學(xué)生觀察瓶子在下落過程中發(fā)生的現(xiàn)象？為什么？
生：瓶子和水一起下落時，每一部分水和瓶子它們做的都是自由落體運動，運動情況完全一樣，所以它們之間沒有擠壓力，均處于完全失重狀態(tài)。沒有了擠壓力，水中了就不存在壓強了，所以上面的水也不會把下面的水往外壓了。也可以用反證法說明它們之間沒有壓力。
問題：
1、人隨電梯能以加速度a(ag)勻加速下降嗎？
不可能，最大只能是g
2、如瓶豎直向上拋出，水會噴出嗎？為什么？
不會，仍然完全失重
3、發(fā)生超重和失重現(xiàn)象時，物體實際受的重力是否發(fā)生了變化？
沒有變有！
歸納總結(jié)
（1）什么是超重（失重）現(xiàn)象？
（2）什么情況下會出現(xiàn)超重（失重）現(xiàn)象？
（3）為什么會出現(xiàn)超重（失重）現(xiàn)象？
【牢記】：
1、超重和失重是一種物理現(xiàn)象。
2、物體的重力與運動狀態(tài)無關(guān)，不論物體處于超重還是失重狀態(tài)，重力不變。
3、規(guī)律：物體具有豎直向上的加速度超重狀態(tài)
物體具有豎直向下的加速度失重狀態(tài)
超重還是失重由加速度方向決定，與速度方向無關(guān)
練習(xí)2、在一個封閉裝置中，用彈簧秤稱一物體的重量，根據(jù)讀數(shù)與實際重力之間的關(guān)系，以下說法中正確的是（C）
A．讀數(shù)偏大，表明裝置加速上升
B．讀數(shù)偏小，表明裝置減速下降
C．讀數(shù)為零，表明裝置運動加速度等于重力加速度，但無法判斷是向上還是向下運動
D．讀數(shù)準(zhǔn)確，表明裝置勻速上升或下降
從動力學(xué)看自由落體運動
物體做自由落體運動的兩個條件。

九、板書設(shè)計
用牛頓運動定律解決問題（二）
一、共點力的平衡條件
1、平衡狀態(tài)
2、條件：合力為0
例題1：
二、超重和失重
1、什么是超重（失重）現(xiàn)象？
2、什么情況下會出現(xiàn)超重（失重）現(xiàn)象？
3、為什么會出現(xiàn)超重（失重）現(xiàn)象？
例題2
十、教學(xué)反思
本節(jié)課實驗設(shè)計科幫助學(xué)生理解，但是超重和失重的相關(guān)練習(xí)，學(xué)生掌握的還不是很好，應(yīng)加強理解的基礎(chǔ)上，多加練習(xí)。

學(xué)校臨清一中學(xué)科物理編寫人王靜審稿人屈迎珍
必修一4.7用牛頓運動定律解決問題（二）學(xué)案
課前預(yù)習(xí)學(xué)案
一、預(yù)習(xí)目標(biāo)
理解共點力作用下物體平衡狀態(tài)的概念，能推導(dǎo)出共點力作用下物體的平衡條件。
會用共點力平衡條件解決有關(guān)力的平衡問題。
二、預(yù)習(xí)內(nèi)容
4.7用牛頓運動定律解決問題（二）
1、什么叫做平衡狀態(tài)。
2、物體處于平衡狀態(tài)時它的受力特點是什么
3、當(dāng)一個物體受幾個力作用時，如何求解合力？
4、什么是共點力？
5、什么是超重（失重）現(xiàn)象？
6、什么情況下會出現(xiàn)超重（失重）現(xiàn)象？
7、為什么會出現(xiàn)超重（失重）現(xiàn)象？

三、提出疑惑
超重和失重的規(guī)律是什么？

課內(nèi)探究學(xué)案
一、學(xué)習(xí)目標(biāo)
理解共點力作用下物體平衡狀態(tài)的概念，能推導(dǎo)出共點力作用下物體的平衡條件。
會用共點力平衡條件解決有關(guān)力的平衡問題。
通過實驗認識超重和失重現(xiàn)象，理解產(chǎn)生超重、失重現(xiàn)象的條件和實質(zhì)。
進一步熟練掌握應(yīng)用牛頓運動定律解決問題的方法和步驟。
二、學(xué)習(xí)過程
共點力作用下物體的平衡條件？

同學(xué)們能列舉生活中物體處于平衡狀態(tài)的實例嗎？

豎直上拋運動的物體到達最高點的瞬間是否處于平衡狀態(tài)？

例題1、城市中的路燈，無軌電車的供電線路等，經(jīng)常用三解形的結(jié)構(gòu)懸掛。圖為這類結(jié)構(gòu)的一種簡化模型。圖中硬桿OB可繞通過B點且垂直于紙面的軸轉(zhuǎn)動，鋼索和桿的重量都可忽略。如果懸掛物的重量為G，角AOB等于θ，鋼索OA對O點的拉力和桿OB對O點的支持力各是多大？

那什么是超重和失重呢？
【定義】：物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w所受的重力，這種現(xiàn)象叫做超重。
【定義】：物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w所受的重力，這種現(xiàn)象叫做失重。
實驗1、用彈簧秤掛上鉤碼，然后迅速上提和迅速下放。
實驗2、學(xué)生站在醫(yī)用體重計上，觀察下蹲和站起時秤的示數(shù)如何變化
完全失重
【定義】：如果物體正好以大小等于g方向豎直向下的加速度做勻變速運動，這時物體對支持物、懸掛物完全沒有作用力，好像完全沒有了重力作用，這種狀態(tài)是完全失重。
例2、人站在電梯中，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？

三、反思總結(jié)

四、當(dāng)堂檢測
1、舉重是中國代表團在奧運會上重要的奪金項目。在舉重比賽中，運動員舉起杠鈴時必須使杠鈴平衡一定時間，才能被裁判視為挺（或抓）舉成功。運動員可通過改變兩手握桿的距離來調(diào)節(jié)舉起時雙臂的夾角。若雙臂夾角變大，則下面關(guān)于運動員保持杠鈴平衡時手臂用力大小變化的說法正確的是（）
A．不變B．減小C．增大D．不能確定
2、在一個封閉裝置中，用彈簧秤稱一物體的重量，根據(jù)讀數(shù)與實際重力之間的關(guān)系，以下說法中正確的是（）
A．讀數(shù)偏大，表明裝置加速上升
B．讀數(shù)偏小，表明裝置減速下降
C．讀數(shù)為零，表明裝置運動加速度等于重力加速度，但無法判斷是向上還是向下運動
D．讀數(shù)準(zhǔn)確，表明裝置勻速上升或下降
五、課后練習(xí)和提高
1、如圖所示，物體在水平力F作用下靜止在斜面上，若稍增大水平力F，而物體仍能保持靜止，下列說法正確的是（）
A、斜面對物體的靜摩擦力及支持力都不一定增大
B、斜面對物體的靜摩擦力不一定增大，支持力一定增大
C、斜面底部受到地面的摩擦力為F，方向水平向右
D、斜面底部受到地面的摩擦力為F，方向水平向左
2、如圖所示，物體B的上表面水平，B上面載著物體A，當(dāng)它們一起沿固定斜面C勻速下滑的過程中物體A受力是（）
A、只受重力
B、只受重力和支持力
C、有重力、支持力和摩擦力
D、有重力、支持力、摩擦力和斜面對它的彈力
3、把一木塊放在水平桌面上保持靜止，下面說法中哪些是正確的（）
A、木塊對桌面的壓力就是木塊受的重力，施力物體是地球
B、木塊對桌面的壓力是彈力，是由于桌面發(fā)生形變而產(chǎn)生的
C、木塊對桌面的壓力在數(shù)值上等于木塊受的重力
D、木塊保持靜止是由于木塊對桌面的壓力與桌面對木塊的支持力二力平衡
4、在力的合成中，下列關(guān)于兩個分力(大小為定值)與它們的合力的關(guān)系的說法中，正確的是（）
A、合力一定大于每一個分力；
B、合力一定小于分力；
C、合力的方向一定與分力的方向相同；
D、兩個分力的夾角在0°～180°變化時，夾角越大合力越小
5、如圖所示，恒力F大小與物體重力相等，物體在恒力F的作用下，沿水平面做勻速運動，恒力F的方向與水平成角，那么物體與桌面間的動摩擦因數(shù)為（）
A、B、C、D、
6、2009年8月17日，在德國柏林進行的2009世界田徑錦標(biāo)賽女子撐桿跳高決賽中，羅格夫斯卡以4米75的成績奪冠。若不計空氣阻力，則羅格夫斯卡在這次撐桿跳高中（）
A.起跳時桿對她的彈力大于她的重力
B．起跳時桿對她的彈力小于她的重力
C．起跳以后的下落過程中她處于超重狀態(tài)
D．起跳以后的下落過程中她處于失重狀態(tài)
7、有關(guān)超重和失重的說法，正確的是（）
A．物體處于超重狀態(tài)時，所受重力增大；處于失重狀態(tài)時，所受重力減少
B．豎直上拋運動的物體處于完全失重狀態(tài)
C．在沿豎直方向運動的升降機中出現(xiàn)失重現(xiàn)象時，升降機一定處于上升過程
D．在沿豎直方向運動的升降機中出現(xiàn)失重現(xiàn)象時，升降機一定處于下降過程
8、某同學(xué)站在電梯底板上，利用速度傳感器和計算機研究一觀光電梯升降過程中的情況，如圖所示的2一t圖象是計算機顯示的觀光電梯在某一段時間內(nèi)速度變化的情況（向上為正方向）．根據(jù)圖象提供的信息，可以判斷下列說法中正確的是（）
A．在0~5s內(nèi)，觀光電梯在加速上升，該同學(xué)處于失重狀態(tài)
B．在5s~10s內(nèi)，該同學(xué)對電梯底板的壓力等于他所受的重力
C．在10s~20s內(nèi)，觀光電梯在減速下降，該同學(xué)處于失重狀態(tài)
D．在20s~25s內(nèi)，觀光電梯在加速下降，該同學(xué)處于失重狀態(tài)
答案：當(dāng)堂檢測
1、C2、C
課后練習(xí)和提高
1、BD2、B3CD4、D5、C6、AD7、B8、BD

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第四章牛頓運動定律
編制：高一物理三級部包科領(lǐng)導(dǎo)簽字：

第六節(jié)用牛頓運動定律解決問題（一）
【學(xué)習(xí)目標(biāo)】
1.熟練掌握牛頓運動定律，提高應(yīng)用牛頓運動定律分析動力學(xué)問題的能力。
2.自主學(xué)習(xí)，合作探究，學(xué)會應(yīng)用牛頓定律分析動力學(xué)問題的方法。
3..激情投入，享受學(xué)習(xí)的快樂，感悟牛頓運動定律的奧秘。
【重點難點】
1．從物體受力分析物體的運動情況2．從物體的運動情況確定物體的受力
【使用說明及學(xué)法指導(dǎo)】
2．依據(jù)學(xué)習(xí)目標(biāo)，研讀課本P85—P87，仔細分析本節(jié)教材的例題1、例題2，明確運用從受力分析物體的運動情況、從運動情況確定物體的受力的解題方法，總結(jié)牛頓定律解決實際問題時的基本思路和方法，形成正確的思維模式。
【問題導(dǎo)學(xué)】
情景1：一個靜止在水平地面上的物體，質(zhì)量是10kg，物體與地面的滑動摩擦因數(shù)為0.4，在60N的水平拉力作用下沿水平地面向右運動。（g=10m/s2）
（1）物體的受力情況如何？（畫出受力分析圖）

（2）物體所受的合力是多少？

（3）求出物體運動的加速度？

（4）根據(jù)運動學(xué)公式，求物體在4s末的速度和4s內(nèi)的位移。

情景2：一個滑雪的人，質(zhì)量是60kg,以v0=2m/s的初速度沿山坡勻加速滑下，山坡的傾角θ=370。在t=10s的時間內(nèi)滑下的路程x=220m。（g=10m/s2）（sin370=0.6,cos370=0.8）
（1）根據(jù)運動學(xué)公式求出物體運動的加速度。

（2）應(yīng)用牛頓第二定律求出物體受到的合力

（3）分析滑雪者的受力情況（畫出受力分析圖）

（4）沿平行斜面和垂直斜面的方向建立坐標(biāo)系，運用正交分解法進行力的分解，然后用牛頓第二定律列方程，求滑雪人受到的阻力（包括摩擦力和空氣阻力）。

【預(yù)習(xí)自測】
1.一個物體在水平恒力F的作用下，由靜止開始在一個光滑的水平面上運動，經(jīng)過時間t，速度變?yōu)関，如果要使物體的速度變?yōu)?v，下列方法正確的是()
A．將水平恒力增加到2F，其他條件不變
B．將物體質(zhì)量減小一半，其他條件不變
C．物體質(zhì)量不變，水平恒力和作用時間都增為原來的兩倍
D．將時間增加到原來的2倍，其他條件不變
2.如圖所示，一質(zhì)量m=2kg的木塊靜止于水平地面上．現(xiàn)對物體施加一大小為10N的水平方向拉力．(g取10m/s2)
(1)若地面光滑，求物體運動的加速度大??；

(2)若物體與地面間動摩擦因數(shù)μ＝0.1，求物體的加速度大小和經(jīng)過2s物體的位移大小．
【我的疑惑】
請寫出你的疑問，讓我們在課堂上一起解決！
【合作探究】
探究點一、從受力確定運動情況
問題1：水平地面上質(zhì)量為10Kg的物體，受到斜向右上方與水平方向成370角的拉力F=50N作用，在水平面上由靜止開始運動，物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5，求物體開始運動2s內(nèi)的位移大小。（g=10m/s2）
思考總結(jié)：從受力確定運動情況解題步驟：
【針對訓(xùn)練】
1.某綠化用撒水車在行進過程中的牽引力不變，所受的阻力與重力的關(guān)系是Ff=kmg（k為常數(shù)）車沒有撒水時，做勻速直線運動，當(dāng)車沿直線撒水時，它的運動情況將是（）
A．做變加速直線運動
B．做勻加速直線運動
C．做勻減速直線運動
D．仍做勻速直線運動
2.水平地面上質(zhì)量為10Kg的木箱，受到水平向右的拉力F=70N作用，在水平面上從靜止開始運動，木箱與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.5，求木箱在2s末的速度和2s內(nèi)的位移。（g=10m/s2）
探究點二、從運動情況確定受力
問題2：一位滑雪者如果以v0=20m/s的初速度，沿直線沖上一傾角為370的山坡，從沖坡開始計時，至2s末，雪橇速度變?yōu)榱悖绻┣僚c人的質(zhì)量為m=80kg，求滑雪人受到的阻力是多少。（g=10m/s2）
思考總結(jié)：從運動情況確定受力解題步驟：
【針對訓(xùn)練】
3.從靜止開始做勻加速直線運動的汽車，經(jīng)過t=10s，發(fā)生位移x=30m．已知汽車的質(zhì)量m=4×103kg，牽引力F=5.2×103N．求：（g=10m/s2）
（1）汽車運動的加速度大小；
（2）運動過程中汽車所受的阻力大小
4.一個木箱沿著一個粗糙的斜面勻加速下滑，初速度是零，經(jīng)過5.0s的時間,滑下的路程是10m,斜面的夾角是300，求木箱和粗糙斜面間的動摩擦因數(shù)。(g取10m/s2)

用牛頓運動定律解決問題二學(xué)案和課件

物理必修1(人教版)
第七課時用牛頓運動定律解決問題(二)

水平測試
1．下列說法正確的是()
A．體操運動員雙手握住單杠吊在空中不動時處于失重狀態(tài)
B．蹦床運動員在空中上升和下落過程中都處于失重狀態(tài)
C．舉重運動員在舉起杠鈴后不動的那段時間內(nèi)處于超重狀態(tài)
D．游泳運動員仰臥在水面靜止不動時處于失重狀態(tài)

解析：從受力上看，失重物體所受合外力向下，超重物體所受合外力向上；從加速度上看，失重物體的加速度向下，而超重物體的加速度向上．A、C、D中的各運動員所受合外力為零，加速度為零，只有B中的運動員處于失重狀態(tài)．
答案：B

2．一個質(zhì)量為3kg的物體，被放置在傾角α＝30°的固定光滑斜面上，在如圖所示的甲、乙、丙三種情況下，物體能處于平衡狀態(tài)的是(g＝10m/s2)()
A．僅甲圖B．僅乙圖
C．僅丙圖D．甲、乙、丙圖

解析：物體受三個力的作用，重力、支持力、拉力．重力沿斜面向下的分力大小為15N，故只有乙圖中能保持平衡，選項B正確．
答案：B

3．某物體在3個共點力的作用下處于靜止?fàn)顟B(tài)，若把其中一個力F1的方向沿順時針轉(zhuǎn)過90°而保持其大小不變，其余兩個力保持不變，則此時物體所受的合力大小為()
A．F1B.2F1
C．2F1D．無法確定

解析：其它兩個力的合力大小為F1，方向與F1反向，當(dāng)F1轉(zhuǎn)過90°時，三力合力為2F1，B正確．
答案：B

4．質(zhì)量為m的長方形木塊靜止在傾角為θ的斜面上，斜面對木塊的支持力和摩擦力的合力方向應(yīng)該是()
A．沿斜面向下B．垂直于斜面向上
C．沿斜面向上D．豎直向上

解析：如圖所示，物體受重力mg、支持力FN、摩擦力F而處于靜止?fàn)顟B(tài)，故支持力與摩擦力的合力必與重力等大反向，D正確．
答案：D

5．如圖所示，一個盛水的容器底部有一小孔，靜止時用手指堵住小孔不讓它漏水，忽略空氣阻力，則()
A．容器自由下落時，小孔向下漏水
B．將容器豎直拋出，容器向上運動時，小孔向下漏水；容器向下運動時，小孔不向下漏水
C．將容器水平拋出，容器在運動中小孔向下漏水
D．將容器斜向上拋出，容器在運動中小孔不向下漏水

解析：容器沿各個方向拋出時均處于完全失重狀態(tài)，水中不再產(chǎn)生壓力，故不漏水．
答案：D

6．如圖所示，粗糙水平面上放置質(zhì)量分別為m、2m和3m的3個木塊，木塊與水平面間動摩擦因數(shù)相同，其間均用一不可伸長的輕繩相連，輕繩能承受的最大拉力為FT.現(xiàn)用水平拉力F拉其中一個質(zhì)量為2m的木塊，使3個木塊以同一加速度運動，則以下說法正確的是()
A．繩斷前，a、b兩輕繩的拉力比總為4∶1
B．當(dāng)F逐漸增大到FT時，輕繩a剛好被拉斷
C．當(dāng)F逐漸增大到1.5FT時，輕繩a還不會被拉斷
D．若水平面是光滑的，則繩斷前，a、b兩輕繩的拉力比大于4∶1

解析：取三木塊為整體，則有F－6μmg＝6ma，取質(zhì)量為m、3m的木塊為整體，則有FTa－4μmg＝4ma，隔離m則有FTb－μmg＝ma，所以繩斷前，a、b兩輕繩的拉力比總為4∶1，與F、μ無關(guān)，A對D錯；當(dāng)a繩要斷時，則a＝FT4m－μg，所以拉力F＝1.5FT，B、C錯．
答案：A

7．(雙選)原來做勻速運動的升降機內(nèi)有一被伸長的輕質(zhì)彈簧拉住、具有一定質(zhì)量的物體A靜止放在地板上，如圖所示．現(xiàn)發(fā)現(xiàn)A突然被彈簧拉向右方，由此可判斷，此時升降機的運動可能是()
A．加速上升B．減速上升
C．加速下降D．減速下降

解析：由于A被拉向右方，說明摩擦力減小，即A與升降機地板間的彈力減小，應(yīng)為失重現(xiàn)象，加速度向下，故B、C正確．
答案：BC

8．如圖所示，一定質(zhì)量的物體用兩根輕繩懸掛在空中，其中繩OA固定不動，繩OB在豎直平面內(nèi)由水平方向向上轉(zhuǎn)動，則在繩OB由水平轉(zhuǎn)至豎直的過程中，繩OB的張力大小將()
A．一直變大B．一直變小
C．先變大后變小D．先變小后變大

解析：根據(jù)重力的作用效果將其分解在繩OA、OB所在的方向上，如圖所示，F(xiàn)1是對繩OA的拉力，F(xiàn)2是對繩OB的拉力．由于OA方向不變，當(dāng)OB向上轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)到與OA繩方向垂直時，OB上的拉力最小，故OB上的張力先變小后變大．
答案：D

9．(雙選)“蹦極”是一項非常刺激的體育運動．某人身系彈性繩自高空P點自由下落，圖中a點是彈性繩的原長位置，c是人所到達的最低點，b是人靜止地懸吊著時的平衡位置，人在從P點落下到最低點c的過程中()
A．人在Pa段做自由落體運動，處于完全失重狀態(tài)
B．在ab段繩的拉力小于人的重力，人處于失重狀態(tài)
C．在bc段繩的拉力小于人的重力，人處于失重狀態(tài)
D．在c點，人的速度為零，其加速度為零

解析：由于在b點時重力與繩的拉力平衡，則人在ab段重力與拉力的合力的方向向下，產(chǎn)生向下的加速度，則人處于失重狀態(tài)，在bc段處于超重狀態(tài)．
答案：AB

素能提高
10．在電梯中，把一重物置于水平臺秤上，臺秤與力的傳感器相連，電梯先從靜止加速上升，然后又勻速運動一段時間，然后減速上升，最后停止運動；傳感器的屏幕上顯示出其所受的壓力與時間的關(guān)系(FNt)圖象，如圖所示，則

(1)電梯在啟動階段經(jīng)歷了多長時間的加速上升過程？

解析：由圖象可知：電梯在啟動階段經(jīng)歷了4s加速上升過程．
答案：4s

(2)電梯的最大加速度是多少？(g取10m/s2)

解析：由牛頓第二定律可知：FN－mg＝ma
am＝FNm－mgm＝50－303m/s2≈6.7m/s2.
答案：6.7m/s2

11．滑板運動是一項非常刺激的水上運動．研究表明，在進行滑板運動時，水對滑板的作用力垂直于滑板面．如圖所示，運動員在水平牽引力作用下，滑板面與水平面之間的夾角θ＝37°，滑板勻速運動，人和滑板的總質(zhì)量為100kg，忽略空氣阻力，取g＝10m/s2，則水平牽引力為(sin37°＝0.6)()
A．1250NB．1000N
C．750ND．500N

解析：把人與滑板看作一整體，對其受力分析知：
F′＝mgtan37°＝100×10×0.75＝750N，C正確．
答案：C

12．某人在地面上最多能舉起60kg的物體，而在一個加速下降的電梯里最多能舉起80kg的物體．(g取10m/s2)求：

(1)此電梯的加速度；

解析：站在地面上的人，最大舉力F＝m1g＝600N.
在加速下降的電梯里，人的最大舉力不變，由牛頓第二定律：m2g－F＝m2a，
故a＝g－Fm2＝10－60080m/s＝2.5m/s2.
答案：2.5m/s2

(2)若電梯以此加速度上升，則此人在電梯里最多能舉起物體的質(zhì)量．

解析：若電梯加速上升，則由牛頓第二定律：F－m3g＝m3a，所以m3＝Fg＋a＝60012.5kg＝48kg.
答案：48kg

13．如圖是電梯上升的速度時間圖象，若電梯地板上放一質(zhì)量為20kg的物體，g取10m/s2，則：

(1)前2s內(nèi)和4～7s內(nèi)物體對地板的壓力各為多少？

解析：前2s內(nèi)的加速度a1＝3m/s2.
由牛頓第二定律得F1－mg＝ma1.
F1＝m(g＋a1)＝20×(10＋3)N＝260N.
4～7s內(nèi)電梯做減速運動，加速度大小a2＝2m/s2.
由牛頓第二定律得mg－F2＝ma2.
F2＝m(g－a2)＝20×(10－2)N＝160N.
由牛頓第三定律得前2s內(nèi)和4～7s內(nèi)物體對地板的壓力各為260N和160N.
答案：260N160N

(2)整個運動過程中，電梯通過的位移為多少？

解析：7s內(nèi)的位移為x＝2＋72×6m＝27m
答案：27m
失重條件下的應(yīng)用

在失重的條件下，熔化了的金屬的液滴，形狀呈絕對球形，冷卻后可以成為理想的滾珠．而在地面上，用現(xiàn)代技術(shù)制成的滾珠，并不呈絕對球形．這是造成軸承磨損的重要原因之一．
玻璃纖維(一種很細的玻璃絲，直徑為幾十微米)，是現(xiàn)代光纖通信的主要部件．在地面上不可能制成很長的玻璃纖維，因為沒等到液態(tài)的玻璃絲凝固，由于重力的作用，它將被拉成小段．而在太空的軌道上，將可以制造出幾百米長的玻璃纖維．
在太空的軌道上，可以制成一種新的泡沫材料——泡沫金屬．在失重條件下，在液態(tài)的金屬中通以氣體，氣泡將不“上浮”，也不“下沉”，均勻地分布在液態(tài)金屬中，凝固后就成為泡沫金屬，這樣可以制成輕得像軟木塞似的泡沫鋼，用它做機翼，又輕又結(jié)實．
同樣的道理，在失重的條件下，混合物可以均勻地混合，由此可以制成地面上不能得到的特種合金．
電子工業(yè)、化學(xué)工業(yè)、核工業(yè)等部門，對高純度材料的需要不斷增加，其純度要求為“6個9”至“8個9”，即99.9999%～99.999999%.在地面上，冶煉金屬需在容器內(nèi)進行，總會有一些容器的微量元素摻入到被冶煉的金屬中．而在太空中“懸浮冶煉”，是在失重條件下進行的，不需要用容器，消除了容器對材料的污染，可以獲得純度極高的產(chǎn)品．
在電子技術(shù)中所用的晶體，在地面上生長時，由于受重力的影響，晶體的大小受到限制，而且要受到容器的污染，在失重條件下，晶體的生長是均勻的，生長出來的晶體也要大得多．在不久的將來，如能在太空建立起工廠，生產(chǎn)出砷化鎵的純晶體，它要比現(xiàn)有的硅晶體優(yōu)越得多，將會引起電子技術(shù)的重大突破．
在太空失重的條件下，會生產(chǎn)出地面上難以生產(chǎn)的一系列產(chǎn)品．建立空間工廠，已經(jīng)不再是幻想．科學(xué)家們在太空中做各種實驗，青年學(xué)生也可以提出自己的太空實驗設(shè)想，展開你想象的翅膀，為宇宙開發(fā)貢獻一份力量！

必修一4.6用牛頓運動定律解決問題（一）教案

一名優(yōu)秀的教師在教學(xué)方面無論做什么事都有計劃和準(zhǔn)備，高中教師要準(zhǔn)備好教案，這是高中教師需要精心準(zhǔn)備的。教案可以讓學(xué)生們能夠更好的找到學(xué)習(xí)的樂趣，幫助高中教師在教學(xué)期間更好的掌握節(jié)奏。高中教案的內(nèi)容具體要怎樣寫呢？下面的內(nèi)容是小編為大家整理的必修一4.6用牛頓運動定律解決問題（一）教案，歡迎閱讀，希望您能夠喜歡并分享！

必修一4.6用牛頓運動定律解決問題（一）教案
1.教材分析
《用牛頓運動定律解決問題（一）》是人教版高中物理必修一第4章第6節(jié)教學(xué)內(nèi)容，主要學(xué)習(xí)兩大類問題：1已知物體的受力情況，求物體的運動情況，2已知物體的運動情況，求物體的受力情況。掌握應(yīng)用牛頓運動定律解決問題的基本思路和方法。本節(jié)內(nèi)容是對本章知識的提升，又是后面知識點學(xué)習(xí)的基礎(chǔ)。
2.教學(xué)目標(biāo)
1.知道應(yīng)用牛頓運動定律解決的兩類主要問題。
2.掌握應(yīng)用牛頓運動定律解決問題的基本思路和方法。
3.能結(jié)合物體的運動情況對物體的受力情況進行分析。
4.能根據(jù)物體的受力情況推導(dǎo)物體的運動情況。
5.會用牛頓運動定律和運動學(xué)公式解決簡單的力學(xué)問題。
3.教學(xué)重點

1.已知物體的受力情況，求物體的運動情況。
2.已知物體的運動情況，求物體的受力情況。
4.教學(xué)難點
1.物體的受力分析及運動狀態(tài)分析和重要的解題方法的靈活選擇和運用。
2.正交分解法。
5.學(xué)情分析
我們的學(xué)生屬于平行分班，沒有實驗班，學(xué)生已有的知識和實驗水平有差距。有些學(xué)生對于受力分析及運動情況有一定的基礎(chǔ)，但是兩者結(jié)合起來綜合的應(yīng)用有些困難，需要詳細的講解。
6.教學(xué)方法
1．學(xué)案導(dǎo)學(xué)：見后面的學(xué)案。
2．新授課教學(xué)基本環(huán)節(jié)：預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑→情境導(dǎo)入、展示目標(biāo)→合作探究、精講點撥→反思總結(jié)、當(dāng)堂檢測→發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)
7.課前準(zhǔn)備
1．學(xué)生的學(xué)習(xí)準(zhǔn)備：預(yù)習(xí)課本相關(guān)章節(jié)，初步把握應(yīng)用牛頓運動定律解決問題的基本思路和方法。
2．教師的教學(xué)準(zhǔn)備：多媒體課件制作，課前預(yù)習(xí)學(xué)案，課內(nèi)探究學(xué)案，課后延伸拓展學(xué)案。
課時安排：2課時

8.教學(xué)過程
(一)預(yù)習(xí)檢查、總結(jié)疑惑
檢查落實了學(xué)生的預(yù)習(xí)情況并了解了學(xué)生的疑惑，使教學(xué)具有了針對性。
（二）情景導(dǎo)入、展示目標(biāo)
[學(xué)生活動]同學(xué)們先思考例題一、例題二，簡單的寫出解題過程。
[提問]上述兩個例題在解題的方法上有什么相同之處？有什么不同之處？在第二個例題中為什么要建立坐標(biāo)系？在運動學(xué)中，我們通常是以初速度的方向為坐標(biāo)軸的正方向；在解決靜力學(xué)的問題時，通常使盡量多的力在坐標(biāo)軸上，在利用牛頓運動定律解決問題時要建立坐標(biāo)系與上述的情況相比，有什么不同嗎？
設(shè)計意圖：步步導(dǎo)入，吸引學(xué)生的注意力，明確學(xué)習(xí)目標(biāo)。
（三）合作探究、精講點撥
[教師講解]大家可以看到上述兩個例題解題過程中都用到牛頓第二定律，但是例題一是已知物體的受力情況，求物體的運動情況的問題，而例題二是已知物體的運動情況求物體的受力情況的問題。所以我們發(fā)現(xiàn)，牛頓運動定律可以解決兩方面的問題，即從受力情況可以預(yù)見物體的運動情況和從運動情況可以判斷物體的受力情況。下面我們來分析兩種問題的解法。

從受力確定運動情況
例題一
基本思路：（1）確定研究對象，對研究對象進行受力分析和運動分析，并畫出物體的受力示意圖；
（2）根據(jù)力的合成與分解的方法，求出物體所受的合外力（包括大小和方向）；
（3）根據(jù)牛頓第二定律列方程，求出物體的加速度；
（4）結(jié)合給定的物體的運動的初始條件，選擇運動學(xué)公式，求出所需的運動參量。
強調(diào)：（1）速度的方向與加速度的方向要注意區(qū)分；
（2）題目中的力是合力還是分力要加以區(qū)分。
對應(yīng)練習(xí)1答案：解析設(shè)汽車剎車后滑動的加速度大小為a，由牛頓第二定律可得
μmg=ma，a=μg。
由勻變速直線運動速度—位移關(guān)系式v02=2ax，可得汽車剎車前的速度為
m/s=14m/s。
正確選項為C。
點評本題以交通事故的分析為背景，屬于從受力情況確定物體的運動狀態(tài)的問題。求解此類問題可先由牛頓第二定律求出加速度a，再由勻變速直線運動公式求出相關(guān)的運動學(xué)量。

從運動情況確定受力
例題二
基本思路：（1）確定研究對象，對研究對象進行受力分析和運動分析，并畫出物體的受力示意圖；
（2）選擇合適的運動學(xué)公式，求出物體的加速度；
（3）根據(jù)牛頓第二定律列方程，求出物體的所受的合外力；
（4）根據(jù)力的合成與分解的方法，由合力求出所需的力。
對應(yīng)練習(xí)2答案：解析將運動員看作質(zhì)量為m的質(zhì)點，從h1高處下落，剛接觸網(wǎng)時速度的大小為
（向下）；
彈跳后到達的高度為h2，剛離網(wǎng)時速度的大小為
（向上）。
速度的改變量Δv＝v1＋v2（向上）。
以a表示加速度，Δt表示運動員與網(wǎng)接觸的時間，則
Δv＝aΔt。
接觸過程中運動員受到向上的彈力F和向下的重力mg，由牛頓第二定律得
F－mg＝ma。
由以上各式解得，
代入數(shù)值得F＝1.5×103Ｎ。
點評本題為從運動狀態(tài)確定物體的受力情況的問題。求解此類問題可先由勻變速直線運動公式求出加速度a，再由牛頓第二定律求出相關(guān)的力。本題與小球落至地面再彈起的傳統(tǒng)題屬于同一物理模型，但將情景放在蹦床運動中，增加了問題的實踐性和趣味性。題中將網(wǎng)對運動員的作用力當(dāng)作恒力處理，從而可用牛頓第二定律結(jié)合勻變速運動公式求解。實際情況作用力應(yīng)是變力，則求得的是接觸時間內(nèi)網(wǎng)對運動員的平均作用力。

小結(jié)
牛頓運動定律F＝ma，實際上是揭示了力、加速度和質(zhì)量三個不同物理量之間的關(guān)系，要列出牛頓定律的方程，就應(yīng)將方程兩邊的物理量具體化，方程左邊是物體受到的合力，這個力是誰受的，方程告訴我們是質(zhì)量m的物體受的力，所以今后的工作是對質(zhì)量m的物體進行受力分析。首先要確定研究對象；那么，這個合力是由哪些力合成而來的？必須對物體進行受力分析，求合力的方法，可以利用平行四邊形定則或正交分解法。方程右邊是物體的質(zhì)量m和加速度a的乘積，要確定物體的加速度，就必須對物體運動狀態(tài)進行分析，由此可見，解題的方法應(yīng)從定律本身的表述中去尋找。
在運動學(xué)中，我們通常是以初速度的方向為坐標(biāo)軸的正方向；在解決靜力學(xué)的問題時，通常使盡量多的力在坐標(biāo)軸上，在利用牛頓運動定律解決問題時，往往需要利用正交分解法建立坐標(biāo)系，列出牛頓運動定律方程求解，一般情況坐標(biāo)軸的正方向與加速度方向一致。

[課堂練習(xí)]見學(xué)案
t=t1+t2=2s+9s=11s。
點評物體受力情況發(fā)生變化，運動情況也將發(fā)生變化。此題隱含了兩個運動過程，如不仔細審題，分析運動過程，將出現(xiàn)把物體的運動當(dāng)作勻速運動（沒有注意到物體從靜止開始放到傳送帶上），或把物體的運動始終當(dāng)作勻加速運動。
2.解析(1)設(shè)小球所受風(fēng)力為F，則F=0.5mg。
當(dāng)桿水平固定時，小球做勻速運動，則所受摩擦力Ff與風(fēng)力F等大反向，即
Ff=F。
又因Ff=μFN=μmg，
以上三式聯(lián)立解得小球與桿間的動摩擦因數(shù)μ=0.5。
(2)當(dāng)桿與水平方向成θ=370角時，小球從靜止開始沿桿加速下滑。設(shè)下滑距離s所用時間為t，小球受重力mg、風(fēng)力F、桿的支持力FN’和摩擦力Ff’作用，由牛頓第二定律
點評本題是牛頓運動定律在科學(xué)實驗中應(yīng)用的一個實例，求解時先由水平面上小球做勻速運動時的二力平衡求出動摩擦因數(shù)，再分析小球在桿與水平面成370角時的受力情況，根據(jù)牛頓第二定律列出方程，求得加速度，再由運動學(xué)方程求解。這是一道由運動求力，再由力求運動的典型例題。
（四）反思總結(jié)，當(dāng)堂檢測
教師組織學(xué)生反思總結(jié)本節(jié)課的主要內(nèi)容，并進行當(dāng)堂檢測。
設(shè)計意圖：引導(dǎo)學(xué)生構(gòu)建知識網(wǎng)絡(luò)并對所學(xué)內(nèi)容進行簡單的反饋糾正。（課堂實錄）
（五）發(fā)導(dǎo)學(xué)案、布置預(yù)習(xí)
我們已經(jīng)學(xué)習(xí)了牛頓運動定律應(yīng)用（一），那么在下一節(jié)課我們一起來學(xué)習(xí)牛頓運動定律應(yīng)用（二）。這節(jié)課后大家可以先預(yù)習(xí)這一部分，重點是掌握解決這類問題的方法。并完成本節(jié)的課后練習(xí)及課后延伸拓展作業(yè)。
設(shè)計意圖：布置下節(jié)課的預(yù)習(xí)作業(yè)，并對本節(jié)課鞏固提高。教師課后及時批閱本節(jié)的延伸拓展訓(xùn)練。
9.板書設(shè)計
一、兩類問題
已知物體的受力情況求物體的運動情況的問題

已知物體的運動情況求物體的受力情況的問題

二、解題思路：
①確定研究對象；
②分析研究對象的受力情況，必要時畫受力示意圖；
③分析研究對象的運動情況，必要時畫運動過程簡圖；
④利用牛頓第二定律或運動學(xué)公式求加速度；
⑤利用運動學(xué)公式或牛頓第二定律進一步求解要求的物理量。
10.教學(xué)反思
牛頓運動定律F＝ma，實際上是揭示了力、加速度和質(zhì)量三個不同物理量之間的關(guān)系，要列出牛頓定律的方程，就應(yīng)將方程兩邊的物理量具體化，方程左邊是物體受到的合力，這個力是誰受的，方程告訴我們是質(zhì)量m的物體受的力，所以今后的工作是對質(zhì)量m的物體進行受力分析。首先要確定研究對象；那么，這個合力是由哪些力合成而來的？必須對物體進行受力分析，求合力的方法，可以利用平行四邊形定則或正交分解法。方程右邊是物體的質(zhì)量m和加速度a的乘積，要確定物體的加速度，就必須對物體運動狀態(tài)進行分析，由此可見，解題的方法應(yīng)從定律本身的表述中去尋找。
在運動學(xué)中，我們通常是以初速度的方向為坐標(biāo)軸的正方向；在解決靜力學(xué)的問題時，通常使盡量多的力在坐標(biāo)軸上，在利用牛頓運動定律解決問題時，往往需要利用正交分解法建立坐標(biāo)系，列出牛頓運動定律方程求解，一般情況坐標(biāo)軸的正方向與加速度方向一致。

用牛頓定律解決問題

§4.7用牛頓定律解決問題（二）

【學(xué)習(xí)目標(biāo)細解考綱】
1．知道什么是共點力作用下的平衡狀態(tài)，理解共點力作用下物體的平衡條件。
2．能用牛頓運動定律解決平衡問題。
3．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。
4．能用牛頓運動定律解決有關(guān)超重和失重問題。
【知識梳理雙基再現(xiàn)】
1．共點力平衡
（1）共點力：_________________________________________________________________________。
（2）在共點力的作用下，如果物體保持_______或做_________________，這個物體就處于平衡狀態(tài)。
2．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。
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)。
【小試身手輕松過關(guān)】
1．若一個物體處于平衡狀態(tài)，則此物體一定是（）
A．靜止B．勻速直線運動C．速度為零D．各共點力的合力為零
2．關(guān)于超重和失重，下列說法正確的是（）
A．超重就是物體受的重力增加了
B．失重就是物體受的重力減少了
C．完全失重就是物體一點重力都沒有人
D．不論超重、失重或安全失重，物體所受的重力是不變的
3．大小不同的三個力同時作用在一個小球上，以下各組中可使小球平衡的是（）
A．2N，3N，6NB．1N，4N，6N
C．35N，15N，25ND．5N，15N，25N
4．下列說法中正確的是（）
A．只要物體向上運動，速度越大，超重部分越大
B．只要物體向下運動，物體就失重
C．只要物體具有豎直向上加速度，物體就處于超重狀態(tài)，與物體運動方向和速度大小無關(guān)
D．只要物體在豎直方向運動，物體就一定處于超重或失重狀態(tài)

【基礎(chǔ)訓(xùn)練鋒芒初顯】
5．某物體受到四個力的作用而處于靜止?fàn)顟B(tài)，保持其中三個力的大小和方向均不變，使另一個大小為F的力方向轉(zhuǎn)過90°，則欲使物體仍能保持靜止?fàn)顟B(tài)，必須再加上一個大小為多少的力（）
A．FB．FC．2FD．3F
6．一個質(zhì)量m=10kg的圓球被沿水平方向的繩索拉著，處于光滑的斜面上，已知斜面傾角為30°，如圖所示，求繩索的拉力。（g取10m/s2）

7．重2kg的物體用彈簧秤掛在可豎直升降的電梯里，讀數(shù)為26N，由此可知，該物體處于________狀態(tài)，電梯做_________運動，其加速度大小等于___________m/s2。（g取10m/s2）
【舉一反三能力拓展】
8．如圖所示，在傾角為的斜面上放著一個質(zhì)量為m的光滑小球，球被豎直的木板擋住，則球?qū)δ景宓膲毫Υ笮椋ǎ?br> A．mgcos
B．mgtan
C．
D．

9．一個質(zhì)量是50kg的人站在升降機的地板上，升降機的頂部懸掛了一個彈簧秤，彈簧秤下面掛著一個質(zhì)量為m=5kg的物體A，當(dāng)升降機向上運動時，他看到彈簧秤的示數(shù)為40N，g取10m/s2，求此時人對地板的壓力。

10．找一條紙帶，在紙帶中間部位剪個小缺口，紙帶的一端固定一重物，另一端用手拿住，小心提起重物，這時紙帶沒有斷。然后向上加速提起重物，紙帶就斷了；或者提起重物急劇向下運動后突然停住，紙帶也會斷裂。做一做，觀察現(xiàn)象說明理由。

【名師小結(jié)感悟反思】
1．物體在共點力的作用下，合外力為零，則物體處于平衡狀態(tài)及物體保持靜止或做勻速直線運動。
2．在處理共點力的平衡問題時，經(jīng)常用力的合成與分解成正交分解來列力的平衡方程。
3．超重不是重力增加，失重也不是重力減小，完全失重也不是重力消失，在超重、失重現(xiàn)象中，物體所受的重力不變。
4.物體加速度向上，出現(xiàn)超重現(xiàn)象；加速度向下，出現(xiàn)失重現(xiàn)象，與速度方向無關(guān)。