班級(jí)___________簇號(hào)__________姓名________________ 學(xué)號(hào)______________
【學(xué)習(xí)要求】
【自主學(xué)習(xí)】
【理解升華】
1對(duì)超重和失重的理解應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
（1）重力是由于地球?qū)ξ矬w的吸引而產(chǎn)生的，大小為G=mg.只要物體所在的位置的重力加速度一定，物體所受的重力就一定.因此，“超重”并不意味著重力增加，“失重”也不代表重力減小，“完全失重”也不是說物體的重力完全消失了.超重和失重僅僅是物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Πl(fā)生變化.其實(shí)物體的重力依然存在，且并不發(fā)生變化.
（2）加速度的方向決定發(fā)生“超重”還是“失重”，與物體的速度方向大小無關(guān).用牛頓運(yùn)動(dòng)定律分析實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象時(shí)，我們并沒有重點(diǎn)考慮物體的速度方向，而是著重把握物體加速度方向.當(dāng)物體有向上加速度時(shí)超重，有向下加速度時(shí)失重，超重、失重與物體的運(yùn)動(dòng)方向無必然的關(guān)系.
（3）當(dāng)質(zhì)量為m的物體具有向上的加速度a時(shí)，它超重大小為ma；當(dāng)它具有向下加速度a時(shí)，它失重大小為ma.
（4）在完全失重狀態(tài)下（a=g）平時(shí)一切由重力產(chǎn)生或與重力有關(guān)的物理現(xiàn)象均消失.如物體在液體中不受浮力，天平無法測(cè)量物體的質(zhì)量等.
2.豎直上拋運(yùn)動(dòng)
將物體以一定的初速度豎直向上拋出，只在重力作用下的運(yùn)動(dòng)叫做豎直上拋運(yùn)動(dòng)
由于在運(yùn)動(dòng)中只受重力作用，由牛頓第二定律可知，其加速度始終為重力加速度g，但由于初速度方向和加速度方向相反，所以豎直上拋運(yùn)動(dòng)是勻減速直線運(yùn)動(dòng).
①上升階段，加速度與速度方向相反，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)；下降階段做自由落體運(yùn)動(dòng).
②在最高點(diǎn)時(shí)速度v=0，但加速度仍為g.
③具有一定的對(duì)稱性：a.在某兩點(diǎn)之間運(yùn)動(dòng)時(shí)，上升過程用的時(shí)間與下落過程所用的時(shí)間相等，即時(shí)間對(duì)稱；b.上升過程中通過某位置時(shí)的速度與下落時(shí)通過該位置時(shí)的速度等大、反向，即速度大小對(duì)稱.
【例題剖析】
應(yīng)用點(diǎn)一：共點(diǎn)力平衡問題
例1：在固定的斜面上有一質(zhì)量為m=2 kg的物體，如圖4－7－1所示，當(dāng)用水平力F= 20 N推物體時(shí)，物體沿斜面勻速上升，若α=30°，求物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù).（g取10 m/s2）
應(yīng)用點(diǎn)二：對(duì)超重、失重的理解
例2：質(zhì)量為60 kg的人站在升降機(jī)中的體重計(jì)上，當(dāng)升降機(jī)做下列各種運(yùn)動(dòng)時(shí)，體重計(jì)的讀數(shù)是多少？（g取10 m/s2）
（1）升降機(jī)勻速上升；
（2）升降機(jī)以3 m/s2的加速度加速上升；
（3）升降機(jī)以4 m/s2的加速度加速下降；
（4）升降機(jī)以重力加速度g加速下降.
點(diǎn)評(píng)：當(dāng)物體處于超重、失重狀態(tài)時(shí)，其本身的重力mg保持不變，物體所受支持物的支持力或所受懸掛物的拉力的大小可根據(jù)牛頓第二定律計(jì)算，再根據(jù)牛頓第三定律可知物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Φ拇笮?大于重力即為超重，小于重力即為失重，等于零即為完全失重.
拓展練習(xí)：質(zhì)量為m的物體放置在升降機(jī)內(nèi)的臺(tái)秤上，升降機(jī)以加速度a在豎直方向上做勻變速直線運(yùn)動(dòng).若物體處于失重狀態(tài)，則（ ）
A.升降機(jī)加速度方向豎直向下B.臺(tái)秤示數(shù)減小ma
C.升降機(jī)一定向上運(yùn)動(dòng)D.升降機(jī)一定做加速運(yùn)動(dòng)
應(yīng)用點(diǎn)三：豎直上拋運(yùn)動(dòng)
例3：氣球下懸掛一重物，氣球和重物均以速度v0=10 m/s勻速上升，當(dāng)?shù)竭_(dá)離地高為h=175 m處時(shí)懸掛重物的繩子突然斷裂，求重物經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間落到地面？落地時(shí)的速度多大？（空氣阻力不計(jì)，取g=10 m/s2）
點(diǎn)評(píng)：處理豎直上拋運(yùn)動(dòng)，有兩種方法：一是分段處理法，即分為上升和下落兩個(gè)過程.二是全過程處理法，將整個(gè)過程看作是加速度為g的勻減速直線運(yùn)動(dòng)，其位移公式為x=v0t－gt2，速度公式為v=v0－gt，但要注意位移x和速度v的正負(fù).
【鞏固練習(xí)】
1.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大了B.失重就是物體受的重力減小了
C.完全失重就是物體一點(diǎn)重力都不受了D.不論超重或失重，物體所受重力是不變的
2.質(zhì)量為m的人站在升降機(jī)中，若升降機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的大小為a，升降機(jī)底板對(duì)人的支持力FN=mg+ma，則可能的情況（ ）
A.升降機(jī)以加速度a向下加速運(yùn)動(dòng)B.升降機(jī)以加速度a向上加速運(yùn)動(dòng)
C.升降機(jī)向上運(yùn)動(dòng)中，以加速度a制動(dòng)D.升降機(jī)向下運(yùn)動(dòng)中，以加速度a制動(dòng)
3.涑北中學(xué)208班某同學(xué)站在臺(tái)秤上，在她突然向下蹲的過程中，臺(tái)秤的示數(shù)變化情況是
A.先變大后變小，最后等于他的重力B.先變小后變大，最后等于他的重力
C.變大，最后等于他的重力D.變小，最后等于他的重力
4.（2005年高考全國(guó)卷）一質(zhì)量為m的人站在電梯中，電梯加速上升，加速度大小為g，g為重力加速度.人對(duì)電梯底部的壓力為（ ）
A.mgB.2mgC.mgD.mg
5.在靜止的升降機(jī)中有一天平，將天平左邊放物體，右邊放砝碼，調(diào)至平衡，則下列說法中正確的是（ ）
A.如果升降機(jī)勻加速上升，則天平右傾
B.如果升降機(jī)勻加速上升，則天平仍保持平衡
C.如果升降機(jī)勻加速下降，則天平左傾
D.如果升降機(jī)勻減速下降，則天平仍保持平衡
6.某人在a=2 m/s2勻加速下降的升降機(jī)中最多能舉起m1=75 kg的物體，則此人在地面上最多可舉起多大質(zhì)量的物體？若此人在一勻加速上升的升降機(jī)中最多能舉起m2=50 kg的物體，則此升降機(jī)上升的加速度是多大？（g=10 m/s2）
【課后作業(yè)】1、完成鞏固練習(xí)；2、完成課后作業(yè)
【學(xué)習(xí)后記】印5份第四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律
學(xué)案編號(hào)：WL10010408
第7節(jié) 用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題（2）
例1：解析：對(duì)物體受力分析如圖所示，由平衡條件得；
在y軸方向上有：FN=mgcs α+Fsin α①
在x軸方向上有：Fcs α=mgsin α+Ff②
又因?yàn)镕f=μFN③
由①②③式解得：
μ==0.27.
例2答案：（1）600 N （2）780 N （3）360 N （4）0
拓展練習(xí)：AB
例3解析：繩子斷裂后，由于慣性重物不會(huì)立即下降，而是以v0為初速度做豎直上拋運(yùn)動(dòng).
法一：分段處理法二：全程處理答案：7 s 60 m/s
1.D 2.BD 3.B 4.D 5.BD
6.解析：設(shè)此人在地面上的最大“舉力”是F，那么他在以不同的加速度運(yùn)動(dòng)的升降機(jī)中最大“舉力”仍為F.以物體為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，
當(dāng)升降機(jī)以加速度a1=2 m/s2勻加速下降時(shí)，對(duì)物體有：
m1g－F=m1a1，即F=m1（g－a1）=75×（10－2） N=600 N.
設(shè)人在地面上最多可舉起質(zhì)量為m0的物體，則F=m0g，
m0= kg=60 kg.
當(dāng)物體以加速度a2勻加速上升時(shí)，對(duì)物體有：
F－m2g=m2a2，
a2= m/s2=2 m/s2
所以升降機(jī)上升的加速度為2 m/s2.
答案：60 kg 2 m/s2
基本要求
1.知道物體處于平衡狀態(tài)的運(yùn)動(dòng)學(xué)特征，能利用共點(diǎn)力平衡條件解決有關(guān)問題.
2.了解超重和失重現(xiàn)象，知道超重與失重現(xiàn)象中地球?qū)ξ矬w的作用力并沒有變化.
發(fā)展要求
1.會(huì)用正交分解法，解決共點(diǎn)力作用下的平衡問題.
2.能根據(jù)加速度的方向，判別物體的超重和失重現(xiàn)象.
3.會(huì)運(yùn)用牛頓第二定律解釋實(shí)際中的超重和失重現(xiàn)象.
說明
1.不要求用正弦定理、余弦定理求解共點(diǎn)力的平衡問題.
2.不要求運(yùn)用“三個(gè)等大互成120°角的力的合力為零”這一結(jié)論解決問題.
3.不要求解決空間的共點(diǎn)力平衡問題.
知識(shí)梳理
自主探究
1.超重和失重
（1）物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ___________物體所受重力的現(xiàn)象，稱為超重現(xiàn)象.
（2）物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ___________物體所受重力的現(xiàn)象，稱為失重現(xiàn)象.
（3）條件：當(dāng)物體具有____________的加速度時(shí)，物體處于超重狀態(tài)；具有____________的加速度時(shí)，物體處于失重狀態(tài)，當(dāng)物體的加速度等于____________時(shí)物體好像完全沒有了重力作用，即物體處于____________狀態(tài).
2.從動(dòng)力學(xué)看自由落體運(yùn)動(dòng)
自由落體運(yùn)動(dòng)是加速度的____________和____________都不變的勻變速直線運(yùn)動(dòng)，加速度之所以恒定不變，是因?yàn)槲矬w在下落過程中所受____________的大小、方向都不變.
1.物體的速度為零時(shí)一定處于平衡狀態(tài)嗎？為什么？
2.用彈簧秤測(cè)量物體的重力時(shí)，應(yīng)在什么情況下讀數(shù)？為什么？
3.物體處于超重或失重狀態(tài)時(shí)，其重力是否發(fā)生變化？
4.超重和失重現(xiàn)象與哪個(gè)物理量密切相關(guān)？

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7 用牛頓定律解決問題（二）

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