4.1 牛顿第一运动定律
【大成目标】(目标解读及课堂组织2分钟)
1、自主学习尝试理解牛顿第一定律的内容和意义,了解亚里士多德的观点;
2、通过实验观察与讨论,知道伽利略理想实验及推理方法;
3、能用惯性概念解释生活现象,知道惯性是物体的固有属性(难点)
4、理解伽利略理想实验的原理和方法,认识物理逻辑推理思想,提升物理学科素养。(重点)
【使用说明】
1、依据大成目标认真自学教材68—70页,并独立完成基础案的学习、疑点标记;
2、灵活应用所学知识,规范书写,保质保量完成导学案;
2、建议1课时;
课前自主学习,主动落实学案
理想实验的魅力(2分钟)
1、亚里士多德的观点:必须有力作用在物体上,物体才能运动;没有力的作用,物体就要 在某一个地方。
2、伽利略的实验和推论:
①伽利略斜面实验:小球沿斜面由 滚下,再滚上另一斜面,如不计摩擦将滚到 处,放低后一斜面,仍达到同一高度。若放平后一斜面,球将 滚下去。
②伽利略通过“理想实验”和“科学推理”,得出的结论是:一旦物体具有某一速度,如果它不受力,就将以这一速度 地运动下去。也即是:力不是 物体运动的原因,而恰恰是 物体运动状态的原因。
3、笛卡尔对伽利略观点的补充和完善:法国科学家笛卡尔指出:除非物体受到力的作用,物体将永远保持其 或运动状态,永远不会使自己沿 运动,而只保持在直线上运动。
4、对运动状态改变的理解:
当出现下列情形之一时,我们就说物体的运动状态改变了。
体由静止变为 或由运动变为 ;
②物体的速度大小或 发生变化。
二、牛顿物理学的基石――惯性定律(1分钟)
1、牛顿第一定律:一切物体总保持 或 ,除非作用在它上面的力迫使它改变这种状态为止,这就是牛顿第一定律,也叫惯性定律。
2、惯性:物体具有保持原来的 状态或 状态的性质,叫惯性。
三、惯性与质量:(1分钟)
1、惯性表现为改变物体运动状态的难易程度,惯性大,物体运动状态 改变;惯性小,物体运动状态 改变。
2、质量是物体惯性大小的唯一量度。质量大,惯性大,运动太不易改变;质量小,惯性小,运动状态容易改变。
3、惯性大小与运动情况和受力情况 关。
4、质量是标量,只有大小,没有方向,单位是 ,符号kg。
实验探究1:
一、伽利略是怎样研究物体运动原因的?(实验观察2分钟,讨论2分钟)
1、伽利略的理想斜面实验
让小球沿一个斜面从静止滚下,小球将滚上另一个斜面,如果没有摩擦,小球将上升到原来的高度;
如果第二个斜面倾斜角度较小,小球在这个斜面上达到原来的高度就要通过更长的路程,继续减小第二个斜面的倾斜角度,使它最终成为水平面,小球就再也达不到原来的高度,而沿水平面以恒定的速度持续运动下去。
2、伽利略的思想方法
伽利略用“实验+科学推理”的方法推翻了亚里士多德的观点。
伽利略的理想斜面实验虽然是想象中的实验,但这个实验反映了一种物理思想,它是建立在可靠的事实基础之上的.以事实为依据,以抽象为指导,抓住主要因素,忽略次要因素,从而深刻地揭示了自然规律.
3.伽利略的观点
在水平面上的物体,设想没有摩擦,一旦物体具有某一速度,物体将保持这个速度继续运动下去.
笛卡儿的观点:除非物体受到外力的作用,物体将永远保持其静止或运动状态,永远不会使自己沿曲线运动,而只保持在直线上运动.笛卡儿补充和完善了伽利略的观点.
针对训练1(独立完成,小组展示2分钟)
1.关于伽利略理想实验,以下说法中正确的是 ( )
A.完全是理想的,没有事实为基础
B.是以可靠事实为基础的,经科学抽象,深刻反映自然规律
C.无须事实基础,只是理想推理
D.以上说法都不对 答案:B
思考探究2:
二、牛顿第一定律明确了哪些问题?(小组讨论,交流5分钟)
1.明确惯性的概念
定律的前半句话“一切物体总保持匀速直线运动状态或静止状态",揭示了物体所具有的一个重要属性——惯性,即物体保持匀速直线运动状态或静止状态的性质,牛顿第一定律指出一切物体在任何情况下都具有惯性.
2.确定力的含义
定律的后半句话“直到有外力迫使它改变这种运动状态为止”,实际上是对力的定义,即力是改变物体运动状态的原因,并不是维持物体运动状态的原因.
3.确定了力的含义
纠正了力是维持物体运动的原因的错误观点,明确了力是改变物体运动状态的原因.牛顿第一定律指出物体不受外力作用时的运动规律,所描述的物体不受外力的状态是一种理想化的状态,而实际中不受外力作用的物体是不存在的.当物体所受合外力为零时,其效果跟不受外力作用相同。因此,物体在某方向上不受外力或在某方向上受平衡力作用时,该方向上保持静止或匀速直线运动状态的情况是普遍存在的.
针对训练(独立完成,小组展示2分钟)
2.关于牛顿第一定律,下列说法正确的是 ( )
A.牛顿第一定律是一条实验定律
B.牛顿第一定律说明力是改变物体运动状态的原因
C.惯性定律和惯性的实质是相同的
D.物体的运动不需要力来维持 答案:B
三、惯性的大小由谁决定的? 它与物体的受力、运动速度有关吗? (小组合作,交流,5分钟)
1.惯性与质量的关系
(1)惯性是物体的固有属性,一切物体都具有惯性.
(2)惯性与物体受力情况,运动情况及地理位置均无关.
(3)质量是物体惯性大小的唯一量度,质量越大,惯性越大.
2.惯性与力的关系
力是改变物体运动状态的原因,惯性是维持物体运动状态的原因.力越大,运动状态越易改变;惯性越大,运动状态越难改变.
3.惯性与速度的关系
(1)速度是表示物体运动快慢的物理量,惯性是物体本身固有的性质.
(2)一切物体都有惯性,和物体是否有速度及速度的大小均无关.
4.惯性的表现
(1)在不受力的情况下,惯性表现为保持原有状态的本领,有“惰性”的意思.
(2)在受力的情况下。惯性表现为运动状态改变的难易程度,质量越大,惯性越大,运动状态越难改变.
针对训练(小组展示2分钟)
3.歼击机在进入战斗状态时要丢掉副油箱,这样做是为了( )
A.减小重力,使运动状态保持稳定
B.增大速度,使运动状态易于改变
C.增大加速度,使运动状态不易变化
D.减小惯性,有利于运动状态的改变 答案:D
思考与讨论(小组合作交流2分钟)
从牛顿第一定律我们得知,物体都要保持它们原来的匀速直线运动或静止的状态,或者说,它们都具有抵抗运动状态变化的“本领’,但是这种“本领”的大小是不一样的.
物体抵抗运动状态变化的“本领",与什么因素有关?请大家通过实例进行分析.
点拨:惯性是物体的固有属性,不管物体处于什么状态,也不管物体是否受力以及受什么样的力,一个物体的惯性是不变的,与速度的大小没有关系.任何物体都具有这样的本领,物体的这种本领也不尽相同.这种本领的大小仅由物体的质量决定.比如,车床等一些机械,它们的质量很大,目的是使惯性增大,运动状态不易改变,另外两个物体总是质量小的运动状态改变起来更容易些.
A级:
1、关于力和运动的关系,下列说法中正确的是 ( )
A.物体的速度不断增大,表示物体必受外力的作用
B.物体向着某个方向运动,则在这个方向上必受力的作用
C.物体的速度大小不变,则其所受的合外力必为零
D.物体处于平衡状态,则该物体必不受外力作用
2、伽利略的斜面实验证明了 ( )
A.要物体运动必须有力作用,没有力作用的物体将静止
B.要物体静止必须有力作用,没有力作用的物体就运动
C.物体不受外力作用时,一定处于静止状态
D.物体不受外力作用时,总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态
B级:
3、关于物体的惯性以下说法中正确的是 ( )
A.物体的运动速度越大,物体越难停下来,说明运动速度大的物体惯性大
B.汽车突然减速时,车上的人向前倾,拐弯时人会往外甩,而汽车匀速前进时,车上的人感觉平稳,说明突然减速和转弯时有惯性,匀速运动时没有惯性
C.在同样大小的力作用下,运动状态越难改变的物体,其惯性一定越大
D.在长直水平轨道上匀速运动的火车上,门窗紧闭的车厢内有一人向上跳起后,发现落回原处,这是因为人跳起后,车继续向前运动,人落下后必定向后偏些,但因时间太短,偏后距离太小,不明显而已
4、下列说法正确的是 ( )
A.掷出的铅球速度不大,所以其惯性很小,可以用手去接
B.用力打出的乒乓球速度很大,因此其惯性很大,不能用手去接
C.相同的两辆车,速度大的比速度小的难以停下来,是因为速度大的车惯性大
D.相同的两辆车,速度大的比速度小的难以停下来,是因为速度大的车运动状态变化大
C级:
5、惯性较大的物体必然会导致物体 ( )
A.运动状态的改变较难
B.运动状态的改变慢
C.运动状态的改变量较小
D.运动的速度比较大
答案: 1 D、 2、D、 3、C、
4、D、 5、A
【课堂小结】(学生小组合作2分钟)
1、牛顿第一定律的内容
2、惯性.
4.2 实验
【大成目标】(目标解读及课堂组织2分钟)
1.认识影响加速度的因素—力和质量.
2.通过实验测量加速度、力、质量,分别作出加速度与力、加速度与质量的关系图象. 初步认识数据处理时变换坐标轴的技巧. (重点、难点)
3.能根据图象得出加速度与力、质量的关系. (重点)
4. 体验实验探究过程:明确实验目的、分析实验思路、制定实验方案、得出实验结论.
5.体会“控制变量法”对研究问题的意义.
【使用说明】
1、依据大成目标认真自学教材71—74页,并独立完成基础案的学习、疑点标记;
2、灵活应用所学知识,规范书写,保质保量完成导学案;
2、建议1课时;
课前自主学习,主动落实学案(2分钟展示点评)
1.探究加速度与力、质量的关系
(1)物体运动状态变化的快慢,也就是物体____________的大小,与物体的____________有关,还与物体____________有关.
(2)物体的质量一定时,受力越大,其加速度就____________;物体的受力一定时,质量越小,加速度就____________.
(3)探究加速度与力的定量关系时,应保持物体____________不变,测量物体在____________的加速度;探究加速度与质量的关系时,应保持物体__________不变,测量不同质量的物体在____________下的加速度.
2.制定实验方案时的两个问题
(1)测量物体的加速度可以用刻度尺测量____________,并用秒表测量____________,由公式____________算出.也可以在运动物体上安装一条通过打点计时器的纸带,根据____________来测量加速度.
(2)在这个实验中也可以不测加速度的具体数值,这是因为我们探究的是____________关系.
3.怎样由实验结果得出结论
在本探究实验中,我们猜想物体的加速度与它所受的力成________,与质量成____________,然后根据实验数据作出____________图象和____________图象,都应是过原点的直线.
【思考】(课前阅读课文,问题思考,课上探讨3分钟)
1、在研究加速度与质量的关系时,为什么要描绘a-图象,而不是a-m图象?
2.控制变量法 :
什么叫控制变量法?本实验中如何应用控制变量法?
答案:1.加速度 质量 受力的大小 越大 越大 质量 不同力的作用下 受力 该力作用
2.位移 时间 a= 纸带上打出的点 加速度与其他量之间的比例
3.正比 反比 a-F a-1/m
【实验方案探讨】 (小组讨论,展示点评5分钟)
参考案例一:
本案例需运用“位移之比表示小车加速度之比”即:,此式成立的条件是:
两小车同时运动,同时停止。
2、某同学控制两小车质量相同,改变砝码(拉力大小)个数,设计记录数据表如下:
小车l
小车2
次数
拉车砝码(g)
位移x1/cm
拉车砝码(s)
位移x2/cm
1
2
3
3、若两小车线上系的砝码(拉力大小)个数相同,小车质量不同,请你设计一记录实验数据的表格:
小车l
小车2
次数
车中砝码(g)
位移x1/cm
车中砝码(s)
位移x2/cm
1
2
3
参考案例二:(小组讨论,展示点评3分钟)
1、本案例要求砝码和盘的总质量远小于小车质量,为什么?
2.本实验的一个重要步骤是平衡摩擦力,为什么?
3.实验中需注意的事项
(1)平衡摩擦力时不要挂重物,整个实验平衡了摩擦力后,不管以后是改变托盘和砝码的质量,还是改变小车及砝码的质量,都不需要重新平衡摩擦力.
(2)平衡摩擦力后,每次实验必须在满足小车和所加砝码的总质量远大于砝码和托盘的总质量的条件下进行.只有如此,砝码和托盘的总重力才可视为与小车受到的拉力相等.
(3)小车应靠近打点计时器且先接通电源再释放小车.
(4)作图象时,要使尽可能多的点分布在所作直线上,不在直线上的点应尽可能均匀地分布在所作直线两侧.离直线较远点是错误数据,可舍去不予考虑.
【实验操作】 (小组合作,进行实验,组间交流10分钟)
【数据处理】(小组合作,展示交流8分钟)
应用点一:数据处理
例1:若测得某一物体m一定时,a与F的关系的有关数据资料如下表.
a/(m·s-2)
1.98
4.06
5.95
8.12
F/N
1.00
2.00
3.00
4.00
(1)根据表中数据,画出a-F图象.
(2)从图象可以判定:当m一定时,a与F的关系为_正比__.
例2:若测得某一物体受力F一定时,a与M的关系数据如下表所示:
a/(m·s-2)
2.04
2.66
3.23
3.98
M/kg
2.00
1.50
1.25
1.00
(1)根据表中所列数据,画出a-图象.
(2)由a-关系可知,当F一定时,a与M成__反比_关系.
应用点二:实验误差分析
例3:用图4-2-5(a)所示的装置是研究质量一定时,加速度与作用力的关系.研究的对象是放在长木板上的小车,小车的质量为M,长木板是水平放置的.小车前端拴着细轻绳,跨过定滑轮,下面吊着砂桶.实验中认为细绳对小车的作用力F等于砂和桶的总重力mg.用改变砂的质量的办法来改变小车的作用力F,用打点计时器测出小车的加速度a,得出若干组F和a的数据.然后根据测得的数据作出a-F图线.
图4-2-5
一学生作出图4-2-6(b)所示的图线,发现横轴上的截距OA较大,明显地超出了偶然误差的范围,这是由于在实验中没有进行下面的步骤,即__未完全平衡摩擦力____.
【针对训练】(小组合作,展示交流5分钟)
1、某学生在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,测得小车的加速度a与拉力F的资料如下表所示.
F/N
0.20
0.30
0.40
0.50
a/(m·s-2)
0.10
0.21
0.29
0.40
(1)根据表中的数据在图4-2-6坐标系中作a-F图线.
图4-2-6 图4-2-7
(2)图线在F轴上截距的物理意义是________未完全平衡的摩擦力______________.
2、在上题中,如果此学生根据测得的数据作出的a-F图线如图4-2-7所示,则实验中出现误差的原因是_平衡摩擦力时,长木板倾角过大___.
A级:
1.观察物体的运动,我们发现加速度、物体受力和物体质量三者的关系可能是( )
A.物体质量一定时,受力越大,其加速度越大
B.物体质量一定时,受力越大,其加速度越小
C.物体受力一定时,它的质量越大,其加速度越大
D.物体受力一定时,它的质量越大,其加速度越小
2.在“探究加速度与力、质量的关系”的实验中,下列说法中正确的是( )
A.为了减小实验误差,悬挂物的质量应远小于车和砝码的质量
B.为减小小车、纸带受到摩擦力对实验的影响,需要把小车运动平面起始端抬高
C.实验结果采用描点法画图象,是为了减小误差
D.实验结果采用a-坐标作图,是为了便于根据图象直观地作出判断
3.在利用打点计时器“探究加速度与力、质量关系”的实验中,以下做法正确的是( )
A.平衡摩擦力时,应将重物用细绳通过定滑轮系在小车上
B.平衡摩擦力时,小车后面的纸带必须连好,因为运动过程中纸带也要受到阻力
C.每次改变小车的质量时,不需要重新平衡摩擦力
D.实验时,先放开小车,后接通电源
B级:
4.如果a-图象是通过原点的一条直线,则说明( )
A.物体的加速度a与质量m成正比 B.物体的加速度a与质量m成反比
C.物体的质量m与加速度a成正比 D.物体的质量m与加速度a成反比
5.关于力和运动的关系,下列说法中正确的是 ( )A.物体受力一定运动,力停止作用后物体也立即停止运动
B.物体所受的合力越大,其速度越大C.物体受力不变时,其运动状态也不变D.物体受外力的作用,其速度一定改变
C级:
6.如图4-2-8是某些同学根据实验数据画出的图象,下列说法中正确的是( )
图4-2-8
A.形成图(甲)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大
B.形成图(乙)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小
C.形成图(丙)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过大
D.形成图(丁)的原因是平衡摩擦力时长木板倾角过小
7.已知物体的加速度a与物体的受力F及物体的质量m满足关系式a∝F,a∝.在光滑的水平面上有一质量为m的物体受到水平力F作用,在t时间内由静止开始移动了s距离,今要使距离变为4s,可采用以下哪些方法( )
A.将水平恒力增为4F B.将物体的质量减为原来的
C.将作用时间增为4t D.将作用时间增为2t
【课堂小结】(学生小组合作2分钟)
1、本实验探究的方法是什么;
2、体会用图像处理实验数据的优劣;
.
【课后巩固】
1.AD 2.ABCD 3.BC 5、B 6.AD 7.ABD
4.3 牛顿第二运动定律
【大成目标】(目标解读及课堂组织2分钟)
1、掌握牛顿第二定律的文字内容和数学公式;(重点)2、理解公式中各物理量的意义及相互关系;3、知道在国际单位制中力的单位“牛顿”是怎样定义的;4、会用牛顿第二定律的公式进行有关的计算;(难点)(重点)
【使用说明】
1、依据大成目标认真自学教材74—77页,并独立完成基础案的学习、疑点标记;
2、灵活应用所学知识,规范书写,保质保量完成导学案;
2、建议1课时;
课前自主学习,主动落实学案
一、回顾上节内容,回答以下问题:(课中展示4分钟)
1、通过上节课的实验,我们知道当物体的质量不变时,物体的加速度与其所受的合力之间存在什么关系?
2、当物体所受的合力不变时,物体的加速度与其质量之间存在什么关系?
3、当物体所受的合力和物体的质量都发生变化时,物体的加速度和其所受合力、质量之间存在怎样的关系呢?
二、牛顿第二定律
1、内容:物体运动的加速度大小跟其所受的合力成 ,跟 成反比,加速度的方向跟合力的方向相同。
2、表达式:a∝ 或F∝ 或F= .
三、力的单位
1、在国际单位制中,力的单位是 ,符号为 ,它是根据牛顿第二定律定义的,使质量为1kg的物体产生1m/s2的加速度的力,叫做1N,即1N=
2、比例系数k的意义
①在F=kma中,k的选取有一定的 。
②在国际单位制中k=1,牛顿第二定律的数学表达式为 ,式中F、m、a的单位分别为 、 、 。
四、问题自主探究
1、牛顿第二定律有哪些特性?
2、合力与加速度、速度之间有什么关系?
五、课前自主检测(展示点评6分钟)
1、下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形式的理解,正确的是( )
A、由F=ma可知,物体所受的合力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比
B、由m=F/a可知,物体的质量与其所受合力成正比,与其运动的加速度成反比
C、由a=F/m可知,物体的加速度与其所受合力正比,与其质量成反比
D、由m=F/a可知,物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合力求出
2、由牛顿第二定律知道,无论怎样小的力都可以使物体产生加速度,可是当我们用一个很小的力去推很重的桌子时,却推不动,这是因为( )
A、牛顿第二定律不适用于静止的物体
B、桌子的加速度很小,速度增量很小,眼睛不易觉察到
C、推力小于静摩擦力,加速度是负的
D、桌子所受的合力为零
3、力F1单独作用于某物体时产生的加速度是3 m/s2,力F2单独作用于些物体时产生的加速度是4 m/s2,两力同时作用于此物体时产生的加速度可能是( )
A、1 m/s2 B、5 m/s2 C、4 m/s2 D、8 m/s2
4、在牛顿第二定律的表达式F=kma中,有关比例系数k的下列说法中正确的是( )
A、在任何情况下k都等于1
B、k的数值由质量、加速度和力的大小决定
C、k的数值由质量、加速度和力的单位决定
D、在国际单位制中k=1
5、光滑水平桌面上有一个质量m=2kg的物体,它在水平方向上受到互成90°角的两个力的作用,这两个力都是14N,这个物体加速度的大小是多少?沿什么方向?
一、牛顿第二定律的简单应用(独立完成,小组交流5分钟)
例1:质量为m的滑块沿倾角为θ的斜面加速下滑,滑块与斜面间的动摩擦因数为μ,求滑块的加速度?
小结:用牛顿第二定律解题的步骤:
1、
2、
3、
4、
变式训练:1、一个质量m=500g的物体,在水平面上受到一个F=1.2N的水平拉力,水平面与物体间的动摩擦因数μ=0.06,求物体加速度的大小(g=10 m/s2)
二、考查力、加速度、速度的关系(独立完成,小组交流6分钟)
例2、静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力,在力刚开始作用的瞬间,下列说法中正确的是
A、物体立即获得加速度和速度
B、 物体立即获得加速度,但速度仍为零
C、 物体立即获速度,但加速度仍为零
D、物体的加速度和速度均为零
解析:
变式训练:
2、在平直轨道上运动的车厢中的光滑水平桌面上用轻弹簧拴着一个小球,轻弹簧处于自然长度,如图所示,当旅客看到弹簧的长度变长时,对火车的运动状态的判断可能正确的是( )
A、火车向右运动,速度在增加中 B、火车向右运动,速度在减小中
C、火车向左运动,速度在增加中 D、火车向左运动,速度在减小中
3、如图所示,一小球从空中自由落下,当它刚与下面的轻弹簧接触时,它将( )
A、立即被反弹上来 B、立即开始做减速运动
C、立即停止运动 D、继续做加速运动
三、牛顿第二定律的瞬时性问题(独立完成,小组交流5分钟)
例3、如图所示,质量分别为mA和mB的A、B两球用轻弹簧连接,A球用细线悬挂起来,两球均处于静止状态,如果将悬挂A球的细线剪断,此时A和B两球的瞬时加速度各是多大?
A级:
1、下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解,正确的是:A、由F=ma可知,物体所受的合外力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比;B、由m=F/a可知,物体的质量与其所受的合外力成正比,与其运动的加速度成反比;C.由a=F/m可知,物体的加速度与其所受的合外力成正比,与其质量成反比;D、由m=F/a可知,物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受到的合外力而求得。2、在牛顿第二定律公式F=kma中,有关比例常数k的说法正确的是:A、在任何情况下都等于1B、k值是由质量、加速度和力的大小决定的C、k值是由质量、加速度和力的单位决定的D、在国际单位制中,k的数值一定等于1B级:
3、关于运动和力,正确的说法是A、物体速度为零时,合外力一定为零B、物体作曲线运动,合外力一定是变力C、物体作直线运动,合外力一定是恒力D、物体作匀速运动,合外力一定为零4、静止在光滑水平面上的物体,受到一个水平拉力的作用,当力刚开始作用的瞬间,下列说法正确的是 ( )A.物体同时获得速度和加速度 B.物体立即获得加速度,但速度仍为零C.物体立即获得速度,但加速度仍为零 D.物体的速度和加速度都仍为零
C级:
5、地面上放一木箱,质量为40kg,用100N的力与水平方向成37°角推木箱,如图所示,恰好使木箱匀速前进。若用此力与水平方向成37°角向斜上方拉木箱,木箱的加速度多大?(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)【课堂小结】(学生小组合作2分钟)
牛顿第二定律的内容及应用;
学生反馈:通过本节课的学习,我学会了哪些知识?还存在哪些问题?
参考答案:
第一部分:
一、回顾上节内容,回答以下问题:
1、 解:当物体的质量不变时,加速度与物体所受的合外力成正比。
2、 解:当物体的合力不变时,加速度与物体的质量成反比。
3、 解:物体的加速度和物体的合外力成正比,与物体的质量成反比。
二、牛顿第二定律:
1、正比、质量 2、F/m ma kma
三、力的单位:
1、牛顿 N 1kg*m/s2 2、相对性 F=ma N kg m/s2
四、问题自主探究:
1、牛顿第二定律有一下特性:
a、矢量性:物体的加速度大小与合外力大小成正比,加速度的方向与合外力的方向相同,并且它们的单位统一取国际单位制中的单位;
b、瞬时性:F=ma对运动过程中的每一瞬间都成立,某一时刻的加速度大小总跟那一时刻的合外力大小成正比,即有力的作用就有加速度,外力停止作用,加速度随即消失,在持续不断的恒定外力作用下,物体具有持续不断的加速度,外力随着时间变化,加速度也随着时间变化。
c、独立性:物体受到几个力的作用时,每个力各自独立地使物体产生一个加速度,就像其他力不存在一样,这个性质叫做力的独立作用原理。而物体运动的加速度是物体受到的合外力产生的。
d、同体性:F、m及a是对同一物体或同一系统而言的。
e、相对性:物体的加速度必须是对静止的或匀速直线运动的参考系而言的。对加速运动的参考系不适用
f、适用性:牛顿第二定律只适用低速运动的宏观物体,对高速运动的微观粒子不适用。
2、解:加速度与合外力 ,大小成正比,方向相同,加速度与速度之间没有直接的关系,但加速度表示了速度变化快慢,加速度大,速度变化快;加速度小,速度变化慢;加速度与速度方向相同时,物体做加速运动,加速度与速度方向相反时,物体做减速运动。
五、课前自主检测:
1、CD 2、D 3、ABC 4、CD 5、a=7*根号2 m/s2,加速度的方向沿两力夹角的角平分线。
一、牛顿第二定律的简单应用
例1:对滑块,受力分析,如图建立坐标系,有F=ma,的mg·sinθ-f=ma,N-mgcosθ=0,f=Nμ,所以,a=g(sinθ-μcosθ)方向沿斜面向下
小结:用牛顿第二定律解题的步骤:
1、确定研究对象
2、对研究对象进行受力分析和运动状态分析,画出受力图
3、由F=ma列方程
4、把已知量统一到国际单位制单位后代入方程求解。
变式训练
1、解:对物体,受力如图,由F=ma得,
F-f=ma,N-mg=0,f=Nμ,
所以F-mgμ=ma,所以a=1.8m/s2
例2:B
解析:由F=ma可知,在力刚开始作用的瞬间,立即就有加速度,二速度变化需要一定的过程,不可能发生突变,所以,在力刚开始作用的瞬间,物体的速度为零。
变式训练2:BC 3:D
例3:对B球,在细线剪断前,受力分析,有小球静止,得F=mBg,在细线剪断后瞬间,B球受弹簧弹力F和重力mBg均不变,所以合力为零,aB=0
对A球,在细线剪断后瞬间,受弹力F= mAg和重力mAg作用,由F=ma,F+mAg=mAaA,所以aA=(mA+mB)g/mA,向下
巩固案:1、CD 2、CD 3、D 4、B 5、=0.5m/s2
4.4 力学单位制
【大成目标】(目标解读及课堂组织2分钟)
1、知道什么是单位制,知道基本单位和导出单位的含义及力学中三个基本单位;2、认识单位制在物理计算中的作用;3、知道在物理计算中必须采用同一单位制的单位,掌握用国际单位制的单位解题,(重点)培养学生在计算中采用国际单位的习惯;(难点)
【使用说明】
1、依据大成目标认真自学教材77—79页,并独立完成基础案的学习、疑点标记;
2、灵活应用所学知识,规范书写,保质保量完成导学案;
2、建议1课时;
课前自主学习,主动落实学案
知识回顾(2分钟)
回顾牛顿运动定律的内涵及表达形式:
知识回顾(课前学生独立完成,课中展示点评5分钟)
1.什么是基本量,什么是基本单位?力学中的基本单位都有哪些,分别对应什么物理量?
2.什么是导出单位?你学过的物理量中哪些是导出单位?借助物理公式来推导.
3.什么是单位制?什么是国际单位制?国际单位制中的基本单位共有几个?它们分别是什么?对应什么物理量?
4.在物理计算中,如果所有的物理量都用同一单位制的单位表示,未知量的单位肯定也是 表示,从而可省去计算过程中的单位带入,使计算简便。
5.物理公式在确定物理量间数量关系的同时,也确定了物理量间的 关系。因此在解题中,可根据物理量的 来粗略的判断结果是否正确。如果所求物理量的 不对,结果一定错误。
【合作探究一】单位制的理解(小组讨论,课中展示点评2分钟)
例1、下列关于单位制及其应用的说法中正确的是( )A.基本单位和导出单位一起组成了单位制B.选用的基本单位不同,构成的单位制也不同C.基本单位采用国际单位制中的单位,其导出单位不一定是国际单位制中的单位D.物理公式可以确定物理量间的数量关系,也可以确定物理量间的单位关系
【合作探究二】单位制在物理计算中的运用(小组讨论,课中展示点评8分钟)
例2、一个原来静止的物体,质量是7kg,在14N的恒力作用下,5s末的速度是多大?5s内通过的位移是多少?
例3、一列车的质量为800 t,以72 km/h的速度行驶,运动中所受的阻力是车重的0.05倍。若欲使列车在200 m内停下来,制动力应多大?(g取10m/s2)
【合作探究二】单位制在物理计算中的运用(小组讨论,课中展示点评5分钟)
例4.关于力的单位,下列说法中正确的是( )A.力的单位是根据公式F=ma和基本单位推导出来的B.在国际单位制中,力的单位用“牛”是为了使牛顿第二定律公式中的比例系数k=1C.1N=100000g.cm/s2D.在力学中,N是最重要的一个基本单位
课后作业:A级:
1.下列关于单位制及其应用的说法中,正确的是:( )
A.基本单位和其导出单位一起组成了单位制。 B.选用的基本单位不同,构成的单位制也不同。 C.在物理计算中,如果所有已知量都用同一单位制中的单位表示,只要正确应用物理公式其结果就一定是用这个单位制中的单位来表示的。 D.一般说来,物理公式主要确定各物理量间的数量关系,并不一定同时确定单位关系。 2.在国际单位制中,力学的三个基本单位是________、_______、_______。 3.测量国际单位制规定的三个力学基本物理量分别可用的仪器是下列哪一组?
A.米尺、弹簧测力计、秒表 B.米尺、测力计、打点计时器
C.量筒、天平、秒表 D.米尺、天平、秒表
B级:
4.下列说法错误的是( )
A.在有关力学的计算中,只能采用国际单位制,不能采用其他单位制
B.力学单位制中,选为基本单位的物理量有长度、物质的量和速度
C.牛顿是国际单位制中的一个基本单位,因他在力学中出现频率很高
D.单位制中的导出单位可以用基本单位来表达
5.下列说法正确的是( )
A.在力学单位制中,若采用cm、g、s作为基本单位,则力的单位为牛顿
B.在力学单位制中,若采用m、kg、s作为基本单位,则力的单位为牛顿
C.牛顿是国际单位制中的一个基本单位
D.牛顿是力学单位制中采用国际单位的一个导出单位
6、现有下列物理量或单位,按下面的要求选择填空.(填序号字母)
A.密度 B.米/秒 C.牛顿 D.加速度 E.质量
F.秒 G.厘米 H.长度 I.时间 J.千克 K.厘米/秒
(1)属于物理量的是
(2)在国际单位制中,作为基本物理量有
(3)属于基本单位的是 ,属于导出单位的是 。
(4)在国际单位中属于基本单位的是 ,属于导出单
位的是
C级:
7.试根据有关物理公式,由国际单位制中力学的基本单位推导出速度、加速度、力等物理量的单位。在厘米、克、秒制中,力的单位是达因,试证明l牛顿=105达因。
阅读材料:米制、国际单位制和法定计量单位 米制起源较早。自1791年法国国民议会通过建立以长度单位“米”为基础的计量单位以来,迄今已有二百年的历史。米制单位是十进位的,又有专门的词头构成主单位的倍数单位和分数单位,而且基本单位都具有比较科学的、能以较高精度复现的基准器。由于它有这些优点,逐渐为其他国家所接受。但是,随着科学技术的发展,又由米制中派生出各种不同的单位制,如厘米、克、秒制,米,千克,秒制等等。这样一来,米制已经不是一个单一的单位制了,而且出现了一些具有专门名称的单位,它们之间缺乏科学的联系,并且存在着相互矛盾的现象。 国际单位制诞生于1960年,它来源于米制,继承了米稍的优点(如十进位,用专门词头构成十进倍数与分数单位等),同时克服了米制的缺点(如多种单位并存),是米制的现代形式。国际单位制以米、千克、秒、安培、开尔文、坎德拉、摩尔七个单位作为基本单位,并把词头扩大到从10-18到1018的范围,同时保留了少数广泛使用的国际制以外的单往,以适应各个学科的需要,它比米制更科学、更完善了。 我国政府于19114年2月27日发布了《中华人民共和圆法定计量单位》和统一实行法定计量单位的命令;这个法定计量单位是在国际制单位的基础上:增加了十五个非国际制单位构成的。增加的十五个非国际制单位中,有十个(其中包括三个时间单位、三个平面角单位、两个质量单位、一个体积单位和一个能量单位)是国际计量局规定可以与圈际制单位并用的单位;有二个(其中包括一个长度单位和一个速度单位)是国际计量局规定可以暂时与国际制单位并用的单位;只有三个是根据我国情况选用的单位。
【课堂小结】(学生小组合作2分钟)
1、什么是力学单位制;
2、力学单位制的应用;
参考答案:
例1 AD 例2 10m/s 25m 例3 1200000N 例4 AC
巩固案:
1.A 2。kg、 m、 s 3、D 4.AD 5.BD
6.(1)ADEHI (2)EHI (3)FJ BCK (4)FJ BC
7.略
4.5 牛顿第三运动定律
【大成目标】(目标解读及课堂组织2分钟)
知道力的作用是相互的,理解作用力和反作用力的概念。
重点)
2. 知道牛顿第三定律的内容,能用它解决简单的问题。
(难点)
3.能区分平衡力与作用力和反作用力。
【使用说明】
1、依据大成目标认真自学教材80—82页,并独立完成基础案的学习、疑点标记;
2、灵活应用所学知识,规范书写,保质保量完成导学案;
2、建议1课时;
课前自主学习,主动落实学案
一、作用力和反作用力
1、物体间力的作用是相互的
(1)引力:地面上的物体受到重力的作用,其实质是 对它的引力,同时,地球也收到了 对它的引力作用。
(2)弹力:放在水平桌面上的书本,由于 发生形变,给书本一个向上的支持力,同时由于 发生形变,对桌面将产生一个向下的压力。
(3)摩擦力:放在粗糙斜面上的物体在沿斜面向下滑动的过程中,受到 给它的向上摩擦力。同时,由于运动的相对性,物体也给斜面一个沿斜面 的摩擦力的作用。
2、定义:物体间 的一对力叫作用力和反作用力。
二、学生实验
现在我们知道了作用力和反作用力的概念,那么它们之间的关系是什么呢?
(学生准备实验器材,课前动手实验,总结归纳,得出结论)
小结:(1)作用力和反作用力是发生在两个物体之间的一对力.
(2)任一物体既是对另一物体的施力物,同时也是另一物作用的受力物.
(3)相互作用的一对力中,任何一个力都可作为作用力或者反作用力.
三、牛顿第三定律:
1、内容:两个物体间的作用力和反作用力总是大小 ,方向 ,作用在 。
2、表达式:(作用力)F=- F′(反作用力),式中的“-”号表示方向相反。
四、自主探究:在水平粗糙地面上行走的人,与地之间的相互作用力有几对?( )
A.一对 B.两对 C.三对 D.四对
一、牛顿第三定律的三个性质和四个特征(小组交流讨论4分钟)1、三个性质是:
A.异体性:作用力和反作用力分别作用在彼此相互作用的两个不同的物体上,各自产生各自的作用效果; B.同时性:作用力和反作用力总是同时产生、同时变化、同时消失,不分先后;
C.相互性:作用力和反作用力总是相互的,成对出现的。
2、四个特征是:
A.等值:大小总是相等的; B.反向:方向总是相反的;
C.共线:二者总是在同一直线上; D.同性:力的性质总是相同的。
二、牛顿第三定律的重要意义:
①牛顿第三定律独立地反映了力学规律的一个重要侧面,是牛顿第一、第二定律的重要补充,定量地反映出物体间相互作用时彼此施力所遵循的规律,即作用力和反作用力定律。 ②全面揭示了作用力和反作用力的关系,可归纳为三个性质和四个特征。 ③牛顿第三定律揭示了力作用的相互性,兼顾施力、受力两个方面,是正确分析物体受力的基础.定律说明物体间力的作用是相互的,因而物体运动状态的改变也必然相互关联,借助定律可以从一个物体的受力分析过渡到另一个物体的受力分析。 ④牛顿第三定律所阐明的作用力与反作用力的关系,不仅适用于静止的物体之间,也适用于相对运动的物体之间,这种关系与作用力性质、物体质量大小、作用方式(接触还是不接触)、物体运动状态及参考系的选择均无关.
三、平衡力与作用力和反作用力的关系 (小组讨论完成,展示4分钟)
一对平衡力
一对作用力与反作用力
不
同
之
点
相同点
四、牛顿三定律的区别与联系(小组讨论,展示4分钟)
牛顿第一定律
牛顿第二定律
牛顿第三定律
区
别
公式
意义
研究
方法
联
系
五、典例精讲(小组讨论,展示点评10分钟)
1、对牛顿第三定律的理解
例1、一个大汉(甲)跟一个女孩(乙)站在水平地面上手拉手比力气,结果大汉把女孩拉过来了,对这个过程中作用于双方的力的关系,不正确的说法是( )
A.大汉拉女孩的力一定比女孩拉大汉的力大。
B.大汉与女孩间的拉力是一对作用力和反作用力。
C.大汉拉女孩的力与女孩拉大汉的力一定相等。
D.只有在大汉把女孩拉动的过程中,大汉的力才比女孩的力大。在可能出现的短
暂相持过程中,两人的拉力一样大。
2、区别平衡力与作用力和反作用力
例2、书静止放置于水平桌面上,则( )
A.桌面对书的支持力的大小等于书的重力,这两个力是一对平衡力。 B.书所受到的重力和桌面对书的支持力是一对作用与反作用力。
C.书对桌面的压力就是书的重力,它们是同一性质的力。
D.书对桌面的压力和桌面对书的支持力是一对平衡力。
【思路点拨】作用力和反作用力与平衡力的最直观的区别是:看作用点,平衡力的作用点一定在同一个物体上,作用力和反作用力的作用点一定分别在两个物体上。还可以看它们是不是因相互作用而产生的,对物体受力分析,弄清各个力的施力物体和受力物体。
3、牛顿第二、第三定律的综合应用
例3、如图所示,质量为M的木板放在倾角为θ的光滑斜面上,一个质量为m的人站在木板上,若人相对木板静止,木板的加速度为多大?人对木板的摩擦力多大?
A级:
变式训练:1、下列说法中,正确的是 ( )
A.拔河比赛时,胜方拉对方的力大于输方拉对方的力
B.马能拉车前进是因为马对车的拉力大于车对马的拉力
C.太阳对地球的引力与地球对太阳的引力大小一定相等
D.用锤钉钉子,锤对钉的打击力与钉对锤的作用力大小一定相等
B级:
变式训练:2、用水平外力F将木块压在竖直墙面上而保持静止状态,如图所示,下
列说法中正确的是( )
A.木块重力与墙对木块的静摩擦力平衡。
B.木块重力与墙对木块的静摩擦力是一对作用力和反作用力。
C.外力F与墙对木块的正压力是一对作用力和反作用力。
D.木块对墙的压力的反作用力与外力F大小相等。
C级:
变式训练:3、质量为M的人站在地面上,用轻绳通过定滑轮将质量为m的重物从高处放下,如图所示,若重物以加速度a(a小于g)下降,则人对地面的压力为多大?
课堂小结:(学生小组合作2分钟)
牛顿第三定律的内容是什么;
牛顿第三定律的特点是什么;
学生反馈:这节课我学会了哪些知识?还有什么困惑和疑问?
参考答案:
例1. BC 例2 .A 例3. gsinθ; mgsinθ
巩固案: 1、CD 2、AD 3. Mg-mg+ma
4.6 应用运动定律解决问题(一)
【大成目标】(目标解读及课堂组织2分钟)
1.会用牛顿运动定律解决两类动力学问题.(难点)
2.掌握应用牛顿运动定律解题的基本思路和方法.(重点)
【使用说明】
1、依据大成目标认真自学教材83—85页,并独立完成基础案的学习、疑点标记;
2、灵活应用所学知识,规范书写,保质保量完成导学案;
2、建议1课时;
课前自主学习,主动落实学案
一、知识回顾:
1、牛顿第一定律: ,牛顿第一定律定义了力:物体的运动不需要力来维持,力是改变运动状态的原因。
2、牛顿第二定律: ,牛顿第二定律确定了运动和力的关系,使我们能够把物体的运动情况与物体的受力情况联系起来。
3、牛顿第三定律: ,牛顿第三定律说明了作用力与反作用力之间的关系,把相互作用的几个物体联系起来了。
4、物体做匀变速直线运动时的运动规律怎样描述?
速度公式: ;
位移公式: ;
推论公式: 。
二、课前自主训练:(课中展示6分钟)
1、用 30N的水平外力 F,拉一静止放在光滑的水平面上质量为 20kg的物体,则第3秒末物体的速度和加速度分别是(B )
A.v = 7.5 m/s,a = l.5m/s2 B.v = 4.5m/s,a = l.5m/s2
C.v = 4.5 m/s,a = 0 D.v = 7.5 m/s,a =0
2、一个静止在水平地面上的物体,质量是2 kg,在6.4 N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动,物体与地面间的“动摩擦因数是0.21 ”。求物体在4 s末的速度和4 s内的位移?
答案:2.4m/s 4.8m
3、如图4-6-5所示,质量为20kg的物体,沿水平面向右运动,它与水平面间的动摩擦因数为0.1,同时还受到大小为10N的水平向右的力作用,则该物体(g=10m/s2)( A)
A.所受到的摩擦力大小为20N,方向向左
B.所受到的摩擦力大小为20N,方向向右
C.运动的加速度大小为1.5m/s2,方向向左
D.运动的加速度大小为0.5m/s2,方向向右
4、质量为8×103kg的汽车以1.5m/s2的加速度加速,阻力为2.5×103N,那么汽车 的牵引力是( D )
A.2.5×103N B.9.5×103N C.1.2×104N D.1.45×104N
一、已知物体的受力情况,确定物体的运动情况(类型一)(小组合作,展示点评8分钟)
例题1:如图4-6-7,质量m=2kg的物体静止在水平面上,物体与水平面间的滑动摩擦力大小等于它们间弹力的0.25倍.现在对物体施加一个大小F=8N、与水平方向夹角θ=37°角的斜向上的拉力.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2,求物体在拉力作用下5s内通过的位移大小。
答案:16.25m
拓展:如图4-6-8所示,一个放置在水平台面上的木块,其质量为2kg,受到一个斜向下的、与水平方向成30°角的推力F=10N的作用,使木块从静止开始运动,5s后撤去推力,若木块与水平面间的动摩擦因数为0.1,则木块在水平面上运动的总位移为多少?(g取10m/s2)
答案:157.1m
二、归纳总结
1.两类动力学问题
(1)已知物体的受力情况,求物体的运动情况。
(2)已知物体的运动情况,求物体的受力情况。
2.应用牛顿第二定律解决问题的一般思路
(1)明确研究对象。
(2)对研究对象进行受力情况分析,画出受力图。
(3)以加速度的方向为正方向,与正方向相同的力为正,与正方向相反的力为负,列牛顿第二定律的方程。
(4)解方程时,F、m、a都用国际单位制单位。
3.分析两类问题的基本方法
(1)抓住受力情况和运动情况之间联系的桥梁——加速度。
(2)分析流程图
三、已知物体的运动情况,确定物体的受力情况(类型二)(小组交流,展示点评8分钟)
例2、从静止开始做匀加速直线运动的汽车,经过t=10s,发生位移x=30m.已知汽车的质量m=4×103kg,牵引力F=5.2×103N.求:(1)汽车运动的加速度大小;(2)运动过程中汽车所受的阻力大小
答案:0.6m/s 2800N
变式训练:2、一辆质量为1000kg的小汽车正以10m/s的速度行驶,现在让它在12.5m的距离内匀减速停下来,求所需阻力的大小。
答案:4000N
A级:
1.一个质量为21kg的物体同时受到两个力的作用,这两个力的大小分别为2N和6N,当两个力的方向发生变化时,物体的加速度大小可能为(C)
A.1m/s2 B.2m/s2 C.3m/s2 D.4m/s2
B级:
2.用7N的水平力拉一物体沿水平面运动,物体可获得2m/s2的加速度,若用9N的水平力拉动可使它获得3m/s2的加速度,那么用15N的水平力拉物体沿原水平面运动时,可获得的加速度为多少?此时物体受到的摩擦力为多少牛? 6m/s2,3N
C级:
3.静止在水平地面上的物体的质量为2kg,在水平恒力F的推动下开始运动,4s末它的速度达到4m/s,此时将F撤去,又经6s物体停下来,如果物体与地面的动摩擦因数不变,求F的大小.
3.3N
课堂小结:(学生小组合作2分钟)
力和运动有哪两类基本问题?
应用牛顿第二定律解题的一般步骤?
学生反馈:这节课我学会了哪些知识?还有什么困惑和疑问?
4.7 应用运动定律解决问题(二)
【大成目标】(目标解读及课堂组织2分钟)
1.理解共点力作用下物体平衡状态的概念,能推导出共点力作用下物体的平衡条件。(重点、难点)
2.会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题。培养学生的分析推理能力和实验观察能力。
3.通过实验认识超重和失重现象,理解产生超重、失重现象的条件和实质。(重点)
4.进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤.
【使用说明】
1、依据大成目标认真自学教材85—89页,并独立完成基础案的学习、疑点标记;
2、灵活应用所学知识,规范书写,保质保量完成导学案;
2、建议1课时;
课前自主学习,主动落实学案
1.研究共点力作用下物体的平衡
(1)共点力的概念:共点力是指作用于一点或作用线的延长线交于一点的各个力。
(2)共点力作用下物体平衡的概念:物体能够保持 或者做 运动状态叫做平衡状态。
(3)共点力作用下物体的平衡条件:物体所受合外力为 ,即F合= ,也就是物体的加速度为零。如果用正交分解法,可以立以下两个方程(F 合x=0和F 合y=0)。
(4)求解共点力作用下物体平衡的一般步骤
①灵活选取研究对象;
②将研究对象隔离出来,分析物体的受力情况并画受力示意图;
③根据物体的受力特点选取适当的方法;
④列出方程,求解方程,并检查答案是否完整,合理。
2.探讨超重和失重现象
(1)实重、视重、超重、失重和完全失重的概念:
实重:即物体的实际重力,它不随物体运动状态变化而变化的。
视重:指物体对水平支持面的压力或竖直悬挂线的拉力,它随物体运动状态而变化。
超重:视重大于实重的现象。
失重:视重小于实重的现象。
完全失重:视重等于零的现象。
(2)分析产生超重和失重的原因:
(3)对超重和失重现象的归纳总结:
①当物体具有 ,物体对测力计的作用力大于物体所受的重力,这种现象叫超重。
②当物体具有竖直向下的加速度时,物体对测力计的作用力小于物体所受的重力,这种现象叫 。
③物体对测力计的作用力的读数等于零的状态叫完全失重状态。处于完全失重状态的液体对器壁没有压强。
④物体处于超重或失重状态时,物体所受的重力并没有变化。
⑤在空间站完全失重状态下的工业产品叫太空工业产品,太空工业可以在微重力条件下生产出地面上无法生产的新产品。
一、共点力的平衡条件(小组合作,展示点评10分钟)
例题1:如图4-7-3所示,质量为m的物体,在水平力F的作用下,沿倾角为α的粗糙斜面向上做匀速运动,试求水平推力的大小。
答案::F=(sinα+μcosα)mg/(cosα-μsinα)
拓展 我们来对解作些讨论,若μ=cotα,F趋向于无限大,也就是说这个物体是推不动的,若μ≥cotα,F要反向,也说明用图示方向的力无法推动这个物体。
针对训练:如图4-7-10所示,一个半径为R、重为G的重球,用长度为R的细绳悬挂在光滑的竖直墙壁上。用T表示绳子对球的拉力,用FN表示墙对球的支持力,下列结果中正确的是( B )
二、超重与失重(小组合作,展示点评8分钟)
例2 如图4-7-5所示,在原来匀速运动的升降机的水平地板上放一物体,受到一个伸长的弹簧的拉力作用,但仍能保持与升降机相对静止.现突然发现物体被弹簧拉动,则判定升降机的运动状态可能是( )
A.加速上升 B.加速下降 C.减速上升 D.减速下降
答案:BC。
例3 有一根钢丝的最大拉力为100N,在一个运动的电梯中,这根钢丝下悬挂了12㎏的物体恰好没有断,问电梯可能作怎样的运动?(取g= 10m/s2)
答案:电梯的运动情况有两种可能,一是以1.67m/s2的加速度向下匀加速运动,二是以1.67m/s2的加速度向上匀减速运动。
A级:
1.如图4-7-14所示,竖直悬挂的一重力为G的重物被水平的力拉到与竖直方向成α角的位置,求该水平拉力F,以及OA上受到的拉力FT。
答案:T=G/cosα F=Gtanα
B级:
2.如图4-7-9所示,放在水平面上的物体在两个方向相反的水平拉力F1、F2作用下静止在水平面上,已知F1=50N,F2=20N。则( AD )
A.物体与水平面间的静摩擦力为30N
B.若撒去力F1,物体受到的合力为50N,方向向右
C.若撤去力F1,物体受到的台力为10N,方向向左
D.若撇去力F1,物体受到的合力为0
C级:
3.容器内盛有部分水,现将容器竖直向上抛出,不计空气阻力,设容器在上抛过程中不发生翻转,那么下列说法中正确的是( D )
A.上升过程中水对容器底部的压力逐渐增大
B.下降过程中水对容器底部的压力逐渐减小
C.在最高点水对容器底部的压力大小等于水的重力大小
D.整个过程中水对容器底部都没有压力
课堂小结:(2分钟)
共点力作用下物体的平衡条件是什么?
物体超重和失重的现象及原因?
学生反馈:这节课我学会了哪些知识?还有什么困惑和疑问?