最新人教版高中物理必修1第四章《用牛顿定律解决问题》主动成长

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新人教版高中物理必修一第四章第6节《用牛顿运动定律解决问题》课件-9页精选文档

新人教版高中物理必修一第四章第6节《用牛顿运动定律解决问题》课件-9页精选文档
主要学习活动为:
活动1.观看“天宫一号”发射过程影像。
活动2.从受力确定运动情况投影展示例题1并布置学生审题分析讨论后作答
活动3.。从受力确定运动情况投影展示例题2并布置学生审题分析讨论后作答
活动4.课堂总结、点评
活动5.实例探究。
课时问题设计
l、我国科技工作者能准确地发射“天宫一号”,他们靠的是什么?
主要学习内容:本节课的主要任务是培养学生应用学过的知识去分析、解决实际问题,提高学生的综合运用能力,应该着重培养学生具体问题具体分析,以科学、严谨的态度对待实际问题,特别注意画受力图时,不要多画力,也不要少画力。力的平衡知识是初中所学内容,在此应注意加强复习。“正交分解法”是非常实用的分解方法,可明确给学生提出。
l、我国科技工作者能准确地预测火箭的变轨,卫星的着落点,他们靠的是什么?
2、利用我们已有的知识是否也能研究类似的较为简单的问
限于目前的知识水平,我们还不能直接研究上述问题,但我们可以本着由易到难的原则,从最简单的例子入手去探讨运动和力的关系问题的求解思路。下面我们就来学习有关知识
通过实际问题的分析激发学生探索的兴趣
7、上述两个例题在解题方法上有什么相同和不同之处?
8、在例2中,为什么要建立平面直角坐标系?
9、在运动学公式中通常是以v0为正方向的,但在利用牛顿第二定律列方程时,选什么方向为正方向较为方便?
所需教学资源(列出学习过程中所需的各种支持资源。)
信息化资源
几何画板课件、ppt、视频片段
常规资源
一端系着绳子的小木块,斜面
趁热打铁,设置疑问,激发学生将新问题与所学知识联系挂钩。
充分利用新时期的高科技成果展示自然科学规律的巨大魅力,同时激发学生的爱国热情和奋发学习探索的精神。

人教版高中物理必修1课件第四章4.7牛顿定律解决问题PPT

人教版高中物理必修1课件第四章4.7牛顿定律解决问题PPT
F
m R
如图所示,绳与杆均轻质,承受弹力的 最大值一定,A端用铰链固定,滑轮在A 点正上方(滑轮大小及摩擦均可不计), B端吊一重物。现施拉力F将B缓慢上拉 (均未断),在AB杆达到竖直前( B ) A.绳子越来越容易断 B.绳子越来越不容易断 F A C.AB杆越来越容易断 D.AB杆越来越不容易断
能拉动B?
共点力平衡问题
1 简单应用
如图所示,质量分别为m和M的两物体P和Q
叠放在倾角为θ的斜面上,P、Q之间的动摩擦
因数为μ1,Q与斜面间的动摩擦因数为μ2。当 它们从静止开始沿斜面滑下时,两物体始终保
持相对静止,则物体P受到的摩擦力大小为
A.0 B.μ1mgcosθ C.μ2mgcosθ D.(μ1+μ2)mgcosθ
如图所示,光滑半球形物体固定在水平 面上,它的正上方有一个光滑定滑轮,放 在半球上的光滑小球(可视为质点)用细 绳连接,并绕过定滑轮,当某人用力F 缓 慢拉动细绳时,小球所受到半球支持力为 FN,则FN,F 的变化情况是 ( B )
A.都变大 B.FN不变,F变小 C.都变小 D.FN变小,F不变
现象
归纳与总结 加速上升 向上
>
超重
减速上升 向下
< 失重
加速下降 向下
< 失重
F F′ 减速下降 向上
> 超重
超重失加重速两度纷向纷上,时拉,力出支现持超定重乾现坤象; mg 重力长加存速无度变向故下,时超,失出须现看失加重速现度象。
超重与失重
体验
瓶中的水会流出吗?
每个人的心灵深处都有着只有他自己 理解的 东西。 对具有高度自觉与深邃透彻的心灵的 人来说 ,痛苦 与烦恼 是他必 备的气 质。 在一切创造物中间没有比人的心灵更 美、更 好的东 西了。 唯有心灵能使人高贵。所有那些自命 高贵而 没有高 贵的心 灵的人 ,都像 块污泥 。 一个人只要他有纯洁的心灵,无愁无 恨,他 的青春 时期, 定可因 此而延 长。 能充实心灵的东西,乃是闪烁着星星 的苍穹 ,以及 我内心 的道德 律。 你的心灵常常是战场。在这个战场上 ,你的 理性与 判断和 你的热 情与嗜 欲开战 。 无所事事并非宁静,心灵的空洞就是 心灵的 痛苦。

人教版高中物理必修一4.6 用牛顿运动定律解决问题

人教版高中物理必修一4.6 用牛顿运动定律解决问题

t = 5 s的时间内滑下的路程x = 60 m,求滑雪人受到
的阻力(包括摩擦和空气阻力)。
y FN
Gsin30° Ff
x G
Gcos30°
➢ 从运动情况确定受力
已知物体运动情况确定受力情况,指的是 在运动情况(三个运动学量)已知的条件下, 要求出物体所受的力或者相关物理量(如动摩 擦因数等)。
物体受 力情况
第四章 牛顿运动定律
第6节
用牛顿运动定律解决问题(一)
知识回顾 1、牛顿三大运动定律 2、匀变速直线运动相关公式
例 1: 水平面上有一个质量为2kg的物体,在4.2N的水
平拉力作用下刚好静止。(g取10m/s2)
求若拉物力体大与小水变平地为面6.4间N,的物求动体5摩s末将擦物如因体何数的运速动度
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人教版高中物理必修一4.6 用牛顿运动定律解决问题
人教版高中物理必修一4.6 用牛顿运动定律解决问题
人教版高中物理必修一4.6 用牛顿运动定律解决问题
1.我 热 爱 这 种 浑然 天成的 泥泞。 泥泞诞 生了跋 涉者,它 给忍辱 负重者 以光明 和力量 ,给苦难 者以和 平和勇 气。一 个伟大 的民族 需要泥 泞的磨 砺和锻 炼,它会 使人的 脊梁永 远不弯 ,使人 在艰难 的跋涉 中懂得 土地的 可爱、 博大和 不可丧 失,懂得 祖国之 于人的 真正含 义。当 我们爱 脚下的 泥泞时 ,说明我 们已经 拥抱了 一种精 神。 2.只 要 不 必 希 求太 多——向 朋友 、向爱 情,尤其 是向生 活。是 否记得 ?我们 曾经多 么专注 地设计 美妙的 未来,我 们是如 何细致 地描绘 多彩的 前途,然 而,尽管 我们是 那样固 执、那 样虔诚 、那样 坚韧地 等待,可 生活 却以我 们全然 没有料 到的另 一种面 目呈现 于面前 。 3.童 年 少 年 青 年好 像还是 昨天的 事儿,呀 ,时光真 快,一生 的一半 儿已经 烟飞云 散。无 论如何 ,时光 是无情 的,青春 不会因 为你的 期盼而 凝滞,也 不会因 为你曾 有的虚 度而有 半丝的 缓慢。 4.年 老 时 ,你 对 青春 的期盼 就只能 依靠些 许爽朗 的情怀 ,时光告 诉你,青 春是一 种年龄 ,亦是 一种心 境。只 是,来日 不多,你 身处的 境地已 经很明 白地告 诉你:自 己孩 提时的 理想是 否成真 ,自己生 命的质 量显现 了一种 什么样 的光色 。

人教版高中物理必修一第四章第6节用牛顿运动定律解决问题(一) 课件(共12张PPT)

人教版高中物理必修一第四章第6节用牛顿运动定律解决问题(一)  课件(共12张PPT)
g=10m/s2)
• 练习1.伽利略在著名的斜面实验中,让小球分 别沿倾角不同、阻力很小的斜面从静止开始滚下, 他通过实验观察和逻辑推理,得到的正确结论有
• A、倾角一定时,小球在斜面上的位移与时间成 正比
• B、倾角一定时,小球在斜面上的速度与时间成 正比
• C、斜面长度一定时,小球从顶端滚到底端时的 速度与倾角无关
2、解题步骤
• (1)确定研究对象; • (2)对研究对象进行受力分析,并画出
物体受力示意图; • (3)根据力的合成和分解的方法,求出
物体所受的合外力 • (4)根据牛顿第二定律列方程求出物体
加速度 • (5)根据题意确定物体运动的初始条件,
选择运动学公式,求出所需的物理量
例1、如图所示,质量为5Kg的物 块在水平拉力F=15N的作用下, 从静止开始向右运动。物体与水平 面的动摩擦因数μ=0.2,求: (1)在力F的作用下,物体在前 10s内的位移 (2)在t=10s末立即撤去力F1,再 经过6s物体还能运动多远? (取
动力学两类基本问题的分析流程 图
牛顿第二定律 加速度a
受力情况
第一类问题 第二类问题
加速度a 牛顿第二定律
运动学公式
运动情况
运动学公式
例3、航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器, 其质量5kg,动力系统提供的恒定升100N,
试飞时,飞行器从地面由静止开始竖直上升。 设飞行器所受的阻力大小不变,
(1)第一次试飞,飞行器飞行t1=8s时到达 的高度H=64m.求飞行器所受阻力f的大小 (2)第二次试飞,飞行器飞行t2=6s时遥控 器出现故障,飞行器立即失去升力。求飞行器 能到达的最大高度h. (3)为了使飞行器不致坠落到地面,求飞行器 从开始下落到恢复升力的最长时间t3

人教版高中必修一物理教学课件 第四章 牛顿运动定律 4.6《用牛顿运动定律解决问题(一)》教学课件

人教版高中必修一物理教学课件 第四章 牛顿运动定律 4.6《用牛顿运动定律解决问题(一)》教学课件

第四章牛顿运动定律学案6用牛顿运动定律解决问题(一) 目标定位1.明确动力学的两类基本问题.2.掌握应用牛顿运动定律解题的基本思路和方法.知识探究自我检测一、从受力确定运动情况问题设计 知识探究受力情况→F 合———→F 合=ma 求a ,⎩⎪⎪⎨⎪⎪⎧ x =v 0t +12at 2v =v 0+at v 2-v 20=2ax →求得x 、v 0、v 、t .例1如图1所示,质量m=2 kg的物体静止在水平地面上,物体与水平面间的滑动摩擦力图1大小等于它们间弹力的0.25倍,现对物体施加一个大小F=8 N、与水平方向成θ=37°角斜向上的拉力,已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2.求:(1)画出物体的受力图,并求出物体的加速度;(2)物体在拉力作用下5 s末的速度大小;(3)物体在拉力作用下5 s内通过的位移大小.解析 (1)对物体受力分析如图:由图可得:⎩⎪⎨⎪⎧F cos θ-μF N =ma F sin θ+F N =mg 解得:a =1.3 m/s 2,方向水平向右(2)v =at =1.3×5 m/s =6.5 m/s(3)x =12at 2=12×1.3×52 m =16.25 m答案 (1)见解析图 1.3 m/s 2,方向水平向右(2)6.5 m/s (3)16.25 m二、从运动情况确定受力运动情况—————————→匀变速直线运动公式求a ———→F 合=ma 受力情况.例2民用航空客机的机舱除通常的舱门外还设有紧急出口,发生意外情况的飞机着陆后,打开紧急出口的舱门,会自动生成一个由气囊组成的斜面,机舱中的乘客就可以沿斜面迅速滑行到地面上.若某型号的客机紧急出口离地面高度为4.0 m,构成斜面的气囊长度为5.0 m.要求紧急疏散时,乘客从气囊上由静止下滑到达地面的时间不超过2.0 s(g取10 m/s2),则:(1)乘客在气囊上下滑的加速度至少为多大?解析 由题意可知,h =4.0 m ,L =5.0 m ,t =2.0 s.设斜面倾角为θ,则sin θ=h L .乘客沿气囊下滑过程中,由L =12at 2得a =2L t 2,代入数据得a =2.5 m/s 2. 答案 2.5 m/s 2(2)气囊和下滑乘客间的动摩擦因数不得超过多少? 解析 在乘客下滑过程中,对乘客受力分析 如图所示,沿x 轴方向有mg sin θ-F f =ma ,沿y 轴方向有F N -mg cos θ=0,又F f =μF N ,联立方程解得μ=g sin θ-a g cos θ≈0.92.答案 0.92针对训练1 质量为0.1 kg 的弹性球从空中某高度由静止开始下落,该下落过程对应的v -t 图象如图2所示.弹性球与水平地面相碰后离开地面时的速度大小为碰撞前的 .设球受到的空气阻力大小恒为F f ,取g =10 m/s 2,求:34 图2(1)弹性球受到的空气阻力F f 的大小;解析 由v -t 图象可知,弹性球下落过程的加速度为a 1=Δv Δt =4-00.5 m /s 2=8 m/s 2根据牛顿第二定律,得mg -F f =ma 1所以弹性球受到的空气阻力F f =mg -ma 1=(0.1×10-0.1×8) N =0.2 N答案 0.2 N(2)弹性球第一次碰撞后反弹的高度h .解析 弹性球第一次反弹后的速度v 1=34×4 m /s =3 m/s根据牛顿第二定律mg +F f =ma 2,得弹性球上升过程的加速度为a 2=mg +F f m =0.1×10+0.20.1m /s 2=12 m/s 2 根据v 2-v 21=-2a 2h ,得弹性球第一次反弹的高度h =v 212a 2=322×12 m =0.375 m. 答案 0.375 m三、多过程问题分析1.当题目给出的物理过程较复杂,由多个过程组成时,要明确整个过程由几个子过程组成,将过程合理分段,找到相邻过程的联系点并逐一分析每个过程.联系点:前一过程的末速度是后一过程的初速度,另外还有位移关系等.2.注意:由于不同过程中力发生了变化,所以加速度也会发生变化,所以对每一过程都要分别进行受力分析,分别求加速度.例3质量为m=2 kg的物体静止在水平面上,物体与水平面之间的动摩擦因数μ=0.5,现在对物体施加如图3所=10 s后示的力F,F=10 N,θ=37°(sin 37°=0.6),经t1撤去力F,再经一段时间,物体又静止,g取10 m/s2,则:图3(1)说明物体在整个运动过程中经历的运动状态.解析当力F作用时,物体做匀加速直线运动,撤去F时物体的速度达到最大值,撤去F后物体做匀减速直线运动.答案见解析(2)物体运动过程中最大速度是多少?解析 撤去F 前对物体受力分析如图,有:F sin θ+F N1=mgF cos θ-F f =ma 1F f =μF N1x 1=12a 1t 21v =a 1t 1,联立各式并代入数据解得x 1=25 m ,v =5 m/s 答案 5 m/s(3)物体运动的总位移是多少?解析撤去F后对物体受力分析如图,有:F f′=μF N2=ma2,F N2=mg2a2x2=v2,代入数据得x2=2.5 m物体运动的总位移:x=x1+x2得x=27.5 m答案27.5 m针对训练2冬奥会四金得主王濛于2014年1月13日亮相全国短道速滑联赛总决赛.她领衔的中国女队在混合3 000米接力比赛图4中表现抢眼.如图4所示,ACD是一滑雪场示意图,其中AC 是长L=8 m、倾角θ=37°的斜坡,CD段是与斜坡平滑连接的水平面.人从A点由静止下滑,经过C点时速度大小不变,又在水平面上滑行一段距离后停下.人与接触面间的动摩擦因数均为μ=0.25,不计空气阻力,取g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,求:(1)人从斜坡顶端A滑至底端C所用的时间;解析人在斜坡上下滑时,受力分析如图所示.设人沿斜坡下滑的加速度为a,沿斜坡方向,由牛顿第二定律得mg sin θ-F=mafF f=μF N垂直于斜坡方向有F-mg cos θ=0N由匀变速运动规律得L=122at联立以上各式得a=g sin θ-μg cos θ=4 m/s2t=2 s答案 2 s(2)人在离C点多远处停下?解析人在水平面上滑行时,水平方向只受到地面的摩擦力作用.设在水平面上人减速运动的加速度为a′,由牛顿第二定律得μmg=ma′设人到达C处的速度为v,则由匀变速直线运动规律得人在斜面上下滑的过程:v2=2aL人在水平面上滑行时:0-v2=-2a′x联立以上各式解得x=12.8 m答案12.8 m课堂要点小结很多动力学问题,特别是多过程问题,是先分析合外力列牛顿第二定律方程,还是先分析运动情况列运动学方程,并没有严格的顺序要求,有时可以交叉进行.但不管是哪种情况,其解题的基本思路都可以概括为六个字:“对象、受力、运动”,即:(1)明确研究对象;(2)对物体进行受力分析,并进行力的运算,列牛顿第二定律方程;(3)分析物体的运动情况和运动过程,列运动学方程;(4)联立求解或定性讨论.1.(从受力确定运动情况)一个滑雪运动员从静止开始沿山坡滑下,山坡的倾角θ=30°,如图5所示,滑雪板与雪地间的动摩擦因数是0.04,求5 s 内滑下来的路程和5 s 末速度的大小(运动员一直在山坡上运动).自我检测图5解析以滑雪运动员为研究对象,受力情况如图所示.研究对象的运动状态为:垂直于山坡方向,处于平衡状态;沿山坡方向,做匀加速直线运动.将重力mg沿垂直于山坡方向和平行于山坡方向分解,据牛顿第二定律列方程:F N-mg cos θ=0 ①mg sin θ-F f =ma ②又因为F f =μF N ③由①②③可得:a =g (sin θ-μcos θ) 故x =12at 2=12g (sin θ-μcos θ)t 2=12×10×(12-0.04×32)×52 m ≈58.2 mv =at =10×(12-0.04×32)×5 m /s ≈23.3 m/s答案 58.2 m 23.3 m/s2.(从运动情况确定受力)一物体沿斜面向上以12 m/s的初速度开始滑动,它沿斜面向上以及沿斜面向下滑动的v-t 图象如图6所示,求斜面的倾角θ以及物体与斜面间的动摩擦因数μ.(g取10 m/s2)图6解析 由题图可知上滑过程的加速度大小为:a 上=122 m /s 2=6 m/s 2,下滑过程的加速度大小为:a 下=125-2m /s 2=4 m/s 2 上滑过程和下滑过程对物体受力分析如图上滑过程a 上=mg sin θ+μmg cos θm=g sin θ+μg cos θ下滑过程a下=g sin θ-μg cos θ,联立解得θ=30°,μ=315答案30°3153.(多过程问题)一辆汽车在恒定牵引力作用下由静止开始沿直线运动,4 s 内通过8 m 的距离,此后关闭发动机,汽车又运动了2 s 停止,已知汽车的质量m =2×103 kg ,汽车运动过程中所受阻力大小不变,求:(1)关闭发动机时汽车的速度大小;解析 汽车开始做匀加速直线运动x 0=v 0+02t 1 解得v 0=2x 0t 1=4 m/s 答案 4 m/s(2)汽车运动过程中所受到的阻力大小;解析 关闭发动机后汽车减速过程的加速度a 2=0-v 0t 2=-2 m/s 2 由牛顿第二定律有-F f =ma 2解得F f =4×103 N答案 4×103 N1 2 3(3)汽车牵引力的大小.解析 设开始加速过程中汽车的加速度为a 1x 0=12a 1t 21由牛顿第二定律有:F -F f =ma 1 解得F =F f +ma 1=6×103 N答案 6×103 N。

人教版高一物理必修1第4章第6节用牛顿定律解决问题(一)课件

人教版高一物理必修1第4章第6节用牛顿定律解决问题(一)课件
x= 1/2at2= 1/2×1.1 ×4 2 m=8.8m
总结
刚才的问题中,我们通过对物体进行 受力分析,运用牛顿第二定律找出物 体的加速度,然后分析物体的运动情
况,求出运动结果。
例2.一只装有工件的木箱,原来是静止的质量 m=40kg,现以200N的斜向右下方的力F推木 箱,F的方向与水平面成θ=37°角,使木箱 沿水平地面运动,木箱与水平地面间的动摩擦
物体运动。 ② 已知物体的运动情况,确定
物体受力。
一、 从受力确定运动情况
一静止在水平地面上的物体,
质量是2kg,在6.4N的水平拉
力作用下沿水平地面向右运动。 物体与地面间的摩擦力是
4.2N。求物体在4s末的速度 和4s内发生的位移。
如何求位移、速度? 首先应该了解物体做什么运动? 是我们熟悉的某种运动吗?
因数μ=0.2求木箱在2s末的速度和位移。
解:受力如图
由牛顿第二定律得:
FN=G+Fsin37°

Ff
Fcos37°-Ff=ma1 ②
又Ff=μFN

FN
30°
F G
由①②③得a1=1.4m/s2
2s末时的速度v=a1t1=2.8m/s
2s内的位移x= 1/2a1t12 =2.8m
若2s末撤去推力,物体还能运 动多长时间?
一、 从受力确定运动情况
一静止在水平地面上的物体,
质量是2kg,在6.4N的水平拉
力作用下沿水平地面向右运动。 物体与地面间的摩擦力是
4.2N。求物体在4s末的速度 和4s内发生的位移。
解答过程: F合=F-Ff = 6.4-4.2 N=2.2 N
根据牛顿第二定律:F合=ma
a=1.1m/s2

人教版高中物理必修1第四章4.7用牛顿运动定律解决问题(共31张PPT)

3、完全失重
当升降机以加速度 a = g 竖直加速下降时,物体对支 持物的压力或对悬挂物的拉力(视重)为零的现象。 应用1:试分析当瓶子自由下落时,瓶子中的水是否喷出? 解:当瓶子自由下落时,瓶子中的水处于完全失重状 态,水的内部没有压力,故水不会喷出。但瓶子中水 的重力仍然存在,其作用效果是用来产生重力加速度。
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例题、如图,人的质量为m,当电梯以加速度
a加速加上速升下降时,人对地板的压力N’是多大?
N va
解:人为研究对象,人在升降机中受到两
个力作用:重力G和地板的支持力N
由牛顿第二定律得
N-mg = m a
mg-N = m a
故:N = mg + m a N=mg-ma
G
人受到的支持力N大于小人受到的重力G
vm N G
v m
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例题、如图,人的质量为m,当电梯以加速度
a加速上升时,人对地板的压力N’是多大?
N 解:人为研究对象,人在升降机中受到两
个力作用:重力G和地板的支持力N
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主动成长
夯基达标
1.下列各运动状态中物体处于平衡状态的是()
A.静止在粗糙面上的物体
B.沿光滑斜面下滑的物体
C.在平直路面匀速行驶的汽车
D.初速度为零的匀加速直线运动的物体
思路解析:平衡状态是指物体所受合力为零的状态,即静止和匀速直线运动
答案: AC
2.如图4-7-10,重为mg的物体放在水平地面上,推力F与水平面的夹角为θ,物体做匀速直线运动,已知物体与地面间的动摩擦因数为μ,则物体所受的摩擦力大小…
()
图4-7-10
A. Fcosθ
B. μmg
C. μF
D. μ(mg+Fsinθ)
思路解析:受力分析如右图所示,
将力F在水平和竖直两个方向分解
由平衡条件得,水平方向:Fcosθ=f
竖直方向:Fsinθ+mg=N,
又f=μN.
答案: AD
3.运动员用双手握住竖直的滑杆匀速上攀和匀速下滑时,运动员所受到的摩擦力分别是f1和f2,那么()
A.f1向下,f2向上,且f1=f2
B.f1向上,f2向下,且f1>f2
C.f1向上,f2向上,且f1=f2
D.f1向上,f2向下,且f1=f2
思路解析:由于都是匀速运动,所受合力都为零.所以摩擦力f1、f2大小都与重力相等.方向与重力相反.
答案: C
4.在一升降机中用弹簧秤称量一物体与地上称量的数值相比较,则()
A.若读数偏大,升降机必向上加速运动
B.若读数偏小,升降机可能加速运动也可能减速运动
C.若读数相同,升降机一定静止
D.若读数时大时小,升降机一定是上下往复运动
思路解析:根据超重与失重的特点,可以判断读数偏大,可以是向上加速运动和向下减速运动;读数偏小,可以是向上减速运动和向下加速运动,所以A错B正确.超重与失重取决于加速度,而与速度没有直接关系,所以D不正确.而读数与地面上测量一样,升降机可以静止,也可以是匀速直线运动,故C不正确.
答案:B
5.匀速上升的升降机中站着一个人,在升降机竖直减速上升的过程中,以下说法中正确的是()
A.人对地板的压力将增大
B.地板对人的支持力将减小
C.人所受到的重力将减小
D.人所受到的重力保持不变
思路解析:竖直减速上升,则可知加速度方向向下,所以人属于失重状态.
答案: D
6.某人站在台秤的底板上,当他下蹲的过程中,下列判断正确的是()
A.由于台秤的示数等于人的重力,此人向下蹲的过程中,他的重力不变,所以台秤的示数也不变
B.此人下蹲的过程中,台秤底板既受到人的重力,又受到人向下蹲的力,所以台秤的示数将增大
C.台秤的示数先增大后减小
D.台秤的示数先减小后增大
思路解析:这是一道应用牛顿第二定律进行分析判断的题目,人从直立在台秤的底板上(速度为零)向下蹲,必然经历先向下加速再向下减速(到速度为零)的过程.因此加速度是先向下后向上的,即在整个过程中人先处于失重状态,后又处于超重状态.那么可知,人站在台秤底板上向下蹲的过程中,台秤底板对此人的支持力先减小后增大,从而此人对台秤底板的压力(作用力与反作用力)先减小后增大,所以台秤的示数也是先减小后增大.
答案: D
7.如图4-7-11所示,在原来静止的升降机里的水平地板上放一物体A,A被一伸长的弹簧拉住而静止,现突然发现物体A被弹簧拉动,由此可以判断升降机的运动可能是……
()
图4-7-11
A.匀速上升
B.加速上升
C.减速上升
D.加速下降
思路解析:物体A被拉动瞬间一定是摩擦力减小,进而判断一定是A对地板的压力减小,
所以物体A此时处于失重状态.因此可以判断出升降机的运动情况,可能是减速上升,也可能是加速下降.
答案: CD
图4-7-12
8.如图4-7-12所示,放置在水平地面上的质量为M的直角劈上有一个质量为m的物体,若物体在其上匀速下滑,直角劈仍保持静止,则()
A. 直角劈对地面的压力等于(M+m)g
B. 直角劈对地面的压力大于(M+m)g
C. 地面对直角劈没有摩擦力
D. 地面对直角劈有向左的摩擦力
思路解析:利用整体法对直角劈和物体整体受力分析,受重力(M+m)g和地面的支持力N,由于m匀速运动,直角劈静止两者都处于平衡状态,所以(M+m)g=N,且地面对M无摩擦.
答案: AC
图4-7-13
9.动物园的水平地面上放着一个质量为M的笼子,笼内有一只质量为m的猴子.当猴子以某一加速度沿竖直柱子加速向上爬时,笼子对地面的压力为F1;当猴子以同样大小的加速度沿竖直柱子加速下滑时,笼子对地面的压力为F2(如图4-7-13所示),关于F1和F2的大小,下列判断中正确的是()
A. F1=F2>(M+m)g
B. F1>(M+m)g,F2<(M+m)g
C. F1>F2>(M+m)g
D. F1<(M+m)g,F2>(M+m)g
思路解析:当猴子向上加速爬时,属于超重现象,以笼子和猴子整体为研究对象,有F1>(M+m)g;当猴子加速下滑时,属于失重状态,有F2<(M+m)g.
答案: B
图4-7-14
10.如图4-7-14所示,平板重300N,滑轮重不计,要使整个装置静止,则P物重力的最小值是()
A.300 N
B.200 N
C.150 N
D.100 N
思路解析:设P的最小重力为G,在临界状态下P受到绳的拉力F应等于G.
由滑轮知识知,若整个装置静止,有
4F=G+300
即4G=G+300
则G=100 N.
答案: D
图4-7-15
11.如图4-7-15所示,细绳AO和BO悬挂一重G=100N的物体,已知α=30°,β=60°,求绳AO、BO所受的拉力分别为多大?
思路解析:对O点受力分析如下图所示,对所受力进行正交分解,由于物体处于静止状态,所以x方向上:T1cosα=T2cosβ
y方向上:T1sinα+T2sinβ=G
代入数据得T1=50 N,T2=503 N.
答案:绳AO、BO所受拉力分别为50 N,503 N
走近高考
图4-7-16
12.(经典回顾)如图4-7-16所示,一个半球形的碗放在桌面上,碗口水平,O 点为其球心,碗的内表面及碗口是光滑的.一根细线跨在碗口上,线的两端分别系有质量为m 1和m 2的小球,当它们处于平衡状态时,质量为m 1的小球与O 点的连线与水平线夹角为α=60°.两个球的质量比
1
2
m m 为( ) A.
33 B. 32 C.
23 D. 2
2
思路解析:选取m 1为研究对象,受力分析如右图所示,根据碗口光滑可知,m 1受到的
拉力F 等于m 2的重力m 2g ,由几何知识得知F N 和F 的夹角为60°,利用正交分解可得 Fcos30°+F N cos30°=m 1g Fsin30°=F N sin30° 由此解得
3
3
m m 12
. 答案: A
13.(2005全国高考理综Ⅲ,14)一质量为m 的人站在电梯中,电梯加速上升,加速度
大小为
31
g ,g 为重力加速度.人对电梯底部的压力为( ) A. 31mg B. 2mg C. mg D. 3
4
mg
思路解析:人属于超重状态,由牛顿第二定律列式F-mg=31mg ,所以F=3
4
mg.再由牛顿
第三定律知,人对电梯的压力等于电梯对人的支持力.
答案: D 14.(2006全国高考理综Ⅱ,15)如图4-7-17所示,位于水平桌面上的物块P ,由跨过定滑轮的轻绳与物块Q 相连,从滑轮到P 和到Q 的两段绳都是水平的.已知Q 与P 之间以
及P与桌面之间的动摩擦因数都是μ,两物块的质量都是m,滑轮的质量、滑轮轴上的摩擦都不计,若用一水平向右的力F拉P使它做匀速运动,则F的大小为()
图4-7-17
A. 4μmg
B. 3μmg
C. 2μmg
D. μmg
思路解析:隔离法分析:由于P做匀速运动,则跨在绳子另一端的Q也做匀速运动.在水平方向上,Q受的绳子的拉力(方向向左)等于P给它的滑动摩擦力μmg(方向向右).那么由作用力与反作用力的关系知,Q必将给P一个方向向左的滑动摩擦力μmg,而P在水平方向上还受到向左的绳子的拉力(大小μmg)和地面给它的滑动摩擦力,大小为2μmg,所以可知F=μmg+μmg+2μmg=4μmg.
答案: A。

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