《（通用）高考物理總復(fù)習(xí) 主題二 相互作用與運動定律 2.2.7用牛頓運動定律解決問題（二）課件 新人教》由會員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《（通用）高考物理總復(fù)習(xí) 主題二 相互作用與運動定律 2.2.7用牛頓運動定律解決問題（二）課件 新人教（53頁珍藏版）》請在裝配圖網(wǎng)上搜索。

1、2.2.7 用牛頓運動定律解決問題用牛頓運動定律解決問題(二二) 學(xué)習(xí)目標學(xué)習(xí)目標 核心提煉核心提煉 1.掌握以自由落體為基礎(chǔ)的豎直方向的運掌握以自由落體為基礎(chǔ)的豎直方向的運動學(xué)問題動學(xué)問題(豎直上拋、下拋豎直上拋、下拋) 3種狀態(tài)種狀態(tài)平衡平衡、超重超重、失重失重 3種方法種方法圖解法、圖解法、分析法、正交分解分析法、正交分解法法 2.理解共點力作用下物體平衡狀態(tài)的概念，理解共點力作用下物體平衡狀態(tài)的概念，明確平衡條件，即明確平衡條件，即F合合0，會用平衡條件，會用平衡條件解決力學(xué)的平衡問題。解決力學(xué)的平衡問題。 3.知道通過實驗認識什么是超重和失重現(xiàn)知道通過實驗認識什么是超重和失重現(xiàn)象，知

2、道產(chǎn)生超重和失重的條件。象，知道產(chǎn)生超重和失重的條件。 一一、共點力的平衡條件共點力的平衡條件 1.平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)：一個物體在力的作用下保持：一個物體在力的作用下保持_或或_ _狀態(tài)狀態(tài)。 2.平衡條件平衡條件：F合合0。 思維拓展思維拓展 如圖如圖1所示：所示： 圖圖1 靜止靜止 勻速直勻速直 線運動線運動 (1)著名景點著名景點黃山飛來石獨自靜止于懸崖之上黃山飛來石獨自靜止于懸崖之上，它受哪些力它受哪些力作用作用？這些力大小這些力大小、方向有何關(guān)系方向有何關(guān)系？它們的合力有何特點它們的合力有何特點？ (2)高鐵在水平軌道上勻速前進高鐵在水平軌道上勻速前進，它受哪些力作用它受哪些力作用？這

3、些力大小這些力大小、方向有何關(guān)系方向有何關(guān)系？它們的合力有何特點它們的合力有何特點？ (3)圖中的兩個物體的運動狀態(tài)在物理上叫圖中的兩個物體的運動狀態(tài)在物理上叫做做什么狀態(tài)什么狀態(tài)？ 提示提示 (1)受重力和支持力受重力和支持力、重力豎直向下重力豎直向下、支持力豎直向上支持力豎直向上、二力等大二力等大、反向反向，合力為零合力為零。 (2)受重力受重力、支持力支持力、牽引力牽引力、阻力四個力阻力四個力，重力與支持力等大重力與支持力等大、反向反向，牽引力與阻力等大牽引力與阻力等大、反向反向，合力為零合力為零。 (3)平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)。 二二、超重和失重超重和失重 1.超重超重 (1)定義：物體對支

4、持物的壓力定義：物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦驅(qū)覓煳锏睦?_物物體所受重力的現(xiàn)象體所受重力的現(xiàn)象。 (2)產(chǎn)生條件：物體具有豎直產(chǎn)生條件：物體具有豎直_的加速度的加速度。 大于大于 向上向上 2.失重失重 (1)定義：物體對支持物的壓力定義：物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦驅(qū)覓煳锏睦?_物體所受重力的現(xiàn)象物體所受重力的現(xiàn)象。 (2)產(chǎn)生條件：物體具有豎直產(chǎn)生條件：物體具有豎直_的加速度的加速度。 3.完全失重完全失重 (1)定義：物體對支持物的壓力定義：物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦驅(qū)覓煳锏睦?為零的狀為零的狀態(tài)態(tài)。 (2)產(chǎn)生條件：產(chǎn)生條件：ag，方向方向_

5、。 小于小于 向下向下 豎直向下豎直向下 思考判斷思考判斷 (1)超重就是物體受到的重力增加了超重就是物體受到的重力增加了。( ) (2)完全失重就是物體不受重力了完全失重就是物體不受重力了。( ) (3)超重和失重可根據(jù)物體速度方向判定超重和失重可根據(jù)物體速度方向判定。( ) (4)超重和失重可根據(jù)物體的加速度方向判定超重和失重可根據(jù)物體的加速度方向判定。( ) 三三、從動力學(xué)看自由落體運動從動力學(xué)看自由落體運動 1.自由落體運動自由落體運動 (1)受力情況：運動過程中只受受力情況：運動過程中只受_作用作用，且所受重力恒且所受重力恒定不變定不變，所以物體的所以物體的_恒定恒定。 (2)運動情

6、況：初速度為運動情況：初速度為_的豎直向下的的豎直向下的_直線直線運動運動。 重力重力 加速度加速度 0 勻加速勻加速 2.豎直上拋運動豎直上拋運動 (1)受力情況：只受受力情況：只受_作用作用，加速度為加速度為_。 (2)運動情況：上升階段為運動情況：上升階段為_運動運動，下降階段為下降階段為_運動運動，整個過程是勻變速直線運動整個過程是勻變速直線運動。 (3)基本公式基本公式。 速度公式：速度公式：v _。 位移與時間的關(guān)系：位移與時間的關(guān)系：x_。 速度與位移之間的關(guān)系：速度與位移之間的關(guān)系：v2v _。 重力重力 重力加速度重力加速度 勻減速直線勻減速直線 自由落體自由落體 v0gt

7、v0t12gt2 2gx 思維拓展思維拓展 (1)物體做自由落體運動需要滿足哪些條件物體做自由落體運動需要滿足哪些條件？ (2)自由落體和豎直上拋運動的加速度為什么不變自由落體和豎直上拋運動的加速度為什么不變？ 提示提示 (1)兩個條件：第一兩個條件：第一，物體由靜止開始下落物體由靜止開始下落。第二第二，運運動中只受重力的作用動中只受重力的作用。 (2)物體只受重力物體只受重力，由由mgma得得ag，加速度不變加速度不變。 共點力的平衡問題共點力的平衡問題 要點歸納要點歸納 1.兩種平衡情形兩種平衡情形 (1)物體在共點力作用下處于靜止狀態(tài)物體在共點力作用下處于靜止狀態(tài)。 (2)物體在共點力作

8、用下處于勻速直線運動狀態(tài)物體在共點力作用下處于勻速直線運動狀態(tài)。 2.平衡條件的表達式平衡條件的表達式 F合合0 Fx合合0Fy合合0 其中其中 Fx合合和和 Fy合合分別是將所受的力進行正交分解后，物體在分別是將所受的力進行正交分解后，物體在x 軸和軸和 y 軸方向上所受的合力。軸方向上所受的合力。 3.由平衡條件得出的三個結(jié)論由平衡條件得出的三個結(jié)論 4.共點力平衡問題的常見處理方法共點力平衡問題的常見處理方法 (1)力的合成力的合成、分解法：對于三力平衡問題分解法：對于三力平衡問題，一般可根據(jù)一般可根據(jù)“任任意兩個力的合成與第三個力等大意兩個力的合成與第三個力等大、反向反向”的關(guān)系的關(guān)系

9、，即利用平即利用平衡條件的衡條件的“等值等值、反向反向”原理解答原理解答。 (2)三角形法三角形法。 根據(jù)平衡條件根據(jù)平衡條件，任兩個力的合力與第三個力等大任兩個力的合力與第三個力等大、反向反向，把三個力放于同一個三角形中把三個力放于同一個三角形中，三條邊對應(yīng)三個力三條邊對應(yīng)三個力，再利用再利用幾何知識求解幾何知識求解。 三個力可以構(gòu)成首尾相連的矢量三角形三個力可以構(gòu)成首尾相連的矢量三角形，這種方法用來討這種方法用來討論動態(tài)平衡問題較為方便論動態(tài)平衡問題較為方便。 (3)正交分解法：處于平衡狀態(tài)的物體的三個力不能構(gòu)成直角正交分解法：處于平衡狀態(tài)的物體的三個力不能構(gòu)成直角三角形或受力多于三個力時

10、三角形或受力多于三個力時，可將各力分別分解到可將各力分別分解到x軸上和軸上和y軸軸上上，運用兩坐標軸上的合力都等于零來求解運用兩坐標軸上的合力都等于零來求解。 5.動態(tài)平衡問題的分析動態(tài)平衡問題的分析方法方法 (1)動態(tài)平衡問題的特點：通過控制某一物理量動態(tài)平衡問題的特點：通過控制某一物理量，使其他物理使其他物理量發(fā)生緩慢變化量發(fā)生緩慢變化，而變化過程中的任何一個狀態(tài)都看成是平而變化過程中的任何一個狀態(tài)都看成是平衡狀態(tài)衡狀態(tài)。 (2)處理動態(tài)平衡問題常用的方法處理動態(tài)平衡問題常用的方法 解析法：對研究對象的任一狀態(tài)進行受力分析解析法：對研究對象的任一狀態(tài)進行受力分析，建立平衡建立平衡方程方程，

11、求出應(yīng)變量與自變量的一般函數(shù)式求出應(yīng)變量與自變量的一般函數(shù)式，然后依據(jù)自變量然后依據(jù)自變量的變化確定應(yīng)變量的變化的變化確定應(yīng)變量的變化(也叫代數(shù)法也叫代數(shù)法)。 圖解法：就是對研究對象進行受力分析圖解法：就是對研究對象進行受力分析，根據(jù)力的平行四根據(jù)力的平行四邊形定則畫出不同狀態(tài)時的力的矢量圖邊形定則畫出不同狀態(tài)時的力的矢量圖(畫在同一個圖中畫在同一個圖中)，然后依據(jù)有向線段然后依據(jù)有向線段(表示力表示力)的變化判斷各個力的變化情況的變化判斷各個力的變化情況。 精典示例精典示例 例例1 在光滑墻壁上用網(wǎng)兜把足球掛在在光滑墻壁上用網(wǎng)兜把足球掛在A點點，足球與墻壁的接觸點為足球與墻壁的接觸點為B，

12、如圖如圖2所示所示。足足球的質(zhì)量為球的質(zhì)量為m，懸繩與墻壁的夾角為懸繩與墻壁的夾角為，網(wǎng)網(wǎng)兜的質(zhì)量不計兜的質(zhì)量不計，求懸繩對球的拉力和墻壁求懸繩對球的拉力和墻壁對球的支持力的大小對球的支持力的大小。 思路點撥思路點撥 (1)全面分析球的受力全面分析球的受力，作出受力分析圖作出受力分析圖 (2)根據(jù)平衡條件根據(jù)平衡條件，選合適的方法選合適的方法、列平衡方程列平衡方程 圖圖2 解析解析 法一法一 合成法合成法 取足球作為研究對象，它受重力取足球作為研究對象，它受重力 Gmg、墻壁、墻壁的支持力的支持力 FN和懸繩的拉力和懸繩的拉力 FT三個共點力作用三個共點力作用而平衡，由共點力平衡的條件可知，而

13、平衡，由共點力平衡的條件可知，F(xiàn)N和和 FT的合力的合力 F 與與 G 大小相等、 方向相反， 即大小相等、 方向相反， 即 FG，從圖中力的平行四邊形可求得從圖中力的平行四邊形可求得 FNFtan mgtan FTFcos mgcos 。 法二法二 分解法分解法 取足球為研究對象，其受重力取足球為研究對象，其受重力 G、墻壁支、墻壁支持力持力 FN、懸繩的拉力、懸繩的拉力 FT，如圖所示，將，如圖所示，將重力重力 G 分解為分解為 F1和和 F2，由共點力平衡條，由共點力平衡條件可知，件可知， FN與與 F1的合力必為零，的合力必為零， FT與與 F2的合力也必為零，所以的合力也必為零，所以

14、 FNF1mgtan FTF2mgcos 。 法三法三 正交分解法正交分解法 取足球作為研究對取足球作為研究對象，受三個力作用，重力象，受三個力作用，重力 G，墻壁的支持力，墻壁的支持力FN，懸繩拉力，懸繩拉力 FT，如圖所示，取水平方向為，如圖所示，取水平方向為 x 軸，豎直方向為軸，豎直方向為y 軸， 將軸， 將 FT分別沿分別沿 x 軸和軸和 y 軸方向進行分解。 由平衡條件可知，軸方向進行分解。 由平衡條件可知，在在 x 軸和軸和 y 軸方向上的合力軸方向上的合力 Fx合合和和 Fy合合應(yīng)分別等于零。即應(yīng)分別等于零。即 Fx合合FNFTsin 0 Fy合合FTcos G0 由由式解得式

15、解得 FTGcos mgcos 代入代入得得 FNFTsin mgtan 。 答案答案 mgcos mgtan 方法總結(jié)方法總結(jié) 應(yīng)用共點力的平衡條件解題的一般步驟應(yīng)用共點力的平衡條件解題的一般步驟 (1)確定研究對象：即在弄清題意的基礎(chǔ)上確定研究對象：即在弄清題意的基礎(chǔ)上，明確以哪一個物明確以哪一個物體體(或結(jié)點或結(jié)點)作為解題的研究對象作為解題的研究對象。 (2)分析研究對象的受力情況：全面分析研究對象的受力情況分析研究對象的受力情況：全面分析研究對象的受力情況，找出作用在研究對象上的所有外力找出作用在研究對象上的所有外力，并作出受力分析圖并作出受力分析圖，如如果物體與別的接觸物體間有相對

16、運動果物體與別的接觸物體間有相對運動(或相對運動趨勢或相對運動趨勢)時時，在在圖上標出相對運動的方向圖上標出相對運動的方向，以判斷摩擦力的方向以判斷摩擦力的方向。 (3)判斷研究對象是否處于平衡狀態(tài)判斷研究對象是否處于平衡狀態(tài)。 (4)應(yīng)用共點力的平衡條件應(yīng)用共點力的平衡條件，選擇適當?shù)姆椒ㄟx擇適當?shù)姆椒?，列平衡方程列平衡方程?(5)求解方程求解方程，并根據(jù)情況并根據(jù)情況，對結(jié)果加以說明或必要的討論對結(jié)果加以說明或必要的討論。 針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練1 如圖如圖3所示所示，一物塊置于水平地面上一物塊置于水平地面上。當用與水平當用與水平方向成方向成60角的力角的力F1拉物塊時拉物塊時，物塊做勻速直線

17、運動；當改物塊做勻速直線運動；當改用與水平方向成用與水平方向成30角的力角的力F2推物塊時推物塊時，物塊仍做勻速直線物塊仍做勻速直線運動運動。若若F1和和F2的大小相等的大小相等，則物塊與地面之間的動摩擦因則物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)為數(shù)為( ) A. 31 B.2 3 C.3212 D.132 圖圖3 解析解析 當用當用 F1拉物塊時，由平衡條件可知拉物塊時，由平衡條件可知 F1cos 60 (mgF1sin 60 )，當用，當用 F2推物塊時，又有推物塊時，又有 F2cos 30 (mgF2sin 30 )， 又， 又 F1F2， 求得， 求得 cos 30 cos 60sin 30 si

18、n 602 3，選項，選項 B 正確。正確。 答案答案 B 例例2 (2018 南通高一檢測南通高一檢測)如圖如圖4是用來粉刷墻壁的涂料滾的示是用來粉刷墻壁的涂料滾的示意圖意圖。使用時使用時，用撐竿推著涂料滾沿著墻壁上下滾動用撐竿推著涂料滾沿著墻壁上下滾動，把涂把涂料均勻地粉刷到墻壁上料均勻地粉刷到墻壁上。撐竿的重量和墻壁的摩擦均不計撐竿的重量和墻壁的摩擦均不計，而且撐竿足夠長而且撐竿足夠長。粉刷工人站在離墻壁某一距離處緩緩上推粉刷工人站在離墻壁某一距離處緩緩上推涂料滾涂料滾，使撐竿與墻壁間的夾角越來越小使撐竿與墻壁間的夾角越來越小。該過程中撐竿對該過程中撐竿對涂料滾的推力為涂料滾的推力為F1

19、，涂料滾對墻壁的壓力為涂料滾對墻壁的壓力為F2，下列說法正下列說法正確的是確的是 ( ) A.F1、F2均減小均減小 B.F1、F2均增大均增大 C.F1減小減小，F(xiàn)2增大增大 D.F1增大增大，F(xiàn)2減小減小 圖圖4 思路探究思路探究 (1)題中題中“緩緩上推緩緩上推”隱含什么含義隱含什么含義？ (2)涂料滾受幾個力作用涂料滾受幾個力作用？各有何特點各有何特點？ 提示提示 (1)“緩緩緩緩”表明推得很慢表明推得很慢，可以認為涂料滾在每一個可以認為涂料滾在每一個位置都處于平衡狀態(tài)位置都處于平衡狀態(tài)。 (2)受重力和墻壁及撐竿對它的支持力三個力作用受重力和墻壁及撐竿對它的支持力三個力作用。其中重力

20、其中重力不變不變，墻壁的支持力的方向不變墻壁的支持力的方向不變、大小改變大小改變，撐竿的支持力的撐竿的支持力的大小大小、方向都改變方向都改變。 解析解析 以涂料滾為研究對象，分析受力情以涂料滾為研究對象，分析受力情況，作出受力圖。設(shè)撐竿與墻壁間的夾角況，作出受力圖。設(shè)撐竿與墻壁間的夾角為為 ， 根據(jù)平衡條件得， 根據(jù)平衡條件得 F1Gcos ， F2Gtan ；根據(jù)題；根據(jù)題意可得，撐竿與墻壁間的夾角意可得，撐竿與墻壁間的夾角 減小，減小，cos 增大，增大，tan 減小，則減小，則 F1、F2均減小，均減小，A 正確正確。 答案答案 A 方法總結(jié)方法總結(jié) 圖解法的應(yīng)用圖解法的應(yīng)用 (1)在合

21、力與兩分力構(gòu)成的三角形中在合力與兩分力構(gòu)成的三角形中，一個是恒力一個是恒力，大小大小、方方向均不變；另兩個是變力向均不變；另兩個是變力，其中一個是方向不變的力其中一個是方向不變的力，另一另一個是大小個是大小、方向均改變的力方向均改變的力。 (2)分析方向變化的力在哪個空間內(nèi)變化分析方向變化的力在哪個空間內(nèi)變化，借助力的矢量三角借助力的矢量三角形形，利用圖解法判斷兩個變力大小利用圖解法判斷兩個變力大小、方向的變化方向的變化。 (3)由圖解可知由圖解可知，當大小當大小、方向都可變的分力方向都可變的分力(設(shè)為設(shè)為F1)與方向與方向不變不變、大小可變的分力垂直時大小可變的分力垂直時，F(xiàn)1有最小值有最小

22、值。 針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練2 如圖如圖5所示所示，在傾角為在傾角為的光滑斜的光滑斜面上有一光滑擋板面上有一光滑擋板A，在擋板和斜面之間夾在擋板和斜面之間夾一質(zhì)量為一質(zhì)量為m的重球的重球B，開始板開始板A處于豎直位處于豎直位置置，現(xiàn)使其下端繞現(xiàn)使其下端繞O沿逆時針方向緩慢轉(zhuǎn)至沿逆時針方向緩慢轉(zhuǎn)至水平位置水平位置，分析重球分析重球B對斜面和對擋板壓力對斜面和對擋板壓力的變化情況是的變化情況是( ) A.對斜面的壓力逐漸減小對斜面的壓力逐漸減小，對擋板的壓力也逐漸減小對擋板的壓力也逐漸減小 B.對斜面的壓力逐漸變大對斜面的壓力逐漸變大，對擋板的壓力則逐漸減小對擋板的壓力則逐漸減小 C.對斜面的壓力逐漸減

23、小對斜面的壓力逐漸減小，對擋板的壓力先變小后變大對擋板的壓力先變小后變大 D.對斜面的壓力逐漸減小對斜面的壓力逐漸減小，對擋板的壓力先變大后變小對擋板的壓力先變大后變小 圖圖5 解析解析 分析球的受力，受到重力分析球的受力，受到重力mg、擋板、擋板對球的彈力對球的彈力FA及斜面對球的支持力及斜面對球的支持力FB，如，如圖所示，球處于靜止，彈力圖所示，球處于靜止，彈力FA與與FB的合力的合力F大小等于重力大小，方向豎直向上，大小等于重力大小，方向豎直向上，F(xiàn)A、FB、F構(gòu)成一平行四邊形。構(gòu)成一平行四邊形。 當擋板端繞當擋板端繞O沿逆時針方向緩慢轉(zhuǎn)至水平位置的過程中，沿逆時針方向緩慢轉(zhuǎn)至水平位置的

24、過程中， 可以看出表示彈力可以看出表示彈力FA的邊的長度先變小后變大，即表示彈力的邊的長度先變小后變大，即表示彈力FA先變小后變大；表示支持力先變小后變大；表示支持力FB的邊的長度是一直變短，即說明的邊的長度是一直變短，即說明FB一直變小。由牛頓第三定律可知，球?qū)醢宓膲毫ο茸冃『笠恢弊冃?。由牛頓第三定律可知，球?qū)醢宓膲毫ο茸冃『笞兇?，對斜面的壓力逐漸減小。變大，對斜面的壓力逐漸減小。選項選項C正確。正確。 答案答案 C 對超重和失重現(xiàn)象的理解對超重和失重現(xiàn)象的理解 要點歸納要點歸納 1.視重視重 當將物體掛在彈簧測力計下或放在水平臺秤上時當將物體掛在彈簧測力計下或放在水平臺秤上時，彈簧測力

25、彈簧測力計或臺秤的示數(shù)稱為計或臺秤的示數(shù)稱為“視重視重”，大小等于彈簧測力計所受的大小等于彈簧測力計所受的拉力或臺秤所受的壓力拉力或臺秤所受的壓力。 2.超重超重、失重的分析失重的分析 特征特征 狀態(tài)狀態(tài) 加速度加速度 視重視重(F)與與 重力的關(guān)系重力的關(guān)系 運動情況運動情況 受力圖受力圖 平衡平衡 a0 Fmg 靜止或勻速靜止或勻速直線運動直線運動 超重超重 向上向上 Fm(g a)mg 向上加速或向上加速或向下減速向下減速 失重失重 向下向下 Fm(g a)mg 向下加速或向下加速或向上減速向上減速 完全完全 失重失重 向下向下 ag F0 拋體運動、拋體運動、自由落體運自由落體運動、衛(wèi)

26、星的動、衛(wèi)星的運動等運動等 3.判斷超重判斷超重、失重狀態(tài)的方法失重狀態(tài)的方法 (1)從受力的角度判斷：當物體所受向上的拉力從受力的角度判斷：當物體所受向上的拉力(或支持力或支持力)大大于重力時于重力時，物體處于超重狀態(tài)物體處于超重狀態(tài)，小于重力時處于失重狀態(tài)小于重力時處于失重狀態(tài)，等于零時處于完全失重狀態(tài)等于零時處于完全失重狀態(tài)。 (2)從加速度的角度判斷：當物體具有向上的加速度時處于超從加速度的角度判斷：當物體具有向上的加速度時處于超重狀態(tài)重狀態(tài)，具有向下的加速度時處于失重狀態(tài)具有向下的加速度時處于失重狀態(tài)，向下的加速度向下的加速度為為g時處于完全失重狀態(tài)時處于完全失重狀態(tài)。 (3)方法口

27、訣：超重與失重方法口訣：超重與失重，全由全由a的方向定的方向定，向上為超重向上為超重，向下為失重向下為失重。 精典示例精典示例 例例3 質(zhì)量為質(zhì)量為60 kg的人站在升降機中的體重計上的人站在升降機中的體重計上，當升降機做當升降機做下列各種運動時下列各種運動時，體重計的讀數(shù)是多少體重計的讀數(shù)是多少？處于什么狀態(tài)處于什么狀態(tài)？(g取取10 m/s2) (1)升降機勻速上升；升降機勻速上升； (2)升降機以升降機以3 m/s2的加速度加速上升；的加速度加速上升； (3)升降機以升降機以4 m/s2的加速度加速下降的加速度加速下降。 解析解析 人站在升降機中的體重計上，受力情況如人站在升降機中的體重

28、計上，受力情況如圖所示。圖所示。 (1)當升降機勻速上升時當升降機勻速上升時，由牛頓第二定律得由牛頓第二定律得F合合FNG0，所以人受到的支持力所以人受到的支持力FNGmg600 N。 根據(jù)牛頓第三定律得人對體重計的壓力就等于體根據(jù)牛頓第三定律得人對體重計的壓力就等于體重計的示數(shù)重計的示數(shù)，即即600 N，處于平衡狀態(tài)處于平衡狀態(tài)。 (2)當升降機以當升降機以3 m/s2的加速度加速上升時的加速度加速上升時，由牛頓第二定律得由牛頓第二定律得FNGma，F(xiàn)NmaGm(ga)780 N。 由牛頓第三定律得由牛頓第三定律得，此時體重計的示數(shù)為此時體重計的示數(shù)為780 N，大于人的重力大于人的重力，人

29、處于超重狀態(tài)人處于超重狀態(tài)。 (3)當升降機以當升降機以4 m/s2的加速度加速下降時的加速度加速下降時，由牛頓第二定律得由牛頓第二定律得GFNma，F(xiàn)NGmam(ga)360 N， 由牛頓第三定律得此時體重計的示數(shù)為由牛頓第三定律得此時體重計的示數(shù)為360 N，小于人的重力小于人的重力600 N，人處于失重狀態(tài)人處于失重狀態(tài)。 答案答案 (1)600 N 平衡狀態(tài)平衡狀態(tài) (2)780 N 超重狀態(tài)超重狀態(tài) (3)360 N 失重狀態(tài)失重狀態(tài) 誤區(qū)警示誤區(qū)警示 (1)超重與失重現(xiàn)象僅僅是一種表象超重與失重現(xiàn)象僅僅是一種表象，只是拉力只是拉力(或壓力或壓力)的增的增大或減小大或減小，物體的重力

30、大小是不變的物體的重力大小是不變的。 (2)物體處于超重狀態(tài)時物體處于超重狀態(tài)時，不一定是向上加速運動不一定是向上加速運動，也可能是也可能是向下減速運動；同理向下減速運動；同理，物體處于失重狀態(tài)時物體處于失重狀態(tài)時，不一定是向下不一定是向下加速運動加速運動，也可能是向上減速運動也可能是向上減速運動。 針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練3 (多選多選)在升降機中在升降機中，一個人站在磅秤上一個人站在磅秤上，發(fā)現(xiàn)自己發(fā)現(xiàn)自己的體重減輕了的體重減輕了20%，于是他作出下列判斷于是他作出下列判斷，其中正確的是其中正確的是( ) A.升降機以升降機以0.8g的加速度加速上升的加速度加速上升 B.升降機以升降機以0.2g的

31、加速度加速下降的加速度加速下降 C.升降機以升降機以0.2g的加速度減速上升的加速度減速上升 D.升降機以升降機以0.8g的加速度減速下降的加速度減速下降 解析解析 人處于失重狀態(tài)人處于失重狀態(tài)，其加速度方向豎直向下其加速度方向豎直向下，可能是加可能是加速下降速下降，也可能是減速上升也可能是減速上升，人從秤上讀出自己的體重即為人從秤上讀出自己的體重即為視重視重F，由牛頓第二定律有由牛頓第二定律有mgFma，故故Fm(ga)(120%)mg，解得解得a0.2g，即升降機以即升降機以0.2g的加速度加速下的加速度加速下降或減速上升降或減速上升。 答案答案 BC 從動力學(xué)看拋體運動從動力學(xué)看拋體運動

32、 要點歸納要點歸納 1.運動性質(zhì)：運動性質(zhì)：對自由落體運動對自由落體運動，物體只受重力物體只受重力，下落的加速度為下落的加速度為g。對豎直上拋運動對豎直上拋運動，先做豎直向上的勻減速運動先做豎直向上的勻減速運動，上升到最高上升到最高點后點后，又開始做自由落體運動又開始做自由落體運動，整個過程中加速度始終為整個過程中加速度始終為g。 2.豎直上拋運動的重要特性豎直上拋運動的重要特性 作出豎直上拋運動的過程圖，如圖所示。作出豎直上拋運動的過程圖，如圖所示。 (1)對稱性對稱性 時間對稱性：對同一段距離時間對稱性：對同一段距離，上升過程和下降過程時間相上升過程和下降過程時間相等等，tABtBA，tO

33、CtCO。 速度對稱性：上升過程和下降過程通過同一點時速度大小速度對稱性：上升過程和下降過程通過同一點時速度大小相等相等，方向相反方向相反，vBvB，vAvA。 (2)多解性多解性 通過某一點對應(yīng)兩個時刻通過某一點對應(yīng)兩個時刻，即：物體可能處于上升階段即：物體可能處于上升階段，也也可能處于下降階段可能處于下降階段。 3.豎直上拋運動的豎直上拋運動的幾個典型關(guān)系幾個典型關(guān)系 (1)物體上升到最高點所用的時間與物體從最高點落回到原拋物體上升到最高點所用的時間與物體從最高點落回到原拋出點所用的時間相等，出點所用的時間相等，t上上t下下v0g。 (2)物體從拋出點開始到再次落回拋出點所物體從拋出點開始

34、到再次落回拋出點所用的時間必為上升用的時間必為上升時間或下降時間的時間或下降時間的 2 倍，倍，t2v0g。 (3)豎直上拋運動的最大高度豎直上拋運動的最大高度 hv202g。 若初速度變?yōu)樵瓉淼娜舫跛俣茸優(yōu)樵瓉淼?2 倍，上升的高度將變?yōu)樵瓉淼谋?，上升的高度將變?yōu)樵瓉淼?4 倍。倍。 精典示例精典示例 例例4 一個以一個以40 m/s勻速豎直上升的氫氣球勻速豎直上升的氫氣球，在某時刻從氣球上在某時刻從氣球上掉下一個重物掉下一個重物，已知重物掉下時距離地面的高度為已知重物掉下時距離地面的高度為100 m，此此重物從氫氣球上掉下來后重物從氫氣球上掉下來后，要經(jīng)過多長時間返回地面要經(jīng)過多長時間返回

35、地面？(g10 m/s2) 解析解析 重物從氫氣球上掉下來時，由于慣性，具有初速度，故重物從氫氣球上掉下來時，由于慣性，具有初速度，故做豎直上拋運動，而并非做自由做豎直上拋運動，而并非做自由落體運動。落體運動。 法法 1 分段法分段法 上升階段：初速度上升階段：初速度 v040 m/s 上升的最大高度上升的最大高度 h2v202g402210 m80 m 上升時間上升時間 t1v0g4010 s4 s 下落階段：由下落階段：由12gt22h1h2，得，得 t22（h1h2）g6 s tt1t210 s 法法 2 整體法整體法 取豎直向取豎直向上為正方向，則上為正方向，則 v040 m/s，整個

36、過程，整個過程位移位移 hh1100 m，代入，代入 hv0t12gt2，得，得10040t5t2，解得，解得 t10 s 或或 t2 s(舍去舍去) 答案答案 10 s 方法總結(jié)方法總結(jié) 豎直上拋問題的處理方法豎直上拋問題的處理方法 (1)分段法：可以把豎直上拋運動分成上升階段的勻減速直線運分段法：可以把豎直上拋運動分成上升階段的勻減速直線運動和下降階段的自由落體運動處理。上升階段：動和下降階段的自由落體運動處理。上升階段：vv0gt，hv0t12gt2； 下落階段：； 下落階段： vgt， h12gt2。 分段法雖然過程麻煩，。 分段法雖然過程麻煩，但物體的運動狀態(tài)清晰。但物體的運動狀態(tài)清

37、晰。 (2)整體法：取整個過程分析，選豎直向上為正方向，將豎整體法：取整個過程分析，選豎直向上為正方向，將豎直上直上拋運動視為初速度為拋運動視為初速度為 v0，加速度為，加速度為g 的勻減速直線運動，則的勻減速直線運動，則有有 vv0gt，hv0t12gt2。v0，上升階段；，上升階段；v0，下落階，下落階段；段；h0，在拋出點上方；，在拋出點上方；h0，在拋出點下方。使用整體法，在拋出點下方。使用整體法時關(guān)鍵要注意各量的正負方向時關(guān)鍵要注意各量的正負方向，弄清物理含義。，弄清物理含義。 針對訓(xùn)練針對訓(xùn)練4 (多選多選)以以35 m/s的初速度豎直向上拋出一個小球的初速度豎直向上拋出一個小球。

38、不計空氣阻力不計空氣阻力，g10 m/s2，以下判斷正確的是以下判斷正確的是 ( ) A.小球到達最大高度時的速度為小球到達最大高度時的速度為0 B.小球到達最大高度時的加速度為小球到達最大高度時的加速度為0 C.小球上升的最大高度為小球上升的最大高度為61.25 m D.小球上升階段所用的時間為小球上升階段所用的時間為3.5 s 解析解析 小球到達最大高度時的速度一定為零，否則該點不是小球到達最大高度時的速度一定為零，否則該點不是最大高度，最大高度，A 正確；小球上拋過程中只受重力作用，故加速正確；小球上拋過程中只受重力作用，故加速度始終為度始終為 g，B 錯；由錯；由 v2v202(g)h

39、 得得 hv202g61.25 m，C 正確；由正確；由 vv0gt 得得 tv0g3.5 s，D 正確。正確。 答案答案 ACD 1.在下圖中在下圖中，能表示物體處于平衡狀態(tài)的是能表示物體處于平衡狀態(tài)的是( ) 解析解析 物體處于平衡狀態(tài)是指物體保持靜止物體處于平衡狀態(tài)是指物體保持靜止(F合合0，v0)或或勻速直線運動狀態(tài)勻速直線運動狀態(tài)(F合合0，a0，v不變不變)，可判斷只有可判斷只有C正確正確。 答案答案 C 2.下列關(guān)于超重與失重的說法中下列關(guān)于超重與失重的說法中，正確的是正確的是 ( ) A.超重就是物體的重力增加了超重就是物體的重力增加了 B.失重就是物體的重力減少了失重就是物體

40、的重力減少了 C.完全失重就是物體的重力沒有了完全失重就是物體的重力沒有了 D.不論是超重不論是超重、失重失重，還是完全失重還是完全失重，物體所受的重力是不物體所受的重力是不變的變的 解析解析 超重是物體對接觸面的壓力或?qū)覓煳锏睦Υ笥谖矬w超重是物體對接觸面的壓力或?qū)覓煳锏睦Υ笥谖矬w的真實重力的真實重力，物體的重力并沒有增加物體的重力并沒有增加，所以所以A錯誤；失重是物錯誤；失重是物體對接觸面的壓力或?qū)覓煳锏睦π∮谖矬w的真實重力體對接觸面的壓力或?qū)覓煳锏睦π∮谖矬w的真實重力，物物體的重力并沒有減少體的重力并沒有減少，所以所以B錯誤；完全失重是說物體對接觸錯誤；完全失重是說物體對接

41、觸面的壓力或?qū)覓煳锏睦榱愕臅r候面的壓力或?qū)覓煳锏睦榱愕臅r候，此時物體的重力也不此時物體的重力也不變變，所以所以C錯誤；不論是超重錯誤；不論是超重、失重失重，還是完全失重還是完全失重，物體所物體所受的重力是不變的受的重力是不變的，只是對接觸面的壓力或?qū)覓煳锏睦Σ恢皇菍佑|面的壓力或?qū)覓煳锏睦Σ缓椭亓ο嗟攘撕椭亓ο嗟攘耍运訢正確正確。 答案答案 D 3.如圖如圖6所示所示，A、B兩人用安全帶連接兩人用安全帶連接在一起在一起，從飛機上跳下進行雙人跳傘從飛機上跳下進行雙人跳傘運動運動，降落傘未打開時不計空氣阻力降落傘未打開時不計空氣阻力。下列說法正確的是下列說法正確的是( )

42、 A.在降落傘未打開的下降過程中在降落傘未打開的下降過程中，安全帶的作用力一定為零安全帶的作用力一定為零 B.在降落傘未打開的下降過程中在降落傘未打開的下降過程中，安全帶的作用力大于安全帶的作用力大于B的的重力重力 C.在降落傘未打開的下降過程中在降落傘未打開的下降過程中，安全帶的作用力等于安全帶的作用力等于B的的重力重力 D.在降落傘打開后減速下降過程中在降落傘打開后減速下降過程中，安全帶的作用力小于安全帶的作用力小于B的重力的重力 圖圖6 解析解析 據(jù)題意據(jù)題意，降落傘未打開時降落傘未打開時，A、B兩人兩人只受重力作用只受重力作用，豎直方向豎直方向一起做自由落體運動一起做自由落體運動，處于

43、完全失重狀態(tài)處于完全失重狀態(tài)，則則A、B之間安全帶的作用力為之間安全帶的作用力為0，A正確正確，B、C錯誤；降落傘打錯誤；降落傘打開后開后，A、B減速下降減速下降，加速度向上加速度向上，則則A、B處于超重狀態(tài)處于超重狀態(tài)，對對B有：有：FTmgma，即即FTmgmamg，故故D錯誤錯誤。 答案答案 A 4.(多選多選)一人乘電梯上樓一人乘電梯上樓，在豎直上升過程中加速度在豎直上升過程中加速度a隨時間隨時間t變化的圖線如圖變化的圖線如圖7所示所示，以豎直向上為以豎直向上為a的正方向的正方向，則人對則人對地板的壓力地板的壓力( ) 圖圖7 A.t2 s時最大時最大 B.t2 s時最小時最小 C.t

44、8.5 s時最大時最大 D.t8.5 s時最小時最小 解析解析 當電梯有向上的加速度時當電梯有向上的加速度時，人處于超重狀態(tài)人處于超重狀態(tài)，人對地人對地板的壓力大于重力板的壓力大于重力，向上的加速度越大向上的加速度越大，壓力越大壓力越大，因此因此t2 s時時，壓力最大壓力最大，A項正確；當有向下的加速度時項正確；當有向下的加速度時，人處人處于失重狀態(tài)于失重狀態(tài)，人對地板的壓力小于人的重力人對地板的壓力小于人的重力，向下的加速度向下的加速度越大越大，壓力越小壓力越小，因此因此t8.5 s 時壓力最小時壓力最小，D項正確項正確。 答案答案 AD 超重超重、失重記憶口訣失重記憶口訣 FN、FT等力是視重等力是視重，m、g乘積是實重；乘積是實重； 超重失重看視重超重失重看視重，其中不變是實重；其中不變是實重； 加速上升是超重加速上升是超重，減速下降也超重；減速下降也超重； 失重加降減升定，完全失重視重零。失重加降減升定，完全失重視重零。