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教学准备
教学目标
教学目标:掌握超重失重特点及规律
教学重难点
掌握超重失重特点及规律
教学过程
一、课前自主学习
例1.如右图,一个人质量为m的人站在电梯内的体重计上,求以下几种情况下人对体重计的压力。
①人和电梯一同静止或匀速运动时。
②人随电梯以加速度a匀加速上升时。
③人以加速度a匀减速下降时。
④人随电梯以加速度a(a
⑤人随电梯以加速度a(a
⑥人随电梯以加速度g匀加速下降,这时人对地板的压力又是多大?
1.超重:物体对水平支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体的重力的现象,叫超重。
2.超重条件:物体具有竖直向上的加速度(或加速度分量),它可能有两种运动情况:向上加速运动或向下减速运动.
3.失重:物体对水平支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受的重力的情况称为失重现象。
4.失重条件:物体具有竖直向下的加速度(或加速度分量),它可能有的两种运动情况:向下加速运动或向上减速运动.
5.完全失重:物体对水平支持物的压力(或对悬挂物的拉力)为零的这种状态,叫做完全失重状态。
6.完全失重的条件:物体具有竖直向下的加速度a,且加速度数值等于重力加速度即a=g。物体在运动过程中如果只受重力(地球引力)时,物体处于完全失重状态。例自由落体运动、抛体运动(平抛、斜抛、竖直上抛等)、绕地球做匀速圆周运动的飞船或空间站内。
7.需要注意的是:
⑴超重时,物体的重力并不增加,物体失重时,其重力也并不减小。当物体处于超重或失重状态时,地球作用于物体的重力始终存在,且大小也无变化,即使是完全失重现象,物体的重力也没有丝毫变大或变小.物体之所以表现出“超重”、“失重”现象,是由于物体在竖直方向上处于非平衡状态,看起来物重好像有所增大或减小。
⑵“超重”、“失重”现象与物体运动的速度方向和大小均无关,只决定于物体的加速度方向.
8.在完全失重状态下,平常一切与重力有关的现象都完全消失,如单摆停摆,天平不能正常工作,液体不再产生向下的压强,也不能产生向上的浮力等。
在完全失重状态下,原理跟重力有关的仪器、测量工具都不能用。例:水银气压计、天平、连通器、体重计、钟摆等。
9.在超重、失重状态下,利用等效法,求物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)
质量为m的物体,如果具有竖直向上的加速度分量,物体处于超重状态,可以等效地认为物体超重了,物体对支持物的压力为。
质量为m的物体,如果具有竖直向下的加速度分量,物体处于失重状态,可以等效地认为物体失重了,物体对支持物的压力为。
例2.如图所示,静止于水平面上的倾角为θ的斜面A质量为M,质量为m的物体B沿斜面向下加速下滑,加速度大小为a,求水平面对斜面A的支持力。
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教学准备
教学目标
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.
教学重难点
1.动力学的两类基本问题.
2.应用牛顿运动定律解题的基本思路和方法.
教学过程
[知识探究]
一、从受力确定运动情况
受力情况→F合――→F合=ma求a,
x=v0t+1/2at2
v=v0+at
v2-v02=2ax→求得x、v0、v、t.
例1 如图1所示,质量m=2kg的物体静止在水平地面上,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,现对物体施加一个大小F=8N、与水平方向成θ=37°角斜向上的拉力,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2.求:
图1
(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5s末的速度大小;
(3)物体在拉力作用下5s内通过的位移大小.
解析 (1)对物体受力分析如图:
由图可得:Fcosθ-μFN=maFsinθ+FN=mg
解得:a=1.3m/s2,方向水平向右
(2)v=at=1.3×5m/s=6.5 m/s
(3)x=1/2at2=12×1.3×52m=16.25m
答案 (1)见解析图 1.3m/s2,方向水平向右
(2)6.5m/s (3)16.25m
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4.0m,构成斜面的气囊长度为5.0m.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2.0s(g取10m/s2),则:
(1)乘客在气囊上下滑的加速度至少为多大?
(2)气囊和下滑乘客间的动摩擦因数不得超过多少?
解析 (1)由题意可知,h=4.0m,L=5.0m,t=2.0s.
设斜面倾角为θ,则sinθ=hL.
乘客沿气囊下滑过程中,由L=1/2at2得a=2Lt2,代入数据得a=2.5m/s2.
(2)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mgsinθ-Ff=ma,
沿y轴方向有FN-mgc...
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