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牛顿运动定律复习
常州市田家炳实验中学汪明
学习目标:
1、理解牛顿运动定律,会用牛顿运动定律解释生活中的有关问题。
2、会应用模型分析法、程序分析法、整体隔离法等方法来解决相关物理问题。
主要内容:
一、课堂引入:
实验一:猜想:三个小球同时从圆环顶部沿光滑的金属杆自由滑下,请猜想哪一个最先到达底部?
实验二:探究:两本书相互咬合在一起放在水平桌面上,请你动手试一试,用力将它们拉开。
二、课堂教学:
(一)模型分析法:
【例1】在一节火车车厢内有一光滑水平桌面,一小球静止在桌面上。如果火车突然加速,小球会运动吗?请分析理由。
【例2】(08全国卷)如图,一辆有动力驱动的小车上有一水平放置的弹簧,其左端固定在小车上,右端与一小球相连,设在某一段时间内小球与小车相对静止且弹簧处于压缩状态,若忽略小球与小车间的摩擦力,则在此段时间内小车可能是
A.向右做加速运动
B.向右做减速运动
C.向左做加速运动
D.向左做减速运动
【例3】如图a所示,一质量为m的物体系于长度分别为l1、l2的两根细绳上,l1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,l2水平拉直,物体处于平衡状态,现将l2线剪断,求剪断瞬间物体的加速度。
下面是某同学对该题的一种解法:
设l1线上拉力为T1,l2线上拉力为T2,重力为mg,物体在三力作用下保持平衡:
T 1 g,T 1sinθ=T2,T2=mgtanθ
剪断线的瞬间,T2突然消失,物体即在T2反方向获得加速度。
因为mgtanθ=ma,所以加速度a=gtanθ,方向在T2反方向。
你认为这个结果正确吗?请评价说明。
【例4】若将图a中的细线l1改为长度相同、质量不计的轻弹簧,如图b所示,其他条件不变,求解的步骤与(1)完全相同,即a=gtanθ,你认为这个结果正确吗?请说明理由。
(二)程序分析法
【例5】某同学正在体重计上,在他迅速下蹲的过程中体重计示数将( )
A.始终变小
B.始终变大
C.先变大,后变小,最后等于他的重力
D.先变小,后变大,最后等于他的重力
【例6】美国密执安大学五名学习航空航天的大学生搭乘NASA的飞艇参加了“微重力学生飞行机会计划”,飞行员将飞艇开到高空后,让其由静止自由下落,每次自由下落过程中先是获得持续25s之久的完全失重状态,这样大学生们就可以进行微重力影响的试验。然后再匀减速下落,若实验时飞机离地面的高度不得低于500 m,大学生们最大可以承受2倍重力的超重状态,重力加速度恒取10m/s2。
(1)飞艇在25s内下落的高度。
(2)每次实验前飞艇的飞行高度至少为多少米?
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