《用牛顿运动定律解决问题(二)》课件

高中物理·必修1·人教版第四章牛顿运动定律4.7用牛顿运动定律解决问题（二）高中物理·必修1·人教版第四章牛顿运动定律3

124理解共点力作用下物体平衡状态的概念以及共点力作用下物体的平衡条件.会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题.知道超重、失重和完全失重现象，会根据条件判断超重、失重现象.能从动力学角度理解自由落体运动和竖直上抛运动3124理解共点力作用下物体平衡状态的概念以及共点力作用下一、共点力的平衡条件1．静止匀速直线运动

2．合力为0二、超重与失重1．(1)

大于

(2)

向上2．(1)

小于

(2)

向下3．(1)

等于零

(2)

向下g三、从动力学看自由落体运动1．重力恒定

2．匀加速一、共点力的平衡条件一.共点力的平衡【问题设计】1．什么是平衡状态？2．物体只有在不受力作用时，才能保持平衡状态吗？3．速度等于零时，物体一定处于平衡状态吗？物体保持静止或匀速直线运动的状态叫做平衡状态．不是．物体所受的合力为零，不一定是不受力作用．不一定．当物体某一瞬间的速度为零时，但速度要发生变化，即加速度不为零时，就不是平衡状态．合外力为0一.共点力的平衡【问题设计】1．什么是平衡状态？物体保持静【要点提炼】1．平衡状态：______或______________状态．2．平衡条件：(1)F合＝___(或加速度a＝___)(2)3．平衡条件的四个推论(1)二力作用平衡时，二力______、_______(2)三力作用平衡时，任意两力的合力与第三个力________、__________(3)多力作用平衡时，任意一个力与其他所有力的合力_______、_________(4)物体处于平衡状态时，沿任意方向上分力之和______________静止匀速直线运动00等大反向等大反向等大反向均为零00【要点提炼】1．平衡状态：______或__________小星家住十八楼，每天上学放学均要乘垂直升降电梯上下楼．上学时，在电梯里，开始他总觉得有种“飘飘然”的感觉，背的书包也感觉变“轻”了．快到楼底时，他总觉得自己有种“脚踏实地”的感觉，背的书包也似乎变“重”了．为了研究这种现象，小星在电梯里放了一台台秤如图所示．设小星的质量为50kg，g取10m/s2.求下列情况中台秤的示数．(1)当电梯以a＝2m/s2的加速度匀加速上升二.超重和失重答案【问题设计】mgFN1小星家住十八楼，每天上学放学均要乘垂直升降电梯上下楼．上学时小星家住十八楼，每天上学放学均要乘垂直升降电梯上下楼．上学时，在电梯里，开始他总觉得有种“飘飘然”的感觉，背的书包也感觉变“轻”了．快到楼底时，他总觉得自己有种“脚踏实地”的感觉，背的书包也似乎变“重”了．为了研究这种现象，小星在电梯里放了一台台秤如图所示．设小星的质量为50kg，g取10m/s2.求下列情况中台秤的示数．(2)当电梯以a＝2m/s2的加速度匀减速上升二.超重和失重答案【问题设计】mgFN2小星家住十八楼，每天上学放学均要乘垂直升降电梯上下楼．上学时小星家住十八楼，每天上学放学均要乘垂直升降电梯上下楼．上学时，在电梯里，开始他总觉得有种“飘飘然”的感觉，背的书包也感觉变“轻”了．快到楼底时，他总觉得自己有种“脚踏实地”的感觉，背的书包也似乎变“重”了．为了研究这种现象，小星在电梯里放了一台台秤如图所示．设小星的质量为50kg，g取10m/s2.求下列情况中台秤的示数．(3)当电梯以a＝2m/s2的加速度匀加速下降二.超重和失重答案【问题设计】mgFN3小星家住十八楼，每天上学放学均要乘垂直升降电梯上下楼．上学时小星家住十八楼，每天上学放学均要乘垂直升降电梯上下楼．上学时，在电梯里，开始他总觉得有种“飘飘然”的感觉，背的书包也感觉变“轻”了．快到楼底时，他总觉得自己有种“脚踏实地”的感觉，背的书包也似乎变“重”了．为了研究这种现象，小星在电梯里放了一台台秤如图所示．设小星的质量为50kg，g取10m/s2.求下列情况中台秤的示数．(4)当电梯以a＝2m/s2的加速度匀减速下降二.超重和失重答案【问题设计】mgFN4小星家住十八楼，每天上学放学均要乘垂直升降电梯上下楼．上学时二.超重和失重答案【问题设计】从以上例子中归纳总结：什么情况下会发生超重现象，什么情况下会发生失重现象？归纳总结：(1)、(4)中，物体具有向上的加速度时，将发生超重现象(2)、(3)中，物体具有向下的加速度时，将发生失重现象．mg=500N二.超重和失重答案【问题设计】从以上例子中归纳总结：归纳【要点提炼】判断超重、失重状态的方法1．从受力的角度判断超重：物体所受向上的拉力(或支持力)_____重力．失重：物体所受向上的拉力(或支持力)_______重力．完全失重：物体所受向上的拉力(或支持力)_________.2．从加速度的角度判断超重：物体具有竖直______的加速度．失重：物体具有竖直______的加速度．完全失重：物体具有竖直______的加速度，且加速度大小等于_____.大于小于等于零向上向下向下g【要点提炼】判断超重、失重状态的方法大于小于等于零向上向下向三.从动力学看自由落体运动和竖直上抛运动0重力gt2gh

竖直向上重力g

匀变速直线匀减速自由落体g

三.从动力学看自由落体运动和竖直上抛运动0重力gt20初速度v0

大小相等相等0初速度v0大小相等相等解析一、共点力的平衡例1：如图所示，电灯的重力为20N，绳AO与天花板间的夹角为45°，绳BO水平，求绳AO、BO所受的拉力的大小FBFC=GFA解法一：力的合成法FA与FB的合力竖直向上，大小等于FC解析一、共点力的平衡例1：如图所示，电灯的重力为20N，绳解析一、共点力的平衡例1：如图所示，电灯的重力为20N，绳AO与天花板间的夹角为45°，绳BO水平，求绳AO、BO所受的拉力的大小FBFC=GFA解法二：正交分解法解析一、共点力的平衡例1：如图所示，电灯的重力为20N，绳解析例2：如图所示为一物体随升降机由一楼运动到某高层的过程中的v-t图象，则()A．物体在0～2s内处于失重状态B．物体在2s～8s内处于超重状态C．物体在8s～10s内处于失重状态D．由于物体的质量未知，所以无法判断超重、失重状态．加速加速度向上超重匀速加速度为0正常减速加速度向下失重二、超重与失重加速度竖直向上：超重加速度竖直向下：失重C解析例2：如图所示为一物体随升降机由一楼运动到某高层的过程中三、从动力学角度看自由落体和竖直上抛运动例3：气球下挂一重物，以v0＝10m/s匀速上升，当达到离地面高175m处时，悬挂重物的绳子突然断裂，那么重物经多长时间落到地面？落地速度多大？(空气阻力不计，g取10m/s2)解析解法一:分段法重物先匀减速上升，再匀加速下降．175mh1此时重物向哪运动呢？三、从动力学角度看自由落体和竖直上抛运动例3：气球下挂一重物三、从动力学角度看自由落体和竖直上抛运动例3：气球下挂一重物，以v0＝10m/s匀速上升，当达到离地面高175m处时，悬挂重物的绳子突然断裂，那么重物经多长时间落到地面？落地速度多大？(空气阻力不计，g取10m/s2)解析解法二:全过程法175mh1此时重物向哪运动呢？取初速度方向为正方向三、从动力学角度看自由落体和竖直上抛运动例3：气球下挂一重物1．共点力的平衡条件(1)平衡状态指物体处于静止状态或匀速直线运动状态．平衡状态的特点是速度不发生变化(v＝0或v＝常数)，

加速度a＝0.(2)共点力作用下物体的平衡条件是合外力为0，即F合＝0或1．共点力的平衡条件2．超重和失重分析2．超重和失重分析3.从动力学的角度看自由落体运动和竖直上抛运动(1)物体抛出后只受重力作用，由牛顿第二定律知，a＝g(2)自由落体运动：v0＝0，a＝g，匀加速直线运动竖直上抛运动：具有竖直向上的初速度，a＝g，全过程看做是匀变速直线运动.3.从动力学的角度看自由落体运动和竖直上抛运动1.(共点力的平衡)如图所示，一重为10N的球固定在支杆AB的上端，今用一段绳子水平拉球,使杆发生弯曲,已知绳的拉力为7.5N，则AB杆对球的作用力(

)A．大小为7.5NB．大小为10NC．方向与水平方向成53°

角斜向右下方D．方向与水平方向成53°角斜向左上方解析DF1=7.5NG=10NF2三力平衡：任意两力合力与第三个力等大、反向1.(共点力的平衡)解析DF1=7.5NG=10NF2．(超重和失重)在探究超重和失重规律时，某体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲和起立的动作．传感器和计算机相连，经计算机处理后得到压力随时间t变化的图象，则下列图象中可能正确的是(

)解析下蹲：加速向下减速向下起立：加