人教版高中物理必修1第四章 牛顿运动定律7 用牛顿运动定律解决问题（二）课件(5).ppt

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 3 1 2 4 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 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 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 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 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 FB FC G FA 解法一 平行四边形法 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 FB FC G FA 解法二 正交分解法 变式训练1如图2所示 轻杆与柱子之间用铰链连接 杆的末端吊着一个重为30N的物体 轻绳与水平轻杆之间的夹角为 30 求轻绳和杆各受多大的力 1 平衡条件 1 F合 或加速度a 2 2 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 0 0 等大 反向 等大 反向 等大 反向 均为零 0 0 电梯里的怪现象 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 mg FN1 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 mg FN2 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 mg FN3 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 mg FN4 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 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 变式训练2跳水运动员从10m跳台腾空跃起 先向上运动一段距离达到最高点后 再自由下落进入水池 不计空气阻力 关于运动员在空中上升过程和下落过程以下说法正确的有 A 上升过程处于超重状态 下落过程处于失重状态B 上升过程处于失重状态 下落过程处于超重状态C 上升过程和下落过程均处于超重状态D 上升过程和下落过程均处于完全失重状态 D 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 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 D F1 7 5N G 10N F2 2 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 D 3 超重和失重 蹦极 是一项非常刺激的体育运动 某人身系弹性绳自高空P点自由下落 图中a点是弹性绳的原长位置 c点