物理必修ⅰ人教新课标47用牛顿定律解决问题二课件学习资料

1、物理必修人教新课标47用牛顿定律解决问题二课件一、共点力作用下物体的平衡条件一、共点力作用下物体的平衡条件1平衡状态平衡状态物体在力的作用下保持物体在力的作用下保持_或或_的状态的状态2平衡条件平衡条件：在共点力作用下物体的平衡条件：在共点力作用下物体的平衡条件是是_静止静止匀速直线运动匀速直线运动合力为零合力为零二、超重和失重二、超重和失重1超重超重(1)定义：由于具有竖直向上的加速度，物体定义：由于具有竖直向上的加速度，物体对水平支持物的压力对水平支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力或对竖直悬挂物的拉力)_物体所受的重力的现象物体所受的重力的现象(2)产生条件：物体具有产生条件：物体具有_的

2、加速度的加速度大于大于竖直向上竖直向上2失重失重(1)定义：物体对水平支持物的压力定义：物体对水平支持物的压力(或对竖直悬挂或对竖直悬挂物的拉力物的拉力)_物体所受重力的现象物体所受重力的现象(2)产生条件：物体具有产生条件：物体具有_的加速度的加速度(3)完全失重完全失重定义：物体对支持物的压力定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力或对悬挂物的拉力)_的状态的状态产生条件：产生条件：ag，方向，方向_小于小于竖直向下竖直向下等于零等于零竖直向下竖直向下三、从动力学看自由落体运动三、从动力学看自由落体运动1受力情况：运动过程中只受受力情况：运动过程中只受_作用，且所作用，且所受重力恒定不变

3、，所以物体的受重力恒定不变，所以物体的_恒定恒定2运动情况：初速度为运动情况：初速度为_的竖直向下的的竖直向下的_直线运动直线运动. 重力重力加速度加速度零零匀加速匀加速(2)由平衡条件得出的结论由平衡条件得出的结论物体在两个力作用下处于平衡状态，则这两物体在两个力作用下处于平衡状态，则这两个力必定等大反向共线，是一对平衡力个力必定等大反向共线，是一对平衡力物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，任意两个力的合力与第三个力等大反向共线任意两个力的合力与第三个力等大反向共线物体受物体受N个共点力作用处于平衡状态时，其个共点力作用处于平衡状态时，其中任意一个力与

4、剩余中任意一个力与剩余(N1)个力的合力一定等个力的合力一定等大反向共线大反向共线当物体处于平衡状态时，沿任意方向物体所当物体处于平衡状态时，沿任意方向物体所受的合力均为零受的合力均为零【思路点拨思路点拨】(1)三力平衡的特点：任意两三力平衡的特点：任意两个力的合力必和第三个力等大反向个力的合力必和第三个力等大反向(2)n个力共点平衡最终可以等效成二力平衡个力共点平衡最终可以等效成二力平衡答案：答案：B二、对超重和失重的理解二、对超重和失重的理解1视重：当物体挂在弹簧测力计下或放在视重：当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数称为称为

5、“视重视重”，大小等于测力计所受的拉，大小等于测力计所受的拉力或秤所受压力力或秤所受压力2超重、失重的分析超重、失重的分析3.对超重和失重现象的理解对超重和失重现象的理解(1)物体处于超重或失重状态时，物体所受的重力物体处于超重或失重状态时，物体所受的重力始终不变，只是物体对支持物的压力或对悬挂物始终不变，只是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力发生了变化，看起来物重好像有所增大或的拉力发生了变化，看起来物重好像有所增大或减小减小(2)发生超重或失重现象与物体的速度方向无关，发生超重或失重现象与物体的速度方向无关，其取决于物体加速度的方向其取决于物体加速度的方向(3)在完全失重状态下，平常由重力

6、产生的一切物在完全失重状态下，平常由重力产生的一切物理现象都会完全消失，比如物体对桌面无压力，理现象都会完全消失，比如物体对桌面无压力，单摆停止摆动，浸在水中的物体不受浮力等靠单摆停止摆动，浸在水中的物体不受浮力等靠重力才能使用的仪器，也不能再使用，如天平、重力才能使用的仪器，也不能再使用，如天平、液体气压计等液体气压计等【特别提醒特别提醒】超重与失重现象仅仅是一种超重与失重现象仅仅是一种表象只是拉力表象只是拉力(或压力或压力)的增大或减小，物的增大或减小，物体的重力大小是不变的体的重力大小是不变的A物体仍然相对斜面静止，物体所受的各个物体仍然相对斜面静止，物体所受的各个力均不变力均不变B因物

7、体处于失重状态，所以物体不受任何因物体处于失重状态，所以物体不受任何力作用力作用C因物体处于失重状态，所以物体所受重力因物体处于失重状态，所以物体所受重力变为零，其他力不变变为零，其他力不变D物体处于失重状态，物体除了受到的重力物体处于失重状态，物体除了受到的重力不变以外，不受其他力的作用不变以外，不受其他力的作用解析：解析：当物体以加速度当物体以加速度g向下做匀加速直线运向下做匀加速直线运动时，物体处于完全失重状态，其视重为零，动时，物体处于完全失重状态，其视重为零，因而支持物对其的作用力亦为零；处于完全失因而支持物对其的作用力亦为零；处于完全失重状态的物体，地球对它的引力即重力依然存重状态

8、的物体，地球对它的引力即重力依然存在在答案：答案：D 【反思总结反思总结】处理平衡问题的物理思想处理平衡问题的物理思想方法：方法：(1)力的合成法力的合成法物体受三个共点力作用而平衡时，其中任物体受三个共点力作用而平衡时，其中任意两个力的合力必跟第三个力等大反向共意两个力的合力必跟第三个力等大反向共线可利用力的平行四边形定则，根据正线可利用力的平行四边形定则，根据正弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知弦定理、余弦定理或相似三角形等数学知识求解识求解答案：答案：AC【思路点拨思路点拨】(1)研究对象可以是某个物体，研究对象可以是某个物体，也可以是某个系统，还可以是某一点也可以是某个系统，还可以是

9、某一点(2)动态平衡的分析方法动态平衡的分析方法(略略)答案：答案：见解析见解析【反思总结反思总结】动态平衡问题的解题方法动态平衡问题的解题方法(1)图解法：对研究对象进行受力分析，用平行图解法：对研究对象进行受力分析，用平行四边形定则画出不同状态下力的矢量图，然后四边形定则画出不同状态下力的矢量图，然后根据有向线段长度的变化判断各力的变化情况根据有向线段长度的变化判断各力的变化情况利用图解法解题的条件利用图解法解题的条件物体受三个力的作用而处于平衡状态物体受三个力的作用而处于平衡状态一个力不变，另一个力的方向不变，第三个一个力不变，另一个力的方向不变，第三个力的大小、方向均变化力的大小、方向

10、均变化(2)解析法：对研究对象的任一状态进行受力分解析法：对研究对象的任一状态进行受力分析，列出平衡方程、写出函数关系式，再根据析，列出平衡方程、写出函数关系式，再根据自变量的变化进行分析，得出结论自变量的变化进行分析，得出结论答案：答案：BDB只有电梯加速上升时，弹簧测力计的示只有电梯加速上升时，弹簧测力计的示数才会增大，只有电梯加速下降时，弹簧测数才会增大，只有电梯加速下降时，弹簧测力计的示数才会减小力计的示数才会减小C不管电梯向上或向下运动，只要加速度不管电梯向上或向下运动，只要加速度的方向竖直向上，弹簧测力计的示数一定增的方向竖直向上，弹簧测力计的示数一定增大大D不管电梯向上或向下运动

11、，只要加速度不管电梯向上或向下运动，只要加速度的方向竖直向下，弹簧测力计的示数一定减的方向竖直向下，弹簧测力计的示数一定减小小解析：解析：超重是加速度方向向上，弹簧测力超重是加速度方向向上，弹簧测力计的示数大于重力；失重是加速度方向向下，计的示数大于重力；失重是加速度方向向下，弹簧测力计的示数小于重力，与运动方向无弹簧测力计的示数小于重力，与运动方向无关，因此选项关，因此选项A、B错误，错误，C、D正确正确答案：答案：CD【跟踪发散跟踪发散】31：质量为：质量为60 kg的人站在的人站在升降机中的体重计上，当升降机做下列各种运升降机中的体重计上，当升降机做下列各种运动时，体重计的读数是多少？动

12、时，体重计的读数是多少？(g10 m/s2)(1)升降机匀速上升；升降机匀速上升；(2)升降机以升降机以3 m/s2的加速度加速上升；的加速度加速上升；(3)升降机以升降机以4 m/s2的加速度加速下降的加速度加速下降答案：答案：(1)600 N(2)780 N(3)360 N绳上死结和活结问题的分析绳上死结和活结问题的分析一、一、“死结死结”问题分析问题分析“死结死结”可理解为把绳子分成两段，且不可可理解为把绳子分成两段，且不可以沿绳子移动的结点以沿绳子移动的结点“死结死结”一般是由绳一般是由绳结住而形成的，结住而形成的，“死结死结”两侧的绳因结住而两侧的绳因结住而变成了两根独立的绳，因此由

13、变成了两根独立的绳，因此由“死结死结”分开分开的两段绳子上，弹力不一定相等的两段绳子上，弹力不一定相等二、二、“活结活结”问题分析问题分析“活结活结”可理解为把绳子分成两段，且可以沿可理解为把绳子分成两段，且可以沿绳子移动的结点绳子移动的结点“活结活结”一般是由绳跨过滑一般是由绳跨过滑轮或者绳上挂一光滑挂钩而形成的绳子虽然轮或者绳上挂一光滑挂钩而形成的绳子虽然因因“活结活结”而弯曲，但实际上是同一根绳，所而弯曲，但实际上是同一根绳，所以由以由“活结活结”分开的两段绳子上弹力的大小一分开的两段绳子上弹力的大小一定相等，两段绳子合力的方向一定沿这两段绳定相等，两段绳子合力的方向一定沿这两段绳子夹角

14、的平分线子夹角的平分线(1)轻绳轻绳AC段的张力段的张力FAC与细绳与细绳EG的张力的张力FEG之比；之比；(2)轻杆轻杆BC对对C端的支持力；端的支持力；(3)轻杆轻杆HG对对G端的支持力端的支持力解析：解析：题图题图(a)和图和图(b)中的两个物体中的两个物体M1、M2都处于平衡状态，根据平衡的条件，首先都处于平衡状态，根据平衡的条件，首先判断与物体相连的细绳，其拉力大小等于物判断与物体相连的细绳，其拉力大小等于物体的重力；分别取体的重力；分别取C点和点和G点为研究对象，进点为研究对象，进行受力分析如下图行受力分析如下图(c)和图和图(d)所示，根据平衡所示，根据平衡规律可求解规律可求解答

15、案：答案：CD解析：解析：该西瓜匀速前进处于平衡状态，该西瓜匀速前进处于平衡状态，其他西瓜对它的作用力与重力平衡，竖直其他西瓜对它的作用力与重力平衡，竖直向上，选向上，选C，本题容易，本题容易答案：答案：C解析：解析：对于对于A、B整体只受重力作用，做竖整体只受重力作用，做竖直上抛运动，处于完全失重状态，不论上升直上抛运动，处于完全失重状态，不论上升还是下降过程，还是下降过程，A对对B均无压力，只有均无压力，只有A项正项正确确答案：答案：A解析：解析：某同学斜挎书包，书包受到重力某同学斜挎书包，书包受到重力mg、书包带的拉力书包带的拉力F1和人对书包水平向左的力和人对书包水平向左的力F2三三个力的作用根据平衡条件可知，书包带的拉个力的作用根据平衡条件可知，书包带的拉力力F1mg/sin 5350 N；即书包带对人肩膀；即书包带对人肩膀的作用力大小约是的作用力大小约是50 N，选项，选项A正确正确答案：答案：A答案：答案：D解析：解析：由由Gt图可知，在图可知，在t0t1时间内，弹簧时间内，弹簧秤的示数小于实际体重，处于失重状态，此时秤的示数小于实际体重，处于失重状态，此时具有向下的加速度；在具有向下的加速度；在t1t2阶段，弹簧秤示数阶段，弹簧秤示数等于实际体重，既不超重也不失重；在等于实际体重，既不超重也不失重；在t