高中物理必修1人教课件第4章7

1、成才之路 物理,路漫漫其修远兮 吾将上下而求索,人教版 必修1,牛顿运动定律,第四章,7用牛顿运动定律解决问题(二),第四章,你乘坐过高速电梯吗？电梯在启动、停止的过程中你有怎样的感受？将你的体验与同学交流一下，体会其中蕴含的物理规律。,1共点力：物体同时受几个力作用，如果这几个力作用在物体的_，或者它们的作用线_，那么这几个力就叫共点力。 2平衡状态：一个物体在力的作用下，保持_或_状态，则该物体处于平衡状态。 3平衡条件：共点力作用下物体的平衡条件是_，即F合0。,共点力作用下物体的平衡,同一点,交于一点,静止,匀速直线运动,合力为零,1视重：所谓“视重”是指人由弹簧秤等量具上所_的读数。

2、 2超重 (1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)_物体所受重力的现象。 (2)产生条件：物体具有_的加速度。,超重和失重,看到,大于,竖直向上,3失重 (1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)_物体所受重力的现象。 (2)产生条件：物体具有_的加速度。 (3)完全失重 定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)_的状态。 产生条件：a_，方向_。,小于,竖直向下,等于零,g,竖直向下,1受力情况：运动过程中只受_作用，且重力恒定不变，所以物体的_恒定。 2运动情况：初速度为_的竖直向下的_直线运动。,从动力学看自由落体运动,重力,加速度,零,匀加速,一、对共点力作用下物

3、体平衡的理解 1对静止状态的理解：静止与速度v0不是一回事。物体保持静止状态，说明v0，a0，两者同时成立。若仅是v0，a0，如自由下落开始时刻的物体，并非处于平衡状态。 2平衡状态与运动状态的关系：平衡状态是运动状态的一种，平衡状态是指物体处于静止状态或匀速直线运动状态。,4共点力平衡的几种常见类型 (1)物体受两个力平衡时，这两个力等大反向，是一对平衡力。 (2)物体受三个力平衡时，任意两个力的合力与第三个力等大反向。 (3)物体受三个以上的力平衡时，其中任意一个力与另外几个力的合力等大反向。,5动态平衡问题 (1)动态平衡问题的特点：通过控制某一物理量，使其他物理量发生缓慢变化，而变化过

4、程中的任何一个状态都看成是平衡状态。,(2)处理动态平衡问题常用的方法 解析法：对研究对象的任一状态进行受力分析，建立平衡方程，求出应变量与自变量的一般函数式，然后依据自变量的变化确定应变量的变化(也叫代数法)。 图解法：就是对研究对象进行受力分析，根据力的平行四边形定则画出不同状态时的力的矢量图(画在同一个图中)，然后依据有向线段(表示力)的长度变化判断各个力的变化情况。,6处理共点力平衡问题的一般方法 处理共点力的平衡问题正确的受力分析是关键。当物体受三个力(不平行)而平衡时，这三个力一定是共点力，常用以下两种方法处理问题： (1)三角形法 根据平衡条件，任两个力的合力与第三个力等大反向，

5、把三个力放于同一个三角形中，三条边对应三个力，再利用几何知识求解。 三个力可以构成首尾相连的矢量三角形，这种方法一般用来讨论动态平衡问题较为方便。,A小车在甲位置受到的合力为零 B小车在乙位置做匀速运动 C小车在丙位置受到的合力为零 D小车在丙位置做加速运动 答案：BD 解析：由图可看出小车在甲位置时，后轮所受地面的弹力竖直向上，前轮所受地面的弹力垂直斜面向上，小车所受重力竖直向下，三力之合不为零，小车做加速运动，A错误；同理可判B、D正确，C错误。,二、超重与失重 1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称为“视重”，大小等于弹簧测力计所受的拉力或台秤所受的压

6、力。当物体处于超重或失重时，物体的重力并未变化，只是视重变了。,2超重、失重的分析,特别提醒： (1)发生超重或失重的现象与物体的速度方向无关，只取决于物体加速度的方向。 (2)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，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、液体气压计等。,答案：先减小，后增加，再还原 解析：人蹲下的过程经历了加速向下(失重)、减速向下(超重)和静止这三个过程。,物体的平衡,这三个力一定是共点力，重力的作用点在球心O点，支持力F1沿球的半径方向。G和F1的作用线必交于球心O点，则F2的作用线必

7、过O点。既然是三力平衡，可以根据任意两力的合力与第三力等大、反向求解，可以据力三角形求解，也可用正交分解法求解。,解法1用合成法 取足球作为研究对象，它们受重力Gmg、墙壁的支持力F1和悬绳的拉力F2三个共点力作用而平衡，由共点力平衡的条件可知，F1和F2的合力F与G大小相等、方向相反，即FG，从图中力的平行四边形可求得： F1Ftanmgtan F2F/cosmg/cos。,解法2用分解法 取足球为研究对象，其受重力G、墙壁支持力F1、悬绳的拉力F2，如图所示。将重力G分解为F1和F2，由共点力平衡条件可知，F1与F1的合力必为零，F2与F2的合力也必为零，所以 F1F1mgtan F2F2

8、mg/cos。,解法4用正交分解法求解 取足球作为研究对象，受三个力作用，重力G、墙壁的支持力F1、悬绳拉力F2，如图所示，取水平方向为x轴，竖直方向为y轴，将F2分别沿x轴和y轴方向进行分解。由平衡条件可知，在x轴和y轴方向上的合力Fx合和Fy合应分别等于零。即 Fx合F1F2sin0 Fy合F2cosG0 由式解得：F2G/cosmg/cos 代入式得F1F2sinmgtan。 答案：mg/cos；mgtan,点评：比较各种解法的优缺点，分析一下解决此类问题的方法步骤。,答案：C,动态平衡问题,在板BC逐渐放至水平的过程中，逐渐减小，由上式可知，N1减小，N2也减小，根据牛顿第三定律可知，

9、N1N1，N2N1，故B正确。 答案：B,点评：(1)本题所用的图解法，在分析矢量的动态变化时，经常使用这种方法。采用这种方法，具有简捷、直观、有效的特点。尤其是在合矢量不变，一个分矢量的方向不变，分析另一个分矢量的大小和方向变化及其规律时，更适合使用此法。 (2)利用图解法应注意两点： 正确判断某一个分力的大小和方向的变化； 注意某一个分力方向变化的空间范围。,答案：B 解析：以O点为研究对象，分析受力情况：重力mg、绳子的拉力T和AO杆的作用力F，当B在O正上方左侧时，受力如图1所示，由图看出，当B向右移动直到O点正上方的过程中，T变小。再分析B在O正上方右侧时，受力如图2所示，由图看出，

10、当B从O点正上方向右移动的过程中，T变大。所以BO绳上的拉力先变小后变大。,超重与失重,答案：AD 解析：由图可知，t0至t1时间段弹簧秤的示数小于G，故物体可能向下加速，也可能向上减速； t1至t2时间段弹力等于重力，故合力为零，物体可能匀速也可能静止； 而t2至t3时间段内合力向上，故物体加速度向上，电梯可能向上加速也可能向下减速； AD均符合题意；故选AD。,易错点：超重与失重的思维定势导致错误,C箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大 D若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”,易错分析：本题易错选项及错误原因具体分析如下：,正确解答：箱子刚投下时不受阻力，整体加速度为g，对于物体有：mgFNmg，即FN0，此时物体对箱子底部的压力为零，故B错，随着箱子的下落，因受空气阻力作用，对整体应用牛顿第二定律得：(Mm)g