高中物理 4.7用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題(二)課件 新人教必修1

1、2021/8/11 星期三17用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題(二)2021/8/11 星期三22021/8/11 星期三3一、共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件1平衡狀態(tài)物體在力的作用下保持_或_的狀態(tài)2平衡條件：在共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是_靜止勻速直線運(yùn)動(dòng)合力為零2021/8/11 星期三42021/8/11 星期三5二、超重和失重1超重(1)定義：由于具有豎直向上的加速度，物體對(duì)水平支持物的壓力(或?qū)ωQ直懸掛物的拉力)_物體所受的重力的現(xiàn)象(2)產(chǎn)生條件：物體具有_的加速度大于豎直向上2021/8/11 星期三62失重(1)定義：物體對(duì)水平支持物的壓力(或?qū)ωQ直懸掛物的拉力)_物體所受重力的現(xiàn)象(2)

2、產(chǎn)生條件：物體具有_的加速度(3)完全失重定義：物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?_的狀態(tài)產(chǎn)生條件：ag，方向_小于豎直向下等于零豎直向下2021/8/11 星期三7三、從動(dòng)力學(xué)看自由落體運(yùn)動(dòng)1受力情況：運(yùn)動(dòng)過程中只受_作用，且所受重力恒定不變，所以物體的_恒定2運(yùn)動(dòng)情況：初速度為_的豎直向下的_直線運(yùn)動(dòng). 重力加速度零勻加速2021/8/11 星期三82021/8/11 星期三92021/8/11 星期三10(2)由平衡條件得出的結(jié)論物體在兩個(gè)力作用下處于平衡狀態(tài)，則這兩個(gè)力必定等大反向共線，是一對(duì)平衡力物體在三個(gè)共點(diǎn)力作用下處于平衡狀態(tài)時(shí)，任意兩個(gè)力的合力與第三個(gè)力等大反向共線物體受N

3、個(gè)共點(diǎn)力作用處于平衡狀態(tài)時(shí)，其中任意一個(gè)力與剩余(N1)個(gè)力的合力一定等大反向共線當(dāng)物體處于平衡狀態(tài)時(shí)，沿任意方向物體所受的合力均為零2021/8/11 星期三112021/8/11 星期三12【思路點(diǎn)撥】(1)三力平衡的特點(diǎn)：任意兩個(gè)力的合力必和第三個(gè)力等大反向(2)n個(gè)力共點(diǎn)平衡最終可以等效成二力平衡2021/8/11 星期三13答案：B2021/8/11 星期三14二、對(duì)超重和失重的理解1視重：當(dāng)物體掛在彈簧測(cè)力計(jì)下或放在水平臺(tái)秤上時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)或臺(tái)秤的示數(shù)稱為“視重”，大小等于測(cè)力計(jì)所受的拉力或秤所受壓力2021/8/11 星期三152超重、失重的分析2021/8/11 星期三1620

4、21/8/11 星期三172021/8/11 星期三183.對(duì)超重和失重現(xiàn)象的理解(1)物體處于超重或失重狀態(tài)時(shí)，物體所受的重力始終不變，只是物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Πl(fā)生了變化，看起來物重好像有所增大或減小(2)發(fā)生超重或失重現(xiàn)象與物體的速度方向無關(guān)，其取決于物體加速度的方向(3)在完全失重狀態(tài)下，平常由重力產(chǎn)生的一切物理現(xiàn)象都會(huì)完全消失，比如物體對(duì)桌面無壓力，單擺停止擺動(dòng)，浸在水中的物體不受浮力等靠重力才能使用的儀器，也不能再使用，如天平、液體氣壓計(jì)等2021/8/11 星期三19【特別提醒】超重與失重現(xiàn)象僅僅是一種表象只是拉力(或壓力)的增大或減小，物體的重力大小是不變的2021

5、/8/11 星期三202021/8/11 星期三21A物體仍然相對(duì)斜面靜止，物體所受的各個(gè)力均不變B因物體處于失重狀態(tài)，所以物體不受任何力作用C因物體處于失重狀態(tài)，所以物體所受重力變?yōu)榱?，其他力不變D物體處于失重狀態(tài)，物體除了受到的重力不變以外，不受其他力的作用2021/8/11 星期三22解析：當(dāng)物體以加速度g向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體處于完全失重狀態(tài)，其視重為零，因而支持物對(duì)其的作用力亦為零；處于完全失重狀態(tài)的物體，地球?qū)λ囊粗亓σ廊淮嬖诖鸢福篋 2021/8/11 星期三232021/8/11 星期三242021/8/11 星期三252021/8/11 星期三262021/8/1

6、1 星期三272021/8/11 星期三282021/8/11 星期三29【反思總結(jié)】處理平衡問題的物理思想方法：(1)力的合成法物體受三個(gè)共點(diǎn)力作用而平衡時(shí)，其中任意兩個(gè)力的合力必跟第三個(gè)力等大反向共線可利用力的平行四邊形定則，根據(jù)正弦定理、余弦定理或相似三角形等數(shù)學(xué)知識(shí)求解2021/8/11 星期三302021/8/11 星期三312021/8/11 星期三32答案：AC2021/8/11 星期三332021/8/11 星期三34【思路點(diǎn)撥】(1)研究對(duì)象可以是某個(gè)物體，也可以是某個(gè)系統(tǒng)，還可以是某一點(diǎn)(2)動(dòng)態(tài)平衡的分析方法(略)2021/8/11 星期三35答案：見解析2021/8/1

7、1 星期三36【反思總結(jié)】動(dòng)態(tài)平衡問題的解題方法(1)圖解法：對(duì)研究對(duì)象進(jìn)行受力分析，用平行四邊形定則畫出不同狀態(tài)下力的矢量圖，然后根據(jù)有向線段長度的變化判斷各力的變化情況利用圖解法解題的條件物體受三個(gè)力的作用而處于平衡狀態(tài)一個(gè)力不變，另一個(gè)力的方向不變，第三個(gè)力的大小、方向均變化(2)解析法：對(duì)研究對(duì)象的任一狀態(tài)進(jìn)行受力分析，列出平衡方程、寫出函數(shù)關(guān)系式，再根據(jù)自變量的變化進(jìn)行分析，得出結(jié)論2021/8/11 星期三372021/8/11 星期三38答案：BD2021/8/11 星期三392021/8/11 星期三40B只有電梯加速上升時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)才會(huì)增大，只有電梯加速下降時(shí)，彈簧測(cè)

8、力計(jì)的示數(shù)才會(huì)減小C不管電梯向上或向下運(yùn)動(dòng)，只要加速度的方向豎直向上，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)一定增大D不管電梯向上或向下運(yùn)動(dòng)，只要加速度的方向豎直向下，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)一定減小2021/8/11 星期三41解析：超重是加速度方向向上，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)大于重力；失重是加速度方向向下，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)小于重力，與運(yùn)動(dòng)方向無關(guān)，因此選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤，C、D正確答案：CD2021/8/11 星期三42【跟蹤發(fā)散】31：質(zhì)量為60 kg的人站在升降機(jī)中的體重計(jì)上，當(dāng)升降機(jī)做下列各種運(yùn)動(dòng)時(shí)，體重計(jì)的讀數(shù)是多少？(g10 m/s2)(1)升降機(jī)勻速上升；(2)升降機(jī)以3 m/s2的加速度加速上升；(3)升降機(jī)以4

9、m/s2的加速度加速下降2021/8/11 星期三432021/8/11 星期三44答案：(1)600 N(2)780 N(3)360 N2021/8/11 星期三45繩上死結(jié)和活結(jié)問題的分析一、“死結(jié)”問題分析“死結(jié)”可理解為把繩子分成兩段，且不可以沿繩子移動(dòng)的結(jié)點(diǎn)“死結(jié)”一般是由繩結(jié)住而形成的，“死結(jié)”兩側(cè)的繩因結(jié)住而變成了兩根獨(dú)立的繩，因此由“死結(jié)”分開的兩段繩子上，彈力不一定相等2021/8/11 星期三46二、“活結(jié)”問題分析“活結(jié)”可理解為把繩子分成兩段，且可以沿繩子移動(dòng)的結(jié)點(diǎn)“活結(jié)”一般是由繩跨過滑輪或者繩上掛一光滑掛鉤而形成的繩子雖然因“活結(jié)”而彎曲，但實(shí)際上是同一根繩，所以由

10、“活結(jié)”分開的兩段繩子上彈力的大小一定相等，兩段繩子合力的方向一定沿這兩段繩子夾角的平分線2021/8/11 星期三472021/8/11 星期三482021/8/11 星期三49(1)輕繩AC段的張力FAC與細(xì)繩EG的張力FEG之比；(2)輕桿BC對(duì)C端的支持力；(3)輕桿HG對(duì)G端的支持力2021/8/11 星期三50解析：題圖(a)和圖(b)中的兩個(gè)物體M1、M2都處于平衡狀態(tài)，根據(jù)平衡的條件，首先判斷與物體相連的細(xì)繩，其拉力大小等于物體的重力；分別取C點(diǎn)和G點(diǎn)為研究對(duì)象，進(jìn)行受力分析如下圖(c)和圖(d)所示，根據(jù)平衡規(guī)律可求解2021/8/11 星期三512021/8/11 星期三5

11、22021/8/11 星期三532021/8/11 星期三542021/8/11 星期三55答案：CD2021/8/11 星期三562021/8/11 星期三57解析：該西瓜勻速前進(jìn)處于平衡狀態(tài)，其他西瓜對(duì)它的作用力與重力平衡，豎直向上，選C，本題容易答案：C2021/8/11 星期三582021/8/11 星期三59解析：對(duì)于A、B整體只受重力作用，做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，處于完全失重狀態(tài)，不論上升還是下降過程，A對(duì)B均無壓力，只有A項(xiàng)正確答案：A2021/8/11 星期三602021/8/11 星期三61解析：某同學(xué)斜挎書包，書包受到重力mg、書包帶的拉力F1和人對(duì)書包水平向左的力F2三個(gè)力的作用根據(jù)平衡條件可知，書包帶的拉力F1mg/sin 5350 N；即書包帶對(duì)人肩膀的作用力大小約是50 N，選項(xiàng)A正確答案：A2021/8/11 星期三622021/8/11 星期三63答案：D2021/8/11 星期三642021/8/11 星期三652021/8/11 星期三66解析：由Gt圖可知，在t0