用牛顿定律解决问题

1、一个物体在共点力作用力下，如果一个物体在共点力作用力下，如果保持保持静止静止或者做或者做匀速直线运动匀速直线运动，我，我们就说这个物体处于们就说这个物体处于平衡状态平衡状态。静止或匀速直线运动v v0 0a a0 0F F合合0 0共点力作用下共点力作用下的平衡条件的平衡条件 m mmgmgF FBCBCF FACACF F1 1F F2 2s si in nG GF FA AC Ct ta an nG GF FB BC C物体受三个不平行外力作用而平衡，则这三物体受三个不平行外力作用而平衡，则这三个力的作用线必在同一平面内且为共点力个力的作用线必在同一平面内且为共点力。F F1 1F F2

2、2GOF F1 1GF F2 2多力平衡条件：多力平衡条件：物体受到几个共点力的作用而平衡时，其中物体受到几个共点力的作用而平衡时，其中的任意一个力必定与余下的其他力的合力等的任意一个力必定与余下的其他力的合力等大反向。大反向。如图所示，某物体在四个共如图所示，某物体在四个共点力作用下处于平衡状态，点力作用下处于平衡状态，若将若将F F4 45N5N的力沿逆时针方的力沿逆时针方向转动向转动9090，其余三个力的，其余三个力的大小和方向都不变，求此时大小和方向都不变，求此时物体所受的合力。物体所受的合力。F F4 4F F3 3F F2 2F F1 11、对研究对象进行受力分析，作出受力图。2、

3、物体在三个力作用下处于平衡状态，常用解题方法：力的分解法、力的合成法。3、共面的非平行的三个力平衡时：其中任意两个力的合力必与第三个力等值反向且三个力的作用下必交于一点。4、物体在三个以上（或三个）力作用下处于平衡状态，通常应用正交分解法。思考：思考：1、水喷出来的原因是、水喷出来的原因是什么？什么？ 2、水不喷出是因为水失去、水不喷出是因为水失去重力了吗？重力了吗？现象观察与分析放在水平桌面上的水杯，放在水平桌面上的水杯，当将塞子拔出时，会出现当将塞子拔出时，会出现现象？如果在拔出塞子的现象？如果在拔出塞子的同时让杯子自由下落，又同时让杯子自由下落，又会有什么现象发生呢？会有什么现象发生呢？

4、（一）超重现象（一）超重现象vaGN 以一个站在升降机里的测力计上以一个站在升降机里的测力计上的人为例分析：设人的质量为的人为例分析：设人的质量为m，升，升降机以加速度降机以加速度a加速上升。加速上升。分析：对人受力分析如图分析：对人受力分析如图由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得F合合 = N G = m a故：故：N = G + m a人受到的支持力人受到的支持力N大于人受到的重力大于人受到的重力G总结：总结：物体对支持物的压力（或物体对支持物的压力（或对对悬挂物的拉力）大于物体所受重力悬挂物的拉力）大于物体所受重力的情况称为超重现象。的情况称为超重现象。GF情景（二）失重现象（二）失重现象

5、以站在升降机里的测力计上的人为例分以站在升降机里的测力计上的人为例分析，设人的质量为析，设人的质量为50Kg，升降机以，升降机以2m/s2的的加速度加速下降。加速度加速下降。(g=10m/s2)va分析：对人受力分析如图分析：对人受力分析如图GN由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得F合合 = G N = m a故：故：N=G F合合 = m g m a = 400N 500N人受到的支持力人受到的支持力N小于人受到的重力小于人受到的重力G总结：总结：物体对支持物的压力（或对悬挂物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象称物的拉力）小于物体所受重力的现象称为失重现象。为失重现象。G

6、F情景2思：当升降机加速下降的加速度等于思：当升降机加速下降的加速度等于g，则人，则人 受到的支持力变为多少？受到的支持力变为多少？（三）完全失重（三）完全失重 当升降机以加速度当升降机以加速度 a = g 竖直加速下降时，竖直加速下降时，N = G m g = 0,物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）为零，这就是物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）为零，这就是“完完全失重全失重”现象。现象。例例1：试分析前面引入实验中，当杯子自由下落时，为什么：试分析前面引入实验中，当杯子自由下落时，为什么杯中的水不喷出？杯中的水不喷出？解：当杯子自由下落时，杯中的水处于完全失重状态，解：当杯子自由下落

7、时，杯中的水处于完全失重状态，水的水的内部没有压力内部没有压力，故水不会喷出。但杯子中水的重力仍然存在，故水不会喷出。但杯子中水的重力仍然存在，其其作用效果是用来产生重力加速度作用效果是用来产生重力加速度。情景3例例2：下面所示的情况中，对物体：下面所示的情况中，对物体m来说，哪几种发生超重现来说，哪几种发生超重现象？哪几种发生失重现象？象？哪几种发生失重现象？mvamvamvamav甲甲乙乙丙丙丁丁NG 超重超重NG 超重超重 总结：物体具有竖直向上的加速度，即处于超重状态；物体具有竖直向下的加速度，即处于失重状态。与运动的方向无关。GNGNGNGN（四）超重、失重、视重和重力的区别（四）超

8、重、失重、视重和重力的区别1、超重和失重是一种物理现象。、超重和失重是一种物理现象。2、视重是指支持物对物体的支持力（或悬挂物对物体、视重是指支持物对物体的支持力（或悬挂物对物体的拉力），是可以改变的。的拉力），是可以改变的。3、物体的重力与运动状态无关，不论物体处于超重还、物体的重力与运动状态无关，不论物体处于超重还是失重状态，重力不变。是失重状态，重力不变。规律：规律：视重视重 重力重力 a竖直向上竖直向上 超重状态超重状态视重视重 重力重力 a竖直向下竖直向下 失重状态失重状态超重还是失重由超重还是失重由a决定，与决定，与v方向无关方向无关生活中的超重失重：一个人站在医用体重计的测盘上不

9、动时测得重为G，当此人突然下蹲时，磅秤的读数（ ）A 先大于G，后小于G B 先小于G，后大于GC 大于GD 小于G思维点拨：人下蹲是怎样的一个过程？人下蹲过程分析：由静止开始向下运动，速度增加，具有向下的加速度（失重）；蹲下后最终速度变为零，故还有一个向下减速的过程，加速度向上（超重）。B思考：如果人下蹲后又突然站起，情况又会怎样？超重和失重现象的应用（一）超重和失重现象的应用（一）超重和失重现象的应用（二）超重和失重现象的应用（二） 人造地球卫星、宇人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机都绕宙飞船、航天飞机都绕地球做圆周运动。所受地球做圆周运动。所受的地球引力只改变物体的地球引力只改变物体的速度

10、方向，不改变速的速度方向，不改变速度大小。度大小。航天飞机中的人和物航天飞机中的人和物都处于都处于 状态。状态。完全失重完全失重思考：发射时的情况思考：发射时的情况0在航天飞机中所有和重力有关的仪器都无法使用！在航天飞机中所有和重力有关的仪器都无法使用！弹簧测力计无法测量物弹簧测力计无法测量物体的重力，但仍能测量体的重力，但仍能测量拉力或压力的大小。拉力或压力的大小。无法用天平测量物体的质量无法用天平测量物体的质量利用完全失重条件的科学研究利用完全失重条件的科学研究液体呈绝对球形液体呈绝对球形制造理想的滚珠制造理想的滚珠制造泡沫金属制造泡沫金属返回巩固练习巩固练习练习练习1、一个人在地面上最多

11、能举起、一个人在地面上最多能举起300N的重物，在沿竖直方的重物，在沿竖直方向做匀变速运动的电梯中，他最多能举起向做匀变速运动的电梯中，他最多能举起250N的重物。求电的重物。求电梯的加速度。梯的加速度。(g = 10m/s2)分析：对同一个人来说，他能提供的最大举力是一定的，因此，它在电梯里对物体的支持力也为300N，对物体受力分析可求出F合，从而求出加速度。解：设物体的质量为m，对其受力分析如图。mgN得： F合 = N G =300 250 = 50(N) 由题意：m = 25Kg故：a = F合/m=2m/s2方向：竖直向上返回练习练习2、一个木块漂浮在桌面的一杯水中，现假设撤去桌、一个木块漂浮在桌面的一杯水中，现假设撤去桌面，木块和杯子一起自由向下运动，问木块受到的浮力面，木块和杯子一起自由向下运动，问木块受到的浮力有无变化？有无变化？v思维启示：1、浮力产生的原因是什么？2、木块和水处于什么样的状态？ 3、水对容器底部有压力