人教课标实验版必修一牛顿运动定律 用牛顿运动定律解决问题（二）

第四章·牛顿运动定律7用牛顿运动定律解决问题（二）1知道平衡状态，理解共点力作用下物体的平衡条件2会用共点力的平衡条件解决简单的平衡问题3知道超重、失重现象，理解产生超重和失重现象的原因4能用牛顿定律解决有关超重和失重问题学习目标知识讲解一、共点力的平衡条件1．平衡状态：一个物体在力的作用下，保持静止或匀速直线运动状态2．平衡条件：F合＝0.思考：如果物体的速度为零，物体一定处于平衡状态吗？思考与讨论如图所示，甲图中的石头受到几个力的作用而处于静止状态；乙图中的飞机做水平方向的匀速直线运动。试结合上述现象讨论：处于平衡状态的物体有什么特点？物体若受多个共点力保持平衡，应满足什么条件？提示：处于平衡状态的物体，其运动状态不发生变化，加速度为0；共点力作用下物体的平衡条件是合力为0。(1)两种平衡情形：①静平衡：物体在共点力作用下处于静止状态。②动平衡：物体在共点力作用下处于匀速直线运动状态。③区分v=0和a=0：v=0加速度不一定为零对共点力作用下物体的平衡的理解（3）解题方法(1)合成法：对于三个共点力的平衡，一般根据“任意两个力的合力与第三个力等大、反向”的关系，结合三角函数、相似三角形等知识求解。(2)分解法：对于三个共点力的平衡，也可将某一个力分解到另外两个力的反方向上，得到的这两个分力必定与另外两个力等大、反向。(3)正交分解法：物体受多个共点力的作用处于平衡状态时，可以建立适当的坐标系，利用正交分解法求出x轴和y轴方向上的合力，应用Fx合＝0，Fy合＝0列式求解。(4)三角形法：当三个共点力平衡时，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。例：沿光滑的墙壁用网兜把一个足球挂在A点(如图)，足球的质量为m，网兜的质量不计，足球与墙壁的接触点为B，悬绳与墙壁的夹角为α，求悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持力。解题指导：足球处于三力平衡状态，可以应用分解法、合成法或正交分解法等方法求解。解析：取足球作为研究对象，它们受重力G＝mg、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F＝G，从图中力的平行四边形可求得：F1＝Ftanα＝mgtanαF2＝F/cosα＝mg/cosα。

知识讲解超重与失重分析物体在电梯中的受力情况aaNmgN-mg=maNmg-N=ma1.超重现象定义：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的情况称为超重现象。条件：物体与向上的加速度，包括加速上升和减速下降定义：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情况称为超重现象。2.失重现象条件：物体与向下的加速度，包括减速上升和加速下降一个人站在体重计的测盘上，在人从站立到蹲下的整个过程中(如下图所示)，体重计指针示数如何变化？思考与讨论例：(多选)一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为a的正方向，则人对地板的压力(

)A．t＝2s时最大B．t＝2s时最小C．t＝8.5s时最大D．t＝8.5s时最小动手做一做当装有水的水杯(或水瓶)壁上有一个小孔时，在水压作用下，水会从孔中流出来。如果让这个杯子自由下落又是什么情况呢？课堂小结物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的情况称为超重现象。一、超重现象：1.定义:2.产生超重的条件：物体有向上的加速度2.产生失重的条件：二、失重现象：1.定义: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情况称为失重现象。物体