第七节用牛顿运动定律解决问题,(,二,),课前自主学案,一、共点力的平衡条件,1,平衡状态：物体在力的作用下保持,_,或,_,的状态,2,平衡条件：,_,二、超重和失重,1,超重,(1),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,(,或对竖直悬挂物的拉力,),_,物体所受重力的现象,(2),产生条件：物体具有,_,的加速度,静止,匀速直线运动,合外力为零,大于,向上,2,失重,(1),定义：物体对水平支持物的压力,(,或对竖直悬挂物的拉力,)_,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,(1),定义：物体对支持物的压力,(,或对悬挂物的拉力,)_,的状态,(2),产生条件：,a,_,，方向,_,小于,向下,为零,g,竖直向下,三、从动力学看自由落体运动,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,重力,加速度,零,匀加速,核心要点突破,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,物体受,N,个共点力作用处于平衡状态时，其中任意一个力与剩余,(,N,1),个力的合力一定等大反向,当物体处于平衡状态时，沿任意方向物体所受的合力均为零,3,解共点力平衡问题的一般步骤,(1),选取研究对象,(2),对所选取的研究对象进行受力分析，并画出受力图,(3),对研究对象所受的力进行处理，一般情况下需要建立合适的直角坐标系，对各力按坐标轴进行正交分解,(4),建立平衡方程,若各力作用在同一直线上，可直接用,F,合,0,的代数式列方程,若几个力不在同一直线上，可用,F,x,合,0,与,F,y,合,0,联立列出方程组,(5),对方程求解，必要时需对解进行讨论,即时应用,(,即时突破，小试牛刀,),1,共点的五个力平衡，则下列说法中不正确的是,(,),A,其中四个力的合力与第五个力等大反向,B,其中三个力的合力与其余的两个力的合力等大反向,C,五个力合力为零,D,撤去其中的三个力，物体一定不平衡,解析：,选,D.,共点的五个力平衡，则五个力的合力为零，,C,正确,任意三个力或四个力的合力与其余的两个力的合力或第五个力一定等大反向，,A,、,B,正确,而撤去其中三个力，剩余两个力的合力不一定为零，物体不一定平衡，,D,错,二、对超重、失重和完全失重的进一步理解,1,视重：当物体挂在弹簧秤下或放在水平台秤上时，弹簧秤或台秤的示数称为,“,视重,”,，大小等于秤所受的拉力或压力,2,视重、失重和超重的关系,加速度情况,现象,视重,(,F,),视重,(,F,),与重力,(,mg,),比较,平衡状态,a,0,匀速或静止,F,mg,F,mg,a,向上,超重,F,m,(,g,a,),F,mg,a,向下,失重,F,m,(,g,a,),F,mg,a,g,向下,完全失重,F,0,F,0,mg,3.,对超重、失重的理解应注意以下几个方面,(1),物体处于,“,超重,”,或,“,失重,”,状态，并不是说物体的重力增加了或减小了,(,甚至消失了,),地球作用于物体的重力始终是存在的且大小也无变化,即使是完全失重现象，物体的重力也没有变小,当然，物体所受重力会随高度的增加而减小，但这不是失重现象,(2),超,(,失,),重现象是指物体对悬挂物的拉力,(,或对支持物的压力,),大于,(,小于,),重力的现象,(3),“,超重,”“,失重,”,现象与物体运动的速度方向和大小均无关，只决定于物体的加速度方向,(4),日常所说的,“,视重,”,与,“,重力,”,有区别,视重大小是指物体对支持物或悬挂物的作用力大小，只有当物体的加速度为零时，视重大小才等于重力的大小,4,处理超重与失重问题的基本思路,超重和失重问题实质上就是牛顿第二定律应用的延续，解题时仍应抓住加速度这个关键量,特别提醒：,(1),若系统中某一部分有向上或向下的加速度，则系统整体也处于超重或失重状态,(2),从牛顿第二定律可以知道，加速度方向是超失重判断的关键，若加速度方向向上,(,包括斜向上,),，物体处于超重状态；若加速度方向向下,(,包括斜向下,),，物体处于失重状态,(3),当物体处于完全失重状态时，由重力引起的一切现象都会消失，如物体对桌面无压力，单摆不再摆动，浸在液体中的物体不受浮力,即时应用,(,即时突破，小试牛刀,),2,(2011,年泰州高一检测,),升降机中站在测力计上的人，发现测力计示数比自己的体重小，则,(,),A,人受到的重力减小了,B,人受到的重力不变,C,升降机可能正在加速上升,D,升降机可能正在加速下降,解析：,选,BD.,测力计示数小于重力，说明人处于失重状态,失重并不是重力减小了，而是,“,视重,”,减小，人的重力未变，,A,错，,B,对,失重说明升降机的加速度方向向下，它可能加速向下运动，也可能减速上升运动，,C,错，,D,对,课堂互动讲练,解决共点力平衡问题的常用方法,类型一,例,1,(2009,年高考山东卷,),如图,4,7,1,所示，光滑半球形容器固定在水平面上，,O,为球心,一质量为,m,的小滑块，在水平力,F,的作用下静止于,P,点,设滑块所受支持力为,F,N,，,OP,与水平方向的夹角为,，下列关系正确的是,(,),图,4,7,1,【,答案,】,A,【,方法总结,】,求解共点力平衡问题的关键是：对研究对象受力分析并画出受力图，然后应用共点力平衡条件列方程求解即可,变式训练,1,(2010,年高考湖南卷,),如图,4,7,4,所示，一物块置于水平地面上,当用与水平方向成,60,角的力,F,1,拉物块时，物块做匀速直线运动；当改用与水平方向成,30,角的力,F,2,推物块时，物块仍做匀速直线运动,若,F,1,和,F,2,的大小相等，则物块与地面之间的动摩擦因数为,(,),图,4,7,4,动态平衡问题的求解,类型二,例,2,用三根轻绳将质量为,m,的物块悬挂在空中，如图,4,7,5,所示，已知绳,AO,和,BO,与竖直方向的夹角都是,30,，若想保持,A,、,O,两点的位置不变，而将,B,点下移至,OB,水平，则此过程中,(,),A,OB,绳上的拉力先增大后减小,B,OB,绳上的拉力先减小后增大,C,OA,绳上的拉力先增大后减小,D,OA,绳上的拉力不断减小,图,4,7,5,图,4,7,6,【,答案,】,B,【,方法总结,】,处理该类动态问题的方法就是在原来处理平衡问题的基础上，注意分析由于某一个物理量的变化，而带来的其他变化，可用图解法，也可用数学讨论法求解,变式训练,2,(2011,年南阳高一检测,),在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体,A,，,A,与竖直墙之间放一光滑圆球,B,，整个装置处于静止状态,现对,B,加一竖直向下的力,F,，,F,的作用线通过球心，设墙对,B,的作用力为,F,1,，,B,对,A,的作用力为,F,2,，地面对,A,的作用力为,F,3,.,若,F,缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图,4,7,7,所示，在此过程中,(,),图,4,7,7,A,F,1,保持不变，,F,3,缓慢增大,B,F,1,缓慢增大，,F,3,保持不变,C,F,2,缓慢增大，,F,3,缓慢增大,D,F,2,缓慢增大，,F,3,保持不变,对超重、失重的理解,类型三,例,3,(2011,年唐山市模拟,),几位同学为了探究电梯起动和制动时的运动状态变化情况，他们将体重计放在电梯中，一位同学站在体重计上，然后乘坐电梯从,1,层直接到,10,层，之后又从,10,层直接回到,1,层,用照相机进行了相关记录，如图,4,7,8,所示,图,1,为电梯静止时体重计的照片，图,2,、图,3,、图,4,和图,5,分别为电梯运动过程中体重计的照片,根据照片推断正确的是,(,),图,4,7,8,A,根据图,2,推断电梯一定处于加速上升过程，电梯内同学可能处于超重状态,B,根据图,3,推断电梯一定处于减速下降过程，电梯内同学可能处于失重状态,C,根据图,4,推断电梯可能处于减速上升过程，电梯内同学一定处于失重状态,D,根据图,5,推断电梯可能处于减速下降过程，电梯内同学一定处于超重状态,【,自主解答,】,由图,1,可知该同学体重约为,46 kg,，图,2,和图,5,体重计的读数约为,50 kg,，大于该同学体重，则一定具有向上的加速度，处于超重状态，电梯可能加速向上，也可能减速向下运动，故,A,项错、,D,项对,图,3,和图,4,中体重计读数约为,42 kg,，小于该同学的体重，说明电梯具有向下的加速度，处于失重状态，可能是加速下降或减速上升运动，故,B,项错,C,项对,故选,CD.,【,答案,】,CD,【,方法总结,】,(1),超重现象和失重现象只与加速度的方向有关，与运动方向无关,(2),超重、失重变化的是物体的视重，物体的重力并不发生变化,变式训练,3,(2010,年高考浙江卷,),如图,4,7,9,所示，,A,、,B,两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛,(,不计空气阻力,),下列说法正确的是,(,),图,4,7,9,A,在上升和下降过程中,A,对,B,的压力一定为零,B,上升过程中,A,对,B,的压力大于,A,物体受到的重力,C,下降过程中,A,对,B,的压力大于,A,物体受到的重力,D,在上升和下降过程中,A,对,B,的压力等于,A,物体受到的重力,知能优化训练,本部分内容讲解结束,点此进入课件目录,按,ESC,键退出全屏播放,谢谢使用,赠送精美图标,1,、字体安装与设置,如果您对PPT模板中的字体风格不满意，可进行批量替换，一次性更改各页面字体。,在,“,开始”,选,项卡,中,，点击“,替,换”按,钮右,侧箭,头,，,选,择“,替,换,字,体,”。（如下,图）,在图“替换”下拉列表中选择要更改字体。（如下图）,在“替换为”下拉列表中选择替换字体。,点击“替换”按钮，完成。,43,2,、替换模板中的图片,模板中的图片展示页面，您可以根据需要替换这些图片，下面介绍两种替换方法。,方法一：更改图片,选中模版中的图,片,（,有些图片与其他,对象,进行了组合，,选,择,时,一定要选中图,片 本身，而不是组合）。,单击鼠标右键，选择“更改图片”，选择要替换的图片。（如下图）,注意：,为防止替换图片发生变形，请使用与原图长宽比例相同的图片。,43,PPT放映设置,PPT,放映场合不同，放映的要求也不同，下面将例举几种常用的放映设置方式。,让PPT停止自动播放,1.,单击,”,幻灯片放映,”,选项卡，去除“使用计时”选项即可。,让PPT进行循环播放,1.,单击”幻灯片放映”选项卡中的“设置幻灯片放映”，在弹出对话框中勾选“循 环放映，按,ESC,键终止”。,