高中物理 第四章 牛顿运动定律 7 用牛顿运动定律解决问题（二）课件 新人教版必修1-新人教版高一必修1物理课件.ppt

知识内容内容索引自主预习一、共点力的平衡1.平衡状态：或状态.2.平衡条件：(1)F合＝(或加速度a＝)二、超重和失重1.超重：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称为超重现象.2.失重：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称为失重现象.3.完全失重：如果物体对支持物、悬挂物作用力这时物体正好以大小等于、方向的加速度运动此时物体处于完全失重状态.三、从动力学看自由落体运动和竖直上抛运动1.自由落体运动(1)条件：①物体从开始下落即运动的初速度是；②运动过程中只受的作用根据牛顿第二定律mg＝ma所以a＝.(2)运动性质：v0＝、a＝的匀加速直线运动.2.竖直上抛(1)条件：①具有的初速度.②只受.(2)运动性质：初速度v0≠0、加速度a＝的匀变速直线运动.判断下列说法的正误.(1)物体所受合力为零时就一定处于平衡状态.()(2)超重就是物体受到的重力增加了.()(3)物体处于完全失重状态时物体的重力就消失了.()(4)物体处于超重状态时物体一定在上升.()(5)物体处于失重状态时物体可能在上升.()(6)物体做竖直上抛运动时处于超重状态.()重点探究一、共点力的平衡条件[知识深化]平衡条件的四个推论1.二力作用平衡时二力等大、反向.2.三力作用平衡时任意两个力的合力与第三个力等大、反向.3.多力作用平衡时任意一个力与其他所有力的合力等大、反向.4.物体处于平衡状态时沿任意方向上分力之和均为零.例1在光滑墙壁上用网兜把足球挂在A点足球与墙壁的接触点为B如图1所示．足球的质量为m悬绳与墙壁的夹角为α网兜的质量不计求悬绳对球的拉力和墙壁对球的支持力的大小(重力加速度为g)．解析取足球为研究对象它共受到三个力的作用：重力G＝mg方向竖直向下；墙壁的支持力F1方向水平向左；悬绳的拉力F2方向沿绳的方向．这三个力一定是共点力重力的作用点在球心支持力F1沿球的半径方向．G和F1的作用线必交于球心则F2的作用线必过球心．既然是三力平衡可以根据任意两力的合力与第三个力等大、反向求解也可用正交分解法求解．解法2：正交分解法取足球为研究对象如图乙所示取水平方向为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＝F2sinα－F1＝0①Fy合＝F2cosα－G＝0②代入①式得F1＝F2sinα＝mgtanα.二、超重和失重(2)电梯将要到达目的地减速运动时加速度方向向哪？人受到的支持力比其重力大还是小？[知识深化]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、失重的比较：超重3.对超重、失重的理解(1)物体处于超重还是失重状态只取决于加速度的方向与物体的运动方向无关.(2)发生超重和失重时物体所受的重力并没有变化.(3)发生完全失重现象时与重力有关的一切现象都将消失.比如物体对支持物无压力、摆钟将停止摆动……靠重力使用的仪器也不能再使用(如天平).只受重力作用的一切抛体运动都处于完全失重状态.例2在升降电梯内的地面上放一体重计电梯静止时晓敏同学站在体重计上体重计示数为50kg电梯运动过程中某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图2所示在这段时间内下列说法正确的是A.晓敏同学所受的重力变小了B.晓敏对体重计的压力大于晓敏的重力C.电梯一定在竖直向下运动D.电梯的加速度大小为方向一定竖直向下解析晓敏在这段时间内处于失重状态是由于晓敏对体重计的压力变小了而晓敏的重力没有改变A、B错误；人处于失重状态加速度向下运动方向可能向上也可能向下故C错误；以竖直向下为正方向有：mg－F＝ma即50g－40g＝50a解得a＝方向竖直向下故D正确.针对训练(2018·4月选考·8)如图3所示小芳在体重计上完成下蹲动作.下列F－t图象能反映体重计示数随时间变化的是三、从动力学观点看自由落体和竖直上抛运动[知识深化]对竖直上抛运动的理解1.性质：竖直上抛运动是初速度方向竖直向上加速度为g的匀变速直线运动.2.特点(1)上升过程：加速度与速度方向相反物体做匀减速直线运动；下降阶段加速度与速度方向相同物体做自由落