高中物理 第四章 牛顿运动定律 第7节 用牛顿运动定律解决问题(二)课件 新人教必修1.ppt

7用牛顿运动定律解决问题(二)一、共点力作用下物体的平衡条件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)______________物体所受的重力的现象．(2)产生条件：物体具有______________的加速度．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)等于零的状态．②产生条件：a＝g方向______________．一、对平衡状态及平衡条件的理解1．对共点力作用下物体的平衡的理解(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．(2)“静止”和“v＝0”的区别与联系(2)由平衡条件得出的结论①物体在两个力作用下处于平衡状态则这两个力必定等大反向共线是一对平衡力．②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共线．③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共线．④当物体处于平衡状态时沿任意方向物体所受的合力均为零．1.物体在共点力作用下下列说法中正确的是()A．物体的速度在某一时刻等于零时物体就一定处于平衡状态B．物体相对另一物体保持静止时物体一定处于平衡状态C．物体所受合外力为零时就一定处于平衡状态D．物体做匀加速运动时物体处于平衡状态【解析】本题考查对平衡状态的判断处于平衡状态的物体从运动形式上是处于静止或匀速直线运动状态从受力上看物体所受合外力为零．某一时刻速度为零的物体受力不一定为零故不一定处于平衡状态A错误；物体相对另一物体静止时该物体不一定静止如当另一物体做变速运动时该物体也做变速运动此时物体处于非平衡状态故B错误；C选项符合平衡条件的判断为正确选项；物体做匀加速运动所受合外力不为零所以不是平衡状态故D错误选C.【答案】C物体受到与水平方向成30°角的拉力FT的作用向左做匀速直线运动如右图所示则物体受到的拉力FT与地面对物体的摩擦力的合力的方向是()A．向上偏左B．向上偏右C．竖直向上D．竖直向下【解析】物体受重力mg、拉力FT、支持力FN和摩擦力Ff共同作用处于平衡状态则四个力的合力为零即有Ff与FT的合力的大小等于重力和支持力的合力的大小方向相反．【答案】C二、对超重和失重的理解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”大小等于测力计所受的拉力或秤所受压力．2．超重、失重的分析3.对超重和失重现象的理解(1)物体处于超重或失重状态时物体所受的重力始终不变只是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力发生了变化看起来物重好像有所增大或减小．(2)发生超重或失重现象与物体的速度方向无关其取决于物体加速度的方向．(3)在完全失重状态下平常由重力产生的一切物理现象都会完全消失比如物体对桌面无压力单摆停止摆动浸在水中的物体不受浮力等．靠重力才能使用的仪器也不能再使用如天平、液体气压计等．超重与失重现象仅仅是一种表象．只是拉力(或压力)的增大或减小物体的重力大小是不变的．如右图所示在一细绳C点系住一重物P细绳两端A、B分别固定在墙上使AC保持水平BC与水平方向成30°角已知细绳最多只能承受200N的拉力那么C点悬挂物体的重力最多为________N这时细绳的________段即将拉断．【解析】本题选择C点作为研究对象它受重物P竖直向下的拉力F＝mPg、BC段绳的拉力F1、AC段绳的拉力F2三力合力为零．解法一力的合成法根据一个物体受三个力作用处于平衡状态则三个力的任意二个力的合力大小等于第三个力大小方向与第三个力方向相反．在如右图所示中可得出F1与F2的合力F合竖直向上大小等于F由三角函数关系可得出：F合=F1·sin30°=F=mPgF2=F1·cos30°.当F1达到最大值200N时mPg=100NF2=173N在此条件下BC段绳子即将断裂AC段绳的拉力F2还未达到最大值．当F2达到最大值200N时mPg=115.6NF1=231.2N>200N．由此可看出AC段绳的拉力达到最大值BC段绳的拉力已经超过其最大承受拉力在该条件下BC段绳子早已断裂．从以上分析可知C点悬挂物体的重力最多为100N这时BC段绳子即将拉断．解法二正交分解法如右图所示将拉力F1分解根据物体平衡条件可得：F1·sin30°=F=mPgF2=