第1部分第四章第7节用牛顿运动定律解决问题[二].ppt

第 四章 牛顿运动定律;1．如果一个物体在力的作用下保持静止或 匀速直线运动状态，则这个物体就处于平衡状态。 2．在共点力作用下物体的平衡条件是合力 为0。 3．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现象，叫超重。 4．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，叫失重。;[自学教材];[重点诠释]; 4．共点力平衡的几种常见类型 (1)物体受两个力平衡时，这两个力等大反向，是一对平衡力。 (2)物体受三个力平衡时，任意两个力的合力与第三个力等大反向。 (3)物体受三个以上的力平衡时，其中任意一个力与另外几个力的合力等大反向。; 5．解题方法 处理共点力的平衡问题时正确的受力分析是关键。当物体受三个力(不平行)而平衡时，这三个力一定是共点力，常用以下两种方法处理问题： (1)三角形法： ①根据平衡条件，任两个力的合力与第三个力等大反向，把三个力放于同一个三角形中，三条边对应三个力，再利用几何知识求解。 ②三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。 ; [特别提醒]　物体受多个力平衡时，我们可以通过求出其中几个力的合力，将多个力的平衡问题转化为二力平衡或三力平衡问题。;1．下列物体中不处于平衡状态的是 (　　) A．静止在粗糙斜面上的物体 B．沿粗糙斜面匀速下滑的物体 C．在平直路面上匀速行驶的汽车 D．做自由落体运动的物体在刚开始下落的瞬间;解析：在共点力作用下处于平衡状态的物体，必然同时具备两个特点：从运动状态来说，物体保持静止或匀速运动状态，加速度为零；从受力情况来说，合力为零。因此，判断物体是否处于平衡状态可以有两种方法：一种是根据运动状态看运动状态是不是不变，加速度是不是为零；另一种是根据物体的受力情况，看合力是不是为零。显然，静止在粗糙斜面上或沿粗糙斜面匀速下滑的物体和匀速行驶的汽车都处于平衡状态。而做自由落体运动的物体在刚开始下落时，尽管速度v＝0，但加速度a＝g≠0，合力F＝G≠0，不处于平衡状态，故选D。 答案：D; 1．超重 (1)定义：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。 (2)产生条件：物体具有 的加速度。 2．失重 (1)定义：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。; (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 。 ;[重点诠释];2．超重、失重的分析;　　特征 状态　　; [特别提醒] (1)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。 (2)物体处于超重状态，它的加速度不一定竖直向上，但加速度一定有竖直向上的分量；同理处于失重状态的物体，其加速度方向不一定竖直向下，但一定有竖直向下的分量。;2．小丁同学在地面上最多能举起60 kg的重物，重力加速度g ＝10 m/s2，小丁同学站在正以加速度5 m/s2上升的升降机中最多能举起的重物为 (　　) A.40 kg　　　　　　　　　 B.30 kg C.60 kg D.50 kg 解析：升降机以加速度为5 m/s2匀加速上升，重物在竖直方向有加速度，会出现超重现象，可知C错；在地面上最多能举起60 kg的重物，可知小丁对重物竖直方向的最大作用力F＝600 N，对重物应用牛顿第二定律有F－m1g＝m1a，解得m1＝40 kg。 答案：A; [例1]　在科学研究中，可以用风力仪 直接测量风力的大小，其原理如图 4－7－1所示。仪器中一根轻质金属 丝，悬挂着一个金属球。无风时， 金属丝竖直下垂；当受到沿水平方向吹来的风时，金属丝偏离竖直方向一个角度。风力越大，偏角越大。通过传感器，就可以根据偏角的大小指示出风力。那么风力大小F跟金属球的质量m、偏角θ之间有什么样的关系呢？; [解析]　取金属球为研究对象， 有风时，它受到三个力的作用： 重力mg、水平方