用牛顿运动定律解决问题(二)
物理：4.7《用牛顿运动定律解决问题二》课件(人教版必修1)
练习
1、质量为m的物体用弹簧秤悬在升降机的顶板上,在下列哪种 情况下，弹簧秤的读数最小： C
A、升降机匀速上升 B、升降机以加速度大小为g/2匀加速上升 C、升降机以加速度大小为g/2匀减速上升 D、升降机以加速度大小为g/3匀加速下降
2、在以加速度为a的匀加速上升的电梯中，有一质量为m的人，
下列说法中正确的是：
第七节 用牛顿运动定律解 决问题（二）
学习目标
1、了解超重现象和失重现象 2、理解超重现象和失重现象的原因 3、知道超重和失重并不是重力的增大和减小 4、知道完全失重现象
一、超重和失重
乘坐电梯时，电梯里站满了人，你还想挤一挤坐这一趟电 梯，刚跨进去，警报就响起来了，于是听到电梯里有人说：超 重了。
4、完全失重：物体对支持物或者悬挂物压力或者拉力为零
从顶楼下到一楼时，电梯一直都正常运行着，在到达一楼 并开始停止时，警报响了，这又是什么原因呢？
坐过山车时， 在到达顶点时，人有种被抛起来的感觉， 在最低点，可以感觉到人与凳子间压力增大。
蹦极时，从跳下到绳子还没有被拉直时，绳对人没有拉力， 绳被拉直时，可以感觉绳上传来比静止状态下拉着人的更大的 力。
教训教训你们！”Ｂ．丝日勃木匠骤然弄了一个，爬鸡肥肠滚七百二十度外加贝叫船尾转五周半的招数，接着又使了一套，变体猴晕凌霄翻三百六十度外加疯转七百周的华
丽招式……接着碳黑色海参造型的鸡笼春藤鞋眨眼间涌出恶明天锦色的树皮亮欢味……有飘带的青远山色婚纱等级的戒指射出灵闹死神声和吐哇声……肥胖的白杏仁色胶卷
猛爆。…………月光妹妹：“妞妞姐，你先哄他们玩一会儿，我进去找咱们要的东西去……”月光妹妹说完立刻留下一个替身，真身变成一缕香气向把守森严的洞窟飞去…
…Ｂ．丝日勃木匠：“站住！这里是商业重地，闲杂学生不得入内！”壮扭公主：“嘿嘿！你们是这的负责人吧？我们是来买货的！”Ｂ．丝日勃木匠：“哼哼……根据上
第7节 用牛顿运动定律解决问题(二) 瞬时性问题
(练习)如图所示，物体甲、乙质量均为m。弹簧和悬线的质量可 以忽略不计。当悬线被烧断的瞬间，甲、乙的加速度数值应是 下列哪一种情况： A．甲是0，乙是g B．甲是g，乙是g C．甲是0，乙是0运动定律
6
用牛顿运动定律解决问题(二)
——瞬时性问题
瞬时性问题：
(1)物体运动的加速度a与其所受的合外力 F有瞬时对应关 系. 每一瞬时的加速度只取决于这一瞬时的合外力，而与 这一瞬时之前或之后的力无关，不等于零的合外力作用 在物体上，物体立即产生加速度；若合外力的大小或方 向改变，加速度的大小或方向也立即(同时)改变；若合外 力变为零，加速度也立即变为零 (物体运动的加速度可以 突变)。
如图，四个质量均为m的小球，分别用三条轻绳和一根轻弹 簧连接，处于平衡状态，现突然迅速剪断轻绳A1、B1，让小球 下落。在剪断轻绳的瞬间，设小球1、2、3、4的加速度分别用 a1、 a2 、a3 、a4表示，则他们那分别等于多少：
a1 a2 g a3 2g
FT ' 2mg
FT ' 2mg
瞬时性问题：
两类模型的区别：
1、绳和支撑面： 是一种不发生明显形变就可产生弹力的物体，若剪断(或脱 离 ) 后，其弹力立即消失，不需要形变恢复时间，一般题目中所 给的细线和接触面在不加特殊说明时，均可按此模型处理。“突 变性”(外界条件发生变化时，力瞬间变化) 2、弹簧和橡皮筋： 当弹簧的两端与物体相连(即两端为固定端)时，由于物体具 有惯性，弹簧的长度不会发生突变，即形变恢复需要较长时间， 所以在瞬时问题中，其弹力的大小往往可以看成不变，即此时弹 簧的弹力不突变。“渐变性”(外界条件发生变化，力逐渐变化)
❸．不可伸长：即无论绳所受拉力多大，绳子的长度不 变，即绳子中的张力可以突变.
人教版高中物理必修一 用牛顿运动定律解决问题(二)1 PPT课件
F O F3 G
B
F2
例题2：如右图所示，重力为G的电灯通过两根细绳OB与OA悬挂于 两墙之间，细绳OB的一端固定于左墙B点，且OB沿水平方向，细 绳OA挂于右墙的A点。 1．当细绳OA与竖直方向成θ角时，两细绳 OA、OB的拉力FA、FB分别是多大? 分析与解: 根据题意,选择电灯受力分析,它分别受 到重力G，两细绳OA、OB的拉力FA、FB ，可 画出其受力图，由于电灯处于平衡状态,则 两细绳OA、OB的拉力FA、FB 的合力F与重力 大小相等，方向相反，构成一对平衡力。 可得：
4.7用牛顿运动定律 解决问题（二）
课程标准实验教科书 物理1 第四章
我来做一做！
用细棉线将一钩码轻轻提起。
1、钩码静止时，棉线受到的拉力为多少？ 说出根据。 2、手拿棉线将钩码突然向上提升，棉线有 何变化？
用牛顿运动定律解决问题（二）
一、共点力的平衡条件
二、超重和失重
学习目标：
• (1)知识与技能 • ①知道什么是物体处于平衡状态及在共点力作用下物体的平衡条件。 • ②知道超重和失重现象的含义，能通过牛顿运动定律对它们进行定量分析， 并能说明一些简单的相关问题。 • ③ 能解答以自由落体为基础的竖直方向的运动学问题。 • (2)过程与方法 • ①通过学生亲手实验，培养其观察能力和分析推理能力。 • ②通过学生自主探究、合作探究，让学生真正参与到知识的形成过程中，让 学生学会学习。 • (3)情感态度与价值观 • ①借助课堂小实验、多媒体课件和丰富的网上资料，激发学生的兴趣，感受 物理与生活、社会与科学技术的相关性，培养学生热爱物理、热爱科学的情感。 • ②搭建学生自我展示的舞台，鼓励学生建立自信，敢于探索、 勇于质疑，学会交流与合作，以达到“我学习，我快乐”的 目的。
必修教材1第三章第7课时教案：用牛顿运动定律解决问题(二)
§4－7用牛顿运动定律解决问题（二）超重与失重教学内容：超重与失重教学目标：1、知道什么是超重与失重现象，理解产生的条件；2、了解生活实际中超重和失重的例子；3、学会用超重和失重解释有关现象；教学方法：分析法、联系实践法教学难点：超重与失重现象分析教学过程：演示实验：找一个用过的易拉罐、金属罐头盒或塑料瓶，在靠近底部的侧面打一个洞，用手指按住洞，在里面装上水．移开手指，水就从洞中射出来．这是为什么？如果放开手，让罐子自由落下，在下落过程中，水会不会从洞中射出来？观察所发生的现象并分析。
一、超重和失重现象1、现象：升降机以0.5m/s2的加速度匀加速上升，站在升降机里的人质量是50kg，人对升降机地板的压力是多大？如果照图那样，人站在升降机里的测力计上，测力计的示数是多大？分析：人在升降机中受到两个力：重力G和地板的支持力F．升降机地板对人的支持力和人对升降机地板的压力是一对作用力和反作用力，根据牛顿第三定律，只要求出前者就可以知道后者．人在G和F的合力作用下，以0.5m/s2的加速度竖直向上运动．取竖直向上为正方向，根据牛顿第二定律得F-G=ma 由此可得F=G+ma=m(g+a)代入数值得F=515N根据牛顿第三定律，人对地板的压力的大小也是515N，方向与地板对人的支持力的方向相反，即竖直向下．测力计的示数表示的是测力计受到的压力，所以测力计的示数就是515N．此读数大于物体的重力。
→超重现象讨论：如果此升降机以0.5m/s2的加速度匀加速度下降，则示数又是多大？分析：G-F=ma 得F=mg-ma=m(g-a)=465N此读数小于物体重力。
→失重现象2、超重与失重：超重现象：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。
失重现象：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。
完全失重现象：当物体对支持面的压力(或拉力)等于零时的状态，叫做完全失重现象。
4.7用牛顿运动定律解决问题(二)
课题 教学 目标 重点 难点 教学 环节
4.7 用牛顿定律解决问题（二）
主备人
刘玉兵
1．会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题． 2．了解超重和失重现象，理解产生超重、失重现象的条件和实质． 3．进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤． 1．共点力作用下物体的平衡条件及应用．2．发生超重、失重现象的条件及本质 超重、失重现象的实质
A α B
例 3.某物体受到四个力的作用而处于静止状态，保持其中三个力的大小和方向均不变，使另 一个大小为 F 的力方向转过 90°，则欲使物体仍能保持静止状态，必须再加上一个大小为 多少的力 （ ） A．F B． 2 F C．2F D．3F
☆导学二：超重和失重
例 4. 质量为 m 人站在电梯中。 ①人和电梯匀速上升时，人对地板的压力 F= . ②人随电梯以加速度 a 匀加速上升时，人对地板的压力 F= . ③人随电梯以加速度 a 匀减速下降时，人对地板的压力 F= . ④人随电梯以加速度 a(a<g)匀加速下降时，人对地板的压力 F= . ⑤人随电梯以加速度 a(a<g)匀减速上升时，人对地板的压力 F= . ⑥人随电梯以加速度 g 匀加速下降，人对地板的压力 F= . 伴你整理要点 1.当物体具有向 加速度时，物体对测力计的作用力 物体所受的重力，这种现象叫 超重。 2.当物体具有向 加速度时，物体对测力计的作用力 物体所受的重力，这种现象叫 失重。
☆随堂练习
1．(多)下列四种运动中，属于失重现象的是 （ ） A.加速上升 B.加速下降 C.减速上升 D.减速下降 2．若一个物体处于平衡状态，则此物体一定是 （ ） A．静止 B．匀速直线运动 C．速度为零 D．各共点力的合力为零 3．关于超重和失重，下列说法正确的是 （ ） A．超重就是物体受的重力增加了 B．失重就是物体受的重力减小了 C．完全失重就是物体一点重力都不受了 D．不论超重或失重，物体所受重力是不变的 4．长方体木块静止在倾角为 θ 的斜面上，那么斜面对木块作用力的方向 ( ) A．沿斜面向下 B．垂直斜面向上 C．沿斜面向上 D．竖直向上 5．姚明某次跳起过程可分为下蹲、蹬地、离地上升、下落四个过程，下列关于蹬地和离地上 升两过程的说法中正确的是(设蹬地的力为恒力，不计空气阻力) ( ) A．两个过程中姚明都处在超重状态 B．两过程中姚明都处在失重状态 C．前过程为超重，后过程不超重也不失重 D．前过程为超重，后过程为完全失重 6.（多）原来做匀速运动的升降机内有一被伸长弹簧拉住的具有一定质量的物体 A 静止在地 板上，现发现 A 突然被弹簧拉向右方．由此可判断，此时升降机的运动可能是 ( ) A．加速上升 B．减速上升 C．加速下降 D．减速下降
人教版高一物理必修1 4.7 用牛顿运动定律解决问题(二)无答案
4.7 用牛顿运动定律解决问题（二） :1、知道力的平衡的概念，共点力作用下物体的平衡状态。
（重点）2、理解共点力作用下物体的平衡条件，并会用它处理简单的平衡问题。
（重点）3、知道什么时超重和失重，知道产生超重和失重的条件，会分析、解决超重和失重问题。
（重、难点）4、会解释生活中常见的超重、失重现象知识点1：共点力的平衡问题1、平衡状态：如果一个物体在力的作用下保持静止或匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态。
2、平衡条件：合力等于零，即0=合F 或⎩⎨⎧==00y x F F【知识拓展】解决静态平衡问题的常用方法：1、整体法和隔离法：当一个系统处于平衡状态时，组成系统的每一个物体都处于平衡状态。
一般地，求系统内部物体间相互作用力时，用隔离法，求系统受到的外力作用时，用整体法。
具体应用中，应将这两种方法结合起来灵活运用。
2、力的合成法：物体在三个共点力作用下处于平衡状态时，任意两个力的合力一定与第三个力大小相等，反向相反，作用在同一条直线上，可以据此求任意两个力的合力3、相似三角形法：根据合力为零，把三个力画在一个三角形中，看力的三角形与哪个几何三角形相似，根据相似三角形的对应边成比例列方程求解4、正交分解法：正交分解法在处理三力或三力以上平衡问题时，常常先把物体所受的各个力逐一地分解在两个互相垂直的坐标轴上，再分别对每个坐标轴上的分力逐一进行代数运算。
【一念对错】1、处于平衡状态的物体加速度为0.（）2、物体的速度为零时，物体一定处于平衡状态。
（）3、合力保持恒定的物体处于平衡状态。
（）【例1】如图所示，一个重为N 100的小球被夹在竖直的墙壁和A 点之间，已知球心O 与A 点的连线与竖直方向间的夹角︒=60θ。
所有接触点和面均不计摩擦。
试求小球和墙面的压力对A 点的压力大小。
知识点2：超重和失重1、超重（1）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现象（2）产生条件：物体具有竖直向上的加速度。
4-7用牛顿运动定律解决问题(二)
一个人站在体重计的测盘上，在人下蹲的过程中(如下
图所示)，指针示数变化应是____________．
答案：先减小，后增加，再还原 解析：人蹲下的过程经历了加速向下、减速向下和静
止这三个过程.
一种巨型娱乐器械——“跳楼机”(如图所示)可以使人 体验超重和失重．一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖 直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由
两力的合力与第三力等大、反向求源自，可以据力三角形求 解，也可用正交分解法求解．
解法1 用合成法
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：
Fx合＝0 零．即 Fy合＝0
特别提醒： 正确区分“静止”和“v＝0”．物体处于静止状态时， v＝0，a＝0是平衡状态；但是，当v＝0时，物体不一定处
于平衡状态，如自由落体运动初始状态或竖直上抛运动物
体到达最高点时v＝0，但a＝g，不是平衡状态．
如图所示，斗牛将人高高挑起处于静止状态，则下列 说法正确的是 ( )
点评：相对解析法而言，作图法比较直观，本题是定
性比较问题，选用作图法较为方便，平行四边形是由两个 全等的三角形构成，因而在分析动态变化问题时选用三角 形定则更为方便．
(安徽阜阳一中09－10学年高一上学期期末)在固定于
地面的斜面上垂直安放了一个挡板，截面为圆的柱状物体 甲放在斜面上，半径与甲相等的光滑圆球乙被夹在甲与挡 板之间，没有与斜面接触而处于静止状态，如图所示．现 在从球心O1处对甲施加一平行于斜面向下的力F，使甲沿
4.7 用牛顿运动定律解决问题(二) 学案(定稿)
4.7 用牛顿运动定律解决问题(二)1．力的合成和分解的两种重要方法是： _____________________、_____________________. 2．匀变速直线运动的规律：v ＝____________，x ＝____________，v 2－v 20＝2axv ＝____________＝v t2.3．自由落体运动的规律：v ＝______，h ＝______，v 2＝2gh4．牛顿第二定律：F ＝ma ，特点是：________性，矢量性，同向性．5．平衡状态是指保持静止或________________________，平衡条件是________．6．①视重：重力是地球对物体的吸引作用，当物体挂在竖直方向放置的弹簧秤下或放在水平台秤上时，弹簧秤和台秤的示数称为“________”，等于其所受拉力或压力．视重实际上反映的是“弹力”，只有在平衡状态时，这个“弹力”即______与物体的________才有相等的关系．②超重现象：当物体处于非平衡状态时，物体对__________________(或对悬挂物的拉力)大于________________________的情况，即______大于________时，称为超重现象．③失重现象：当物体处于非平衡状态时，物体对__________________(或对悬挂物的拉力)小于________________的情况，即__________小于________时，称为失重现象．④完全失重：当物体处于非平衡状态时，物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)__________的状态，即视重____________时，称为完全失重状态． 7．产生超重或失重现象的条件①物体具有______________时产生超重现象．②物体具有____________________时产生失重现象．③物体具有________________时，物体出现完全失重状态.一、共点力的平衡条件 [问题情境]1．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？2．若一个物体受三个力而处于平衡状态，则其中一个力与另外两个力的合力间满足怎样的关系？这个结论是否可以推广到多个力的平衡？[要点提炼]1．共点力的平衡条件是：________________.2．处理共点力平衡问题的常用方法有：①______法．物体受几个力作用，将某一个力按效果分解，则其分力和其他力在所分解的方向上满足平衡条件．②________法．物体受几个力作用，通过合成的方法将它简化成两个力，这两个力满足力的平衡条件．以上两种方法常用于物体受力不多于三个力时．③________________法．将处于平衡状态的物体所受的力，都分解为相互正交的两组，每一组的力都满足力的平衡条件．即F x ＝0，F y ＝0.这种方法常用于所受的力为三个力以上．3．解题关键：受力分析．受力分析时应注意：①不要添力、漏力．如不要把分力和合力同时计入，不要忘记静摩擦力；②不要判断错力的方向；③受力分析遵循的一般顺序：先重力后弹力再摩擦力．二、超重和失重 [问题情境]小星家住十八楼，每天上学放学均要乘垂直升降电梯上下楼．上学时，在电梯里，开始他总觉得有种“飘飘然”的感觉，背的书包也感觉变“轻”了．快到楼底时，他总觉得自己有种“脚踏实地”的感觉，背的书包也似乎变“重”了．这是什么原因呢？[要点提炼]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台秤所受的压力． 2．[超重和失重是常见的现象，那么当物体发生超重或失重现象时，物体的重力真的增加或减少了吗？超重和失重现象的实质是什么？你是怎样理解的？例1 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，截面如图所示，在此过程中( )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保持不变例2 北京欢乐谷游乐场天地双雄是目前亚洲唯一的双塔太空梭，如图所示．它是能体验强烈失重、超重感觉的娱乐设施，先把乘有十多人的座舱，送到76 m 高的地方，让座舱自由落下，当落到离地面28 m 时制动系统开始启动，座舱匀减速运动到地面时刚好停止．若某游客手中托着质量为1 kg 的饮料瓶进行这个游戏，g 取9.8 m/s 2，问：(1)当座舱落到离地面高度为40 m 的位置时，饮料瓶对手的作用力多大？(2)当座舱落到离地面高度为15 m 的位置时，手要用多大的力才能托住饮料瓶？变式训练如图所示，电梯的顶部挂有一个弹簧秤，秤下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数为10 N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为8 N，关于电梯的运动，以下说法正确的是()A．电梯可能向上加速运动，加速度大小为2 m/s2B．电梯可能向下加速运动，加速度大小为2 m/s2C．电梯可能向上减速运动，加速度大小为2 m/s2D．电梯可能向下减速运动，加速度大小为2 m/s2【效果评估】1．下列说法中正确的是()A．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态B．蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态D．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态2．下列物体处于平衡状态的是()A．静止在粗糙斜面上的物体B．物体在光滑斜面上由静止释放后沿斜面自由下滑C．平直公路上匀速行驶的汽车D．做自由落体运动的物体在刚开始下落的瞬间3．如图所示，AC是上端带定滑轮的固定竖直杆，质量不计的轻杆BC一端通过铰链固定在C点，另一端B悬挂一重为G的重物，且B端系有一根轻绳并绕过定滑轮A，用力F拉绳，开始时∠BCA>90°.现使∠BCA 缓慢变小，直到杆BC接近竖直杆AC.此过程中，杆BC所受的力()A．大小不变B．逐渐增大C．先减小后增大D．先增大后减小参考答案课前自主学习1．平行四边形定则(或三角形定则) 力的正交分解法2．v 0＋at v 0t ＋12at 2 12(v 0＋v )3．gt 12gt 24．瞬时5．匀速直线运动状态 F 合＝06．①视重 视重 重力 ②支持物的压力 物体所受重力 视重 重力 ③支持物的压力 物体所受重力 视重 重力 ④等于零 等于零 7．①向上的加速度 ②向下的加速度 ③向下的加速度a ＝g 核心知识探究 一、[问题情境]1．(1)处于平衡状态的物体，其状态不发生变化，加速度为0.(2)根据牛顿第二定律F ＝ma ，当物体处于平衡状态时，加速度为0，因而物体所受的合外力F ＝0.2．三个力平衡，合外力为零，则其中一个力与另外两个力的合力必定大小相等、方向相反．推广到多个力的平衡，若物体受多个力的作用而处于平衡状态，则这些力中的某一个力一定与其余力的合力大小相等、方向相反． [要点提炼]1．物体所受合力为零2．①分解 ②合成 ③正交分解 二、[问题情境]每个人在乘电梯时都会有这种感觉，这就是我们常说的超重、失重现象．只要你留心观察，在我们的日常生活中就会发现许多超重、失重现象． [要点提炼]2．匀速直线运动 加速 减速 加速 减速 [问题延伸](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，这是超重和失重的实质．(2)发生超重或失重的现象与物体的速度方向无关，只取决于物体加速度的方向．(3)物体具有向上的加速度，其运动状态可以是加速向上，也可以是减速下降，这时物体对支持物的压力将大于物体的重力，物体处于超重状态，超出的部分为ma ；物体减速上升或加速下降时，具有向下的加速度，物体对支持物的压力将小于物体的重力，这时物体处于失重状态． 解题方法探究例1 C [如图甲所示，球B 受到四个力作用，且保持静止，则θ不变，F 2cos θ＝F ＋mg .若F 缓慢增大，则F 2增大．而F 2sin θ＝F 1，则F 1也增大；对于整体而言，如图乙所示，地面对A 的摩擦力F f ＝F 1，地面对A 的支持力F N ＝F ＋G 总，因为F f 和F N 均缓慢增大，所以F 3缓慢增大，C 对．]例2 (1)0 (2)41.16 N解析 (1)在离地面高于28 m 时，座舱做自由落体运动，处于完全失重状态，因为40 m>28 m 所以饮料瓶对手没有作用力，由牛顿第三定律可知，手对饮料瓶也没有作用力．(2)设手对饮料瓶的作用力为F ，座舱自由下落高度为h 1后的速度为v ，制动时的加速度为a ，制动高度为h 2，由v 2－v 20＝2ax 得，v 2＝2gh 1，v 2＝2ah 2联立解得，a ＝h 1h 2g对饮料瓶根据牛顿运动定律F －mg ＝ma 得，F ＝mg (h 1h 2＋1)＝mg h 1＋h 2h 2代入数据得，F ＝41.16 N. 变式训练 BC 效果评估 1．B 2．AC3．A [对B 点受力分析如图F C mg ＝BCAC，BC 、AC 长度都不变，所以F C 大小也不变，由牛顿第三定律知杆BC 所受的力大小不变．]。
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F2
θ
G
用牛顿运动定律解决问题(二)
力的分解法：
对球受力分析：
F1x=F1sinθ
F1y=F1cosθ=G
F1x
F1=G/cosθ
F2=F1x=F1sinθ
=Gsinθ/cosθ=Gtanθ
F1y F2
G
用牛顿运动定律解决问题(二)
3. 重力为G的物体用如图所示的OA、OB、OC
三根细绳悬挂处于静止状态,已知细绳OA处于水
用牛顿运动定律解决问题(二)
教学重难点
教学重点
对超重与失重现象的受力情况与运动形 式的认识。
教学难点
如何在生活中利用或避免生活中超重与 失重现象。
用牛顿运动定律解决问题(二)
本节导航
1、共点力的平衡条件 2、超重和失重 3、从动力学看自由落体运动
用牛顿运动定律解决问题(二)
1、共点力的平衡条件
时，一般采用分解法。
F1y F2
G
用牛顿运动定律解决问题(二)
例题
1. 如图所示，三角形支架O点下方挂一重物 G=50N，已知θ=300，求轻杆OA,OB所受弹力。
解：力的分解法
A
FASGin 100N
B
G
FB tan 503N
θO G
用牛顿运动定律解决问题(二)
用正交分解法得平衡方程:
FB-FACosθ=0
导入新课
牛顿第一定律 惯性定律,惯性
牛
反映物体在不受力时的运动规律
顿
运 牛顿第二定律 F=ma
动 定
反映了力和运动的关系
律 牛顿第三定律 F=－F’ (作用力和反作用力定律)
反映了物体之间的相互作用规律
用牛顿运动定律解决问题(二)
（1）从受力确定运动情况
物体受 力情况
牛顿第 二定律
加速度 a
运动学 公式
用牛顿运动定律解决问题(二)
共点力：物体所受各力的作用点在物体
上的同一点或力的作用线相交于一点的几个
力叫做共点力。
B
F1
A
F3 O
C
F2 F1
F2
θ
G
能简化成质点的物体受到的各个力可视为共点力
用牛顿运动定律解决问题(二)
平衡状态：静止状态或匀速直线运动状 态，叫做平衡状态。
共点力的平衡条件：由牛顿第一定律和 牛顿第二定律知：物体不受力或合力为零时 将保持静止状态或匀速直线运动状态——平 衡状态。共点力下平衡的条件是合力等于零 即:F合=0。
平行四边形定则作出其中任意
F2
两个力的合力来代替这两个力，从
而把三力平衡转化为二力平衡。这
种方法称为合成法。
G
用牛顿运动定律解决问题(二)
（2）分解法
物体受三个共点力平衡时， 也可以把其中一个力进行分解
F1
(一般采用正交分解法)，从而把 三力平衡转化为四力平衡模型。 F1x
这种方法称为分解法。
当物体受三个以上共点力平衡
合成法：物体受力分析：F2y F2=2 F1’=G
F2 2FG3 = F2x
3 2
F2
3G
F2y
A
600 B
F3 O F1’F2x
C F1
G
用牛顿运动定律解决问题(二)
2、超重和失重
用牛顿运动定律解决问题(二)
生活中常说的“超重”、“失重”
这个小伙子15岁，身 高1.5米，质量是 100公斤，他“超重” 了
例题
（1）如图，人的质量 为m，当电梯以加速度a 加速上升时，人对地板的 压力N’是多大？
N va
G
N/
用牛顿运动定律解决问题(二)
解：人为研究对象，人在升降机中受 到两个力作用：重力G和地板的支持力 Ｎ由牛顿第二定律得N－mg = m a 故：N = mg + m a，人受到的支持力 N大于人受到的重力G。由牛顿第三定 律得：压力N’大于重力G。
用牛顿运动定律解决问题(二)
物体平衡的两种模型： FN FN
F
f
G
G
二力平衡的条件是两个力大小相 等、方向相反在同一条直线上。
用牛顿运动定律解决问题(二)
研究物体平衡的基本思路和基本方法有 两种：
（1）合成法
很多情况下物体受到三个力的 作用而平衡，其中任意两个力的合 F1
F
力必定跟第三个力等大反向。
用牛顿运动定律解决问题(二)
（2）过程与方法
通过对超重与失重现象的观察,进一步 提高观察能力。 通过对超重与失重现象的分析,掌握对该 实验现象进行分析和归纳的方法。
用牛顿运动定律解决问题(二)
（3）情感态度与价值观
通过对生活现象的分析,体会“生活处处 皆学问”,感受生活的美好。 通过对宇航员飞天过程的了解,体会他们 坚强的毅志力。
A
FASinθ-G=0
解得:
B
FA
G
Sin
100N
FB
G 503N
tan
用牛顿运动定律解决问题(二)
FA
θO
G
2. 如图所示,在倾角为θ的斜面上,放一重力
为G的光滑小球,球被竖直挡板挡住不下滑,求：
斜面和挡板对球的弹力大小。
解：力的合成法：
F1
F
对球受力分析：F=G
F1=F/cosθ=G/cosθ F2=Ftanθ =Gtanθ
这辆汽车规定载重 5吨，现在实际拉 10吨，它“超重”了。
用牛顿运动定律解决问题(二)
神州五号加速升空阶段,杨利伟要接受 超重的考验,到了太空要吃失重之苦。
用牛顿运动定律解决问题(二)
“失重超重”都直接涉及到离我们遥远而 神秘的航天业中，是否失重超重在我们日
常生活中难以看到？
用牛顿运动定律解决问题(二)
（2）从运动情况确定受力
物体受 力情况
牛顿第 二定律
加速度 a
运动学 公式
物体运 动情况
物体运 动情况
用牛顿运动定律解决问题(二)
第四章 牛顿运动定律
4.7 用牛顿运动定律解决问题
用牛顿运动定律解决问题(二)
教学目标
（1）知识与技能
知道什么是超重和失重现象。 理解产生超重和失重现象的条件。 理解超重和失重现象的实质。 培养学生应用牛顿第二定律分析、解决 实际问题的能力。 了解超重和失重现象在生活中的应用。
平, OB与竖直方向成60°角,求细绳OA、OB和OC张
力的大小。 解：对物体受力分析,对绳
子O点受力分析 F=F1’=F1=G F2=F/cos
F
600 B
A
F2
F3 O F1’
600 =2G
C F1
F3=Ftan 600 3G
G
用牛顿运动定律解决问题(二)
4.重力为G的物体用如图所示的OA、OB、
OC三根细绳悬挂处于静止状态,已知细绳OA
处于水平,OB与竖直方向成60°角,求细绳OA、
OB和OC张力的大小。
解：分解法：物体受力
分析：F1=G对绳子O点受
力
分析F2x=F2sin
6030
2
F
2
F2 2
F2y=F2cos 600
F2y F2 600 B
A
F3 O F1’F2x C F1
G
用牛顿运动定律解决问题(二)