【精准解析】高中物理人教版必修1教师用书：第4章7　用牛顿运动定律解决问题（二）含解析

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7　用牛顿运动定律解决问题(二)
[学习目标]　1.[物理观念]知道共点力平衡的条件．　2.[物理观念]知道超重、
失重和完全失重现象，会根据条件判断超重、失重现象．(重点)　3.[科学思维]学
会用共点力平衡条件解决力的平衡问题．(重点)　4.[科学方法]掌握传送带问题和
滑块—滑板模型问题的解题技巧．(难点)
一、共点力的平衡条件
1．平衡状态：一个物体在力的作用下，保持静止或匀速直线运动状态．
2．平衡条件：F
合＝ 0 .
二、超重与失重
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 A(A.竖直向上　B．竖直向下)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)_小于物体所受重力的现象．
(2)产生条件：物体具有 B(A.竖直向上　B．竖直向下)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，方向竖直向下．
三、从动力学看自由落体运动
1．自由落体运动
(1)受力情况：运动过程只受重力作用．重力恒定不变，所以物体的加速度恒
定．
(2)运动情况：初速度为零的竖直向下的匀变速直线运动．
2．竖直上抛运动
(1)受力情况：只受重力作用，加速度为重力加速度．
(2)运动情况：上升阶段为匀减速运动，下降阶段为匀加速运动，整个过程是
匀变速直线运动．
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)处于平衡状态的物体一定处于静止状态． (×)
(2)加速度为零时，物体一定处于平衡状态． (√)
(3)物体向上运动时一定处于超重状态．(×)
(4)物体减速向下运动时处于失重状态．(×)
(5)物体处于失重状态时重力减小了． (×)
(6)做竖直上抛运动的物体，只受重力作用，加速度大小和方向都不变．(√)
2．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
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，剩余两个力的合力可能为零，物体可能平衡，D错误．]
3．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
B　[物体具有向上的加速度时，处于超重状态；具有向下的加速度时，处于
失重状态，即“上超下失”，故只有 B正确．]
共点力的平衡条件
1．两种平衡情形
(1)物体在共点力作用下处于静止状态．
(2)物体在共点力作用下处于匀速直线运动状态．
2．两种平衡条件的表达式
(1)F合＝0.
(2)
其中 Fx合和Fy合分别是将所受的力进行正交分解后，物体在 x轴和 y轴方向上
所受的合力．
3．由平衡条件得出的三个结论
4．共点力平衡问题的常见处理方法
第一步：作图 第二步：计算 适用情景
合成法
作平行四边形步骤：
① 画已知大小和方向
的力
② 画已知方向的力
③ 画已知大小的力
根据三角函
数、勾股定
理、等边三角
形、相似三角
形等计算合力
(或分力)
根据平衡条
件确定与合
力(或分力)
平衡的力
受力个数
≤3
已知力个数
＝2
效果分
解法 受力个数
≤3
已知力个数
＝1
正交分
解法
① 确定坐标轴方向
② 分解不在轴上的力
根据平衡条件
列方程
解方程，求
解未知力
适用于各种
情况，尤其
受力个数>3
的情况
【例 1】　如图所示，将两根劲度系数均为 k、原长均为 L的轻弹簧，一端固
定在水平天花板上相距为 2L的两点，另一端共同连接一质量为 m的物体，平衡
时弹簧与竖直方向的夹角为 37°.若将物体的质量变为 M，平衡时弹簧与竖直方向
的夹角为 53°(sin 37°＝0.6)，则等于(　　)
A．　　　　B．　　　　C．　　　　D．
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