第4.7课时 用牛顿运动定律解决问题（二）（原卷版）

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第4.7 课时 用牛顿运动定律解决问题（二）
1.共点力的平衡：
（1）平衡状态：如果一个物体在力的作用下，保持_____或_____________状态，我们就说这
个物体处于平衡状态。
（2）共点力的平衡条件：物体所受到的合力为 。
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）_____物体所受重力的现象。
② 特点：物体发生超重现象时，加速度的方向_____（选填“向上”或“向下”）。
（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 特点：物体发生失重现象时，加速度的方向_____（选填“向上”或“向下”）。
（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）_______的现象。
② 特点：物体竖直向下的加速度的大小等于____________。
3.从运动学、动力学角度看自由落体运动：
（1）自由落体运动的运动学特征：自由落体运动是物体只在_____作用下从_____开始下落的
运动。
（2）自由落体运动的动力学特征：由于物体在做自由落体运动时所受重力是恒力，由牛顿第
二定律可知，物体下落的加速度_____（选填“恒定”或“改变”），从这个角度看，自由落体运
动是_______直线运动。
考点一 超重与失重
(1)实重与视重
① 实重：物体实际所受的重力．物体所受重力不会因物体运动状态的改变而变化．②视重：
当物体在竖直方向上有加速度时(即a≠0)，物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于
1
物体的重力，此时弹簧测力计或台秤的示数叫物体的视重．
【说明】正因为当物体在竖直方向有加速度时视重不再等于实重，所以我们在用弹簧测力
计测物体重力时，强调应在静止或匀速运动状态下进行．
(2)超重和失重现象
① 超重现象：当人在电梯中开始上升时，感觉对底板的压力增大，即当物体具有竖直向上
的加速度时，这个物体对支持面的压力(或对悬挂绳的拉力)大于它所受的重力，称为超重现
象．如用弹簧竖直悬挂一重物静止，当用力提弹簧使重物加速上升时，弹簧伸长，弹力就会
变大，这就是一种超重现象．
② 失重现象：当人在电梯中开始下降时，感觉对底板的压力减小，即当物体具有向下的加
速度时，这个物体对支持而的压力(或悬挂绳的拉力)小于它所受的重力，称为失重现象．如
果物体对支持面的压力(或对悬挂绳的拉力)等于零，叫完全失重现象．如用弹簧竖直悬挂着
一重物保持静止，人拿着悬挂点加速下移时，弹簧会缩短，说明弹力变小，这就是一种失重
现象．若人松手，让弹簧和重物一起自由下落，则弹簧的示数为零，此为完全失重现象．
【注意】a．超重与失重现象，仅仅是一种表象，好像物体的重力时大时小．处于平衡状
态时，物体所受的重力大小等于支持力或拉力，但当物体在竖直方向上做加速运动时，重力
和支持力(或托力)的大小就不相等了．所谓超重与失重，只是拉力(或支持力)的增大或减小，
是视重的改变．
b．物体处于超重状态时，物体不一定是竖直向上做加速运动，也可以是竖直向下做减速运
动．即只要物体的加速度方向是竖直向上的，物体都处于超重状态．物体的运动方向可能向
上，也可能向下．
同理，物体处于失重状态时，物体的加速度竖直向下，物体既可以做竖直向下的加速运动 ，
也可以做竖直向上的减速运动．
c．物体不在竖直方向上运动，只要其加速度在竖直方向上有分量，即 ≠0 时，则当 方
向竖直向上时，物体处于超重状态；当 方向竖直向下时，物体处于失重状念．
d．当物体正好以向下的大小为 g的加速度运动时，这时物体对支持面、悬挂物完全没有作
用力，即视重为零，称为完全失重．
完全失重状态下发生的现象，我们可以这样设想，假若地球上重力消失，则重力作用下产
生的所有现象都将消失，如天平失效、体重计不能使用、小球不会下落等等．
2
③ 超重和失重的判断方法：
若物体加速度已知，看加速度的方向，方向向上超重，方向向下失重．
若物体的视重已知，看视重与重力的大小关系，视重大于重力，超重；视重小于重力，失
重．
考点二 多过程问题的解决方法
多过程问题的物理情景往往涉及几个研究对象，或几个运动过程。解决这类问题的一般方法
是：
（1）边读题边粗略分析运动过程分几个运动阶段，把握特殊状态，画草图分析；
（2）澄清物体在各个阶段的受力及运动形式，求出各阶段的加速度（或表达式）；
（3）寻找各特殊状态的物理量及相关过程物理量的联系，根据规律求解。
【例1】如图所示，质量相同的两物块A、B用劲度系数为 K的轻弹簧连接，静止于光滑水平
面上，开始时弹簧处于自然状态．t=0 时刻，开始用一水平恒力 F拉物块A，使两者做直线运
动，经过时间t，弹簧第一次被拉至最长（在弹性限度内），此时物块A的位移为 x．则在该
过程中（ ）
A．t时刻A的动能为 Fx
B．A、B的加速度相等时，弹簧的伸长量为
C．t时刻A、B的速度相等，加速度不相等
D．A、B的加速度相等时，速度也一定相等
【例2】如图所示，在倾角为 θ=370的足够长的固定的斜面底端有一质量为 m=1.0kg 的物体，
物体与斜面间动摩擦因 数为 μ=0.25 ，现 用轻 细绳将物体由静止沿斜面向上拉动，拉力
F=10.0N，方向平行斜面向上。经时间t=4.0s 绳子突然断裂，求：
（1）绳断时物体的速度大小；
（2） 从 绳 子断 了 开 始 到 物 体 再 返 回 到斜面 底 端的 运 动 时 间
（sin370=0.60，cos370=0.80，g=10m/s2）
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