7 用牛顿运动定律解决问题(二) [学习目标] 1.理解共点力作用下物体平衡状态的概念及共点力作用下物体的平衡条件．(重点)2.会用共点力的平衡条件解决有关力的平衡问题．(难点)3.结合生活体验，通过实验认识超重和失重现象，理解产生超重、失重现象的条件和实质．(重点、难点)4.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． 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 【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． 思路点拨：①由几何关系确定两弹簧在两种情况下的伸长量． ②两弹簧的弹力在竖直方向上的分力之和等于物体的重力． A [由平衡条件，对左图列方程2kx1cos 37°＝mg，(L＋x1)sin 37°＝L，对右图列方程2kx2cos 53°＝Mg，(L＋x2)sin 53°＝L，联立解得＝，选项A正确．] 求解共点力平衡问题的一 ... ...
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