高中物理 4.7 用牛顿运动定律解决问题（二）导学案 新人教版必修.doc

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1、黑龙江省友谊县红兴隆管理局第一高级中学2014高中物理4.7用牛顿运动定律解决问题（二）导学案新人教版必修1我们在电视上都看到过杂技表演：有的演员走钢丝如同走平地；有的是很多演员在空中搭成人梯做各种表演动作；还有的演员头上顶着很多东西却不会掉下来……，你知道杂技表演中所蕴含的物理知识吗？共点力作用下物体的平衡状态1．对静止状态的理解静止与速度v＝0不是一回事，物体保持静止状态，说明v＝0，a＝0，两者同时成立．若仅是v＝0，a≠0，如上抛到最高点的物体，自由下落开始时刻的物体等，它们并非处于平衡状态．2．平衡状态和运动状态的关系平衡状态⇔我们在此所说的平衡主要是“平动”意义上的平衡，而非“转

2、动”平衡，如水平光滑地面上高速旋转的陀螺就是一种转动平衡，高中阶段主要研究“平动”平衡．3．共点力平衡的条件：物体所受合力为零数学表达式有两种：(1)F合＝0，(2)Fx合和Fy合分别是将力进行正交分解后，物体在x轴和y轴上所受的合力．4．共点力作用下物体的平衡条件的常用推论(1)由F合＝0可知，每一方向上的合力均为零，则平衡条件又可表述为ΣFx＝0、ΣFy＝0(此推论一般应用于正交分解法求解平衡问题)．(2)当物体处于平衡状态时，它所受的某一个力与它所受的其余力的合力大小相等、方向相反，作用在同一直线上(等效于二力平衡)．(3)当物体受到三个互成角度的力(非平行力)作用而平衡时，这三个力必

3、在同一平面内，且三个力的作用线或作用线的延长线必相交于一点(三力汇交原理)．(4)三个共点力使物体处于平衡状态时，这三个力的矢量箭头首尾相接可构成闭合的矢量三角形．5．求解共点力平衡问题常用的方法(1)基本方法①合成法：主要是三力平衡问题，常用力的合成的观点，根据平衡条件建立方程求解．②分解法：从力的分解的观点求解，包括按力产生的实际效果分解和力的正交分解法．(2)常用推论①相似三角形法：通过力三角形与几何三角形相似求未知力，它对解斜三角形的情况更显优越性．②矢量图解法：当物体所受的力变化时，根据物体的受力特点进行受力分析，画出平行四边形或三角形，注意明确各个力的变化量和不变量，结合数学规律

4、对比分析，使动态问题静态化、抽象问题形象化，问题将变得易于分析处理．③拉密原理法：三个共点力平衡时，每个力与另外两个力的夹角的正弦之比均相等，这个结论叫拉密原理．表达式为F1/sinα＝F2/sinβ＝F3/sinθ.④三力汇交原理：物体在同一个平面内三个力作用下处于平衡状态时，若这三个力不平行，则这三个力必共点，这就是三力汇交原理．⑤矢量三角形法：物体受同一平面内三个互不平行的力作用而平衡时，这三个力的矢量箭头首尾相接恰好构成一个封闭的三角形，即这三个力的合力必为零，由此求得未知力．⑥对称法：利用物理学中存在的各种对称关系分析问题和处理问题的方法叫做对称法．在静力学的研究对象中有些具有对称

5、性，模型的对称往往反映出物体或系统受力的对称性．解题中注意到这一点，会使解题过程简化．超重和失重的理解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秤所受压力．2．超重、失重的分析　特征状态　加速度视重(F)与重力关系运动情况受力图平衡a＝0F＝mg静止或匀速直线运动超重向上F＝m(g＋a)>mg向上加速向下减速失重向下F＝m(g－a)

6、定是向上加速运动，也可能是向下减速运动；同理，物体处于失重状态时，不一定向下加速运动，也可能是向上减速运动.　　一、平衡状态的理解例1下列事例中处于平衡状态的是(　　)A．“神舟”号飞船匀速落到地面的过程B．汽车在水平路面上启动或刹车的过程C．汽车停在斜坡上D．竖直上抛的物体在到达最高点的那一瞬间解析　物体处于平衡状态，从运动状态来说，物体保持静止或匀速直线运动；从受力情况来说，合力为零．“神舟”号飞船匀速落到地面的过程中，飞船处于平衡状态，A正确．B项中汽车在水平路面上启动和刹车过程中，汽车的速度在增大和减小，其加速度不为零，其合外力不为零，所以汽车不是处于平衡状态．C项中汽车停在斜坡上，

7、速度和加速度均为零，合外力为零，保持静止状态不变，即汽车处于平衡状态．D项中物体上升到最高点时，只是速度为零而加速度为g，所以物体不是处于平衡状态．答案　AC1．平衡状态包括“静止”和“匀速直线运动”两种状态．2．物体处于平衡状态时所受合力为零.二、超重和失重的理解　A．只有①和②正确B．只有②和③正确C．只有③和④正确D．均不正确解析　人处于失重状态，其加速度方向竖直向下，可能是加速下降，也可能是减速上升，