逍遥右脑 2013-01-23 15:44
4.7 用牛顿运动定律解决问题（二）（学案）
张成进 江苏徐州睢宁魏集中学
一、学习目标
1.理解共点力作用下物体平衡状态的概念，能推导出共点力作用下物体的平衡条。
2.会用共点力平衡条解决有关力的平衡问题。
3.通过实验认识超重和失重现象，理解产生超重、失重现象的条和实质。
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。
二、前预习
1、平衡状态： 。
2、力的分解合成的适用范围是 。
3、共点力： 。
4、物体处于平衡状态时分为两类：一类是共点力作用下物体的平衡；一类是有固定转动轴的物体的平衡。在整个高中阶段，我们主要研究共点力作用下物体的运动状态。共点力作用下物体的平衡条是 。
5、超重 ；失重
；完全失重 。在超重、失重、完全失重等物理现象中，物体所受的重力分别 、 、 。（填“变大”、“变小”或“不变”）
三、典型例题
例1、城市中的路灯，无轨电车的供电线路等，经常用三解形的结构悬挂。图为这类结构的一种简化模型。图中硬杆OB可绕通过B点且垂直于纸面的轴转动，钢索和杆的重量都可忽略。如果悬挂物的重量为G，角AOB等于θ，钢索OA对O点的拉力和杆OB对O点的支持力各是多大？
例2、举重是中国代表团在奥运会上重要的夺金项目。在举重比赛中，运动员举起杠铃时必须使杠铃平衡一定时间，才能被裁判视为挺（或抓）举成功。运动员可通过改变两手握杆的距离调节举起时双臂的夹角。若双臂夹角变大，则下面关于运动员保持杠铃平衡时手臂用力大小变化的说法正确的是（C ）
A．不变 B．减小 C．增大 D．不能确定
例3、人站在电梯中，人的质量为m。
①人和电梯一同静止时，人对地板的压力为多大？
②人随电梯以加速度a匀加速上升，人对地板的压力为多大？
③人以加速度a匀减速下降，这时人对地板的压力又是多大？
④人随电梯以加速度a(a<g)匀加速下降，人对地板的压力多大？
⑤人随电梯以加速度a(a<g)匀减速上升，人对地板的压力为多大？
⑥人随电梯以加速度g匀加速下降，这时人对地板的压力又是多大？
例4、在一个封闭装置中，用弹簧秤称一物体的重量，根据读数与实际重力之间的关系，以下说法中正确的是（ C ）
A．读数偏大，表明装置加速上升
B．读数偏小，表明装置减速下降
C．读数为零，表明装置运动加速度等于重力加速度，但无法判断是向上还是向下运动
D．读数准确，表明装置匀速上升或下降
四、巩固练习
1、如图1所示，长为5m的细绳的两端分别系于竖立在地面上相距为4m的两杆的顶端A、B ，绳上挂一个光滑的轻质挂钩，其下连着一个重为12N的物体，平衡时，问：
①绳中的张力T为多少? 10N
②A点向上移动少许，重新平衡后，绳与水平面夹角，绳中张力如何变化??不变
2、如图所示，电灯悬挂于两墙之间，更换绳OA，使连接点A向上移，但保持O点位置不变，则A点向上移时，绳OA的拉力（ ）
A.逐渐增大 B.逐渐减小 C.先增大后减小 D.先减小后增大
3、如图所示，在两块相同的竖直木板之间，有质量均为m的4块相同的砖，用两个大小均为F的水平力压木板，使砖静止不动，则第2块砖对第3块砖的摩擦力大小为 ( )
A．0 B． mg C．mg／2 D．mg／4
4、一个人站在磅秤上，在他蹲下的过程中，磅秤的示数将（ ）
A、先小于体重后大于体重，最后等于体重。
B、先大于体重后小于体重，最后等于体重
C、先小于体重，后等于体重
D、先大于体重，后等于体重
5、某人在以a=2m/s2匀加速下降的电梯中最多能举起m1=75kg的物体，则此人在地面上最多可举起多大质量的物体？若此人在一匀加速上升的电梯中最多能举起m2=50kg的物体，则此电梯上升的加速度为多大？
参考答案
1、【答案】10N 不变
【解析】光滑的挂钩相当于一个滑轮，因为绕过挂钩两端的绳子拉力相等，且两绳子拉力的合力大小等于物体重力，方向竖直向上。所以两段绳子与竖直方向的夹角是相等的。如右图
关于角度α看第二个图有
然后对照第一个图的三角关系可以计算出每
根绳子拉力为10N
2、【答案】D
【解析】抓住关键点：不管AO、BO两绳的拉力如何变化，它们两个力的合力一定大小等于电灯重力，方向竖直向上。这是已知合力及两分力方向关系，求解分力的大小关系。用三角形定则方便
3、【答案】A
【解析】整体法。将4块木块看成一个整体，先对整体进行受力分析
1木块左面受竖直向上的摩擦力2mg，4木块右面受到摩擦力为2mg
逐个分析：
分析1知因为1静止，所以1合外力
为0。则右面必受到2对它竖直
向下摩擦力mg。
分析2知：2合外力也必须为0，
所以23间没有摩擦力。
4、【答案】A
5、【答案】60kg 2m/s2
【解析】对物体进行受力分析：如右图
人的最大举力F是不变的，物体具有竖直
向下的加速度a=2m/s2有
第二次物体质量为50kg ,人的举力仍为600N,则人的举力大于物体重力，物体合外力向上，加速度