4.7 用牛頓運動定律解決問題（二）（學案）
張成進 江蘇徐州睢寧魏集中學
一、學習目標
1.理解共點力作用下物體平衡狀態(tài)的概念，能推導出共點力作用下物體的平衡條。
2.會用共點力平衡條解決有關力的平衡問題。
3.通過實驗認識超重和失重現(xiàn)象，理解產生超重、失重現(xiàn)象的條和實質。
4.進一步熟練掌握應用牛頓運動定律解決問題的方法和步驟。
二、前預習
1、平衡狀態(tài)： 。
2、力的分解合成的適用范圍是 。
3、共點力： 。
4、物體處于平衡狀態(tài)時分為兩類：一類是共點力作用下物體的平衡；一類是有固定轉動軸的物體的平衡。在整個高中階段，我們主要研究共點力作用下物體的運動狀態(tài)。共點力作用下物體的平衡條是 。
5、超重 ；失重
；完全失重 。在超重、失重、完全失重等物理現(xiàn)象中，物體所受的重力分別 、 、 。（填“變大”、“變小”或“不變”）
三、典型例題
例1、城市中的路燈，無軌電車的供電線路等，經常用三解形的結構懸掛。圖為這類結構的一種簡化模型。圖中硬桿OB可繞通過B點且垂直于紙面的軸轉動，鋼索和桿的重量都可忽略。如果懸掛物的重量為G，角AOB等于θ，鋼索OA對O點的拉力和桿OB對O點的支持力各是多大？
例2、舉重是中國代表團在奧運會上重要的奪金項目。在舉重比賽中，運動員舉起杠鈴時必須使杠鈴平衡一定時間，才能被裁判視為挺（或抓）舉成功。運動員可通過改變兩手握桿的距離調節(jié)舉起時雙臂的夾角。若雙臂夾角變大，則下面關于運動員保持杠鈴平衡時手臂用力大小變化的說法正確的是（C ）
A．不變 B．減小 C．增大 D．不能確定
例3、人站在電梯中，人的質量為m。
①人和電梯一同靜止時，人對地板的壓力為多大？
②人隨電梯以加速度a勻加速上升，人對地板的壓力為多大？
③人以加速度a勻減速下降，這時人對地板的壓力又是多大？
④人隨電梯以加速度a(a<g)勻加速下降，人對地板的壓力多大？
⑤人隨電梯以加速度a(a<g)勻減速上升，人對地板的壓力為多大？
⑥人隨電梯以加速度g勻加速下降，這時人對地板的壓力又是多大？
例4、在一個封閉裝置中，用彈簧秤稱一物體的重量，根據讀數與實際重力之間的關系，以下說法中正確的是（ C ）
A．讀數偏大，表明裝置加速上升
B．讀數偏小，表明裝置減速下降
C．讀數為零，表明裝置運動加速度等于重力加速度，但無法判斷是向上還是向下運動
D．讀數準確，表明裝置勻速上升或下降
四、鞏固練習
1、如圖1所示，長為5m的細繩的兩端分別系于豎立在地面上相距為4m的兩桿的頂端A、B ，繩上掛一個光滑的輕質掛鉤，其下連著一個重為12N的物體，平衡時，問：
①繩中的張力T為多少? 10N
②A點向上移動少許，重新平衡后，繩與水平面夾角，繩中張力如何變化??不變
2、如圖所示，電燈懸掛于兩墻之間，更換繩OA，使連接點A向上移，但保持O點位置不變，則A點向上移時，繩OA的拉力（ ）
A.逐漸增大 B.逐漸減小 C.先增大后減小 D.先減小后增大
3、如圖所示，在兩塊相同的豎直木板之間，有質量均為m的4塊相同的磚，用兩個大小均為F的水平力壓木板，使磚靜止不動，則第2塊磚對第3塊磚的摩擦力大小為 ( )
A．0 B． mg C．mg／2 D．mg／4
4、一個人站在磅秤上，在他蹲下的過程中，磅秤的示數將（ ）
A、先小于體重后大于體重，最后等于體重。
B、先大于體重后小于體重，最后等于體重
C、先小于體重，后等于體重
D、先大于體重，后等于體重
5、某人在以a=2m/s2勻加速下降的電梯中最多能舉起m1=75kg的物體，則此人在地面上最多可舉起多大質量的物體？若此人在一勻加速上升的電梯中最多能舉起m2=50kg的物體，則此電梯上升的加速度為多大？
參考答案
1、【答案】10N 不變
【解析】光滑的掛鉤相當于一個滑輪，因為繞過掛鉤兩端的繩子拉力相等，且兩繩子拉力的合力大小等于物體重力，方向豎直向上。所以兩段繩子與豎直方向的夾角是相等的。如右圖
關于角度α看第二個圖有
然后對照第一個圖的三角關系可以計算出每
根繩子拉力為10N
2、【答案】D
【解析】抓住關鍵點：不管AO、BO兩繩的拉力如何變化，它們兩個力的合力一定大小等于電燈重力，方向豎直向上。這是已知合力及兩分力方向關系，求解分力的大小關系。用三角形定則方便
3、【答案】A
【解析】整體法。將4塊木塊看成一個整體，先對整體進行受力分析
1木塊左面受豎直向上的摩擦力2mg，4木塊右面受到摩擦力為2mg
逐個分析：
分析1知因為1靜止，所以1合外力
為0。則右面必受到2對它豎直
向下摩擦力mg。
分析2知：2合外力也必須為0，
所以23間沒有摩擦力。
4、【答案】A
5、【答案】60kg 2m/s2
【解析】對物體進行受力分析：如右圖
人的最大舉力F是不變的，物體具有豎直
向下的加速度a=2m/s2有
第二次物體質量為50kg ,人的舉力仍為600N,則人的舉力大于物體重力，物體合外力向上，加速度
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