6、于超重狀態(tài)，它的加速度不一定豎直向上，但加速度一定有豎直向上的分量（斜向上）；同理處于失重狀態(tài)的物體，其加速度方向不一定豎直向下，但一定有豎直向下的分量（斜向下）.
【典例2】有一根鋼絲的最大拉力為100N，在一個運動的電梯中，這根鋼絲下懸掛了12kg的物體恰好沒有斷，問電梯可能作怎樣的運動？（取g= 10m/s2）
【審題指導】解答本題應注意加速度方向與速度方向的關系.
【自主解答】
【變式訓練】如圖所示，在原來勻速運動的升降機的水平地板上放一物體，受到一個伸長的彈簧的拉力作用，但仍能保持與升降機相對靜止.現突然發(fā)現物體被彈簧拉動，則判定升降機的運動狀態(tài)可能是（ ）
7、
A．加速上升 B．加速下降
C．減速上升 D．減速下降
三、動態(tài)平衡問題
在有關物體平衡的問題中，存在著大量的動態(tài)平衡問題，所謂動態(tài)平衡問題，就是通過控制某一物理量，使物體的狀態(tài)發(fā)生緩慢變化.分析動態(tài)平衡問題通常有兩種方法.
1.解析法：對研究對象的任一狀態(tài)進行受力分析，建立平衡方程，求出應變參量與自變參量的一般函數式，然后根據自變參量的變化確定應變參量的變化.
2.圖解法：對研究對象進行受力分析，再根據平行四邊形定則或三角形定則畫出不同狀態(tài)下的力的矢量圖（畫在同一個圖中），然后根據有向線段（表示力）的長度，變化判斷各個力的變化情況.
【典例3】如圖
8、，一小球放置在木板與豎直墻面之間.設墻面對球的壓力大小為N1，球對木板的壓力大小為N2.以木板與墻連接點所形成的水平直線為軸，將木板從圖示位置開始緩慢地轉到水平位置.不計摩擦，在此過程中（ ）
A.N1始終減小，N2始終增大
B.N1始終減小，N2始終減小
C.N1先增大后減小，N2始終減小
D.N1先增大后減小，N2先減小后增大
【審題指導】先明確研究對象，對物體受力分析，利用平行四邊形定則或三角形定則，從線段的長短分析力的變化情況.
【自主解答】
【變式訓練】光滑小球放在兩板間,如圖所示,當OB豎直且不動,OA繞O點轉動使θ角變小時,兩板對球的壓力FA和FB的變
9、化為（ ）
A.FA變大 B.FA變小
C.FB變小 D.FB變大
【基礎知識達標】
1.下列說法正確的是（ ）
A.體操運動員雙手握住單杠吊在空中不動時處于失重狀態(tài)
B.蹦床運動員在空中上升和下落過程中都處于失重狀態(tài)
C.舉重運動員在舉起杠鈴后不動的那段時間內處于超重狀態(tài)
D.游泳運動員仰臥在水面靜止不動時處于失重狀態(tài)
2.下列事例中處于平衡狀態(tài)的是（ ）
A.“神州”號飛船勻速落到地面的過程
B.汽車在水平路面上啟動或剎車的過程
C.汽車停在斜坡上
D.豎直上拋的物體在到達最高點的那一瞬間
3.我國“神舟七號”載人飛船成功發(fā)射，
10、設近地加速時，飛船以5g的加速度勻加速上升，g為重力加速度，則質量為m的宇航員對飛船底部的壓力為（ ）
A.6mg B.5mg C.4mg D.mg
4.升降機中站著一個人，在升降機減速上升過程中，以下說法正確的是（ ）
A.人對地板壓力將增大 B.地板對人的支持力將減小
C.人所受的重力將會減小 D.人所受的重力保持不變
5.如圖所示，豎直懸掛的一重力為G的重物被水平的力拉到與豎直方向成α角的位置，求該水平拉力F，以及OA上受到的拉力T.
【知能鞏固作業(yè)】
1.如圖所示，物體
11、A在豎直向上的拉力F的作用下能靜止在斜面上，則關于A受力的個數，下列說法中正確的是（ ）
A.A一定是受兩個力作用
B.A一定是受四個力作用
C.A可能受三個力作用
D.A不是受兩個力作用就是受四個力作用
2.升降機地板上放一個臺秤，秤盤上放一質量為m的物體，當秤的讀數為1.2mg時，升降機可能做的運動是（ ）
A.加速下降 B.勻速上升 C.減速上升 D.減速下降
3.如圖所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O為球心，一質量為m的小滑塊，在水平力F的作用下靜止在P點.設滑塊所受支持力為FN.OF與水平方向的夾角為.下列關系正確
12、的是（ ）
A. B.
C. D.
4.如圖所示，A、B兩物體疊放在一起，以相同的初速度上拋（不計空氣阻力）.下列說法正確的是（ ）
A.在上升和下降過程中A對B的壓力一定為零
B.上升過程中A對B的壓力大于A物體受到的重力
C.下降過程中A對B的壓力大于A物體受到的重力
D.在上升和下降過程中A對B的壓力等于A物體受到的重力
5.如圖所示,兩相同輕質硬桿OO1、OO2可繞其兩端垂直紙面的水平軸O、O1、O2轉動,在O點懸掛一重物M,將兩相同木塊m緊壓在豎直擋板上,此時整個系統(tǒng)保持靜止.Ff表示木塊與擋板間摩擦力的大小,FN表示木塊
13、與擋板間正壓力的大小.若擋板間的距離稍許增大后,系統(tǒng)仍靜止,且O1、O2始終等高,則（ ）
A.Ff變小 B.Ff不變 C.FN變小 D.FN變大
6. 如圖所示，輕質彈簧的上端固定在電梯的天花板上，彈簧下端懸掛一個小鐵球，在電梯運行時，乘客發(fā)現彈簧的伸長量比電梯靜止時的伸長量大，這一現象表明（ ）
A.電梯一定是在上升
B.電梯一定是在下降
C.電梯的加速度方向一定是向下
D.乘客一定處在超重狀態(tài)
7.質量為60的人站在升降機中的體重計上，當升降機做下列各種運動時，體重計的讀數是多少？（）
（1）升降機勻速上升；
（2）升降機以的加速度
14、加速上升；
（3）升降機以的加速度加速下降.
8. 如圖所示，輕彈簧AB長為35cm，A端固定于一個放在傾角為30°的斜面、重50N的物體上，手執(zhí)B端，使彈簧與斜面平行，當彈簧和物體沿斜面勻速下滑時，彈簧長變?yōu)?0cm；當勻速上滑時，彈簧長變?yōu)?0cm.求：
（1）彈簧的勁度系數；
（2）物體跟斜面間的動摩擦因數.
第四章 牛頓運動定律
第7節(jié) 用牛頓定律解決問題（二）
【課前基礎梳理】
一、1.靜止 勻速直線運動 2.合力為零
二、1.（1）大于 （2）向上 2.（1）小于 （2）向下
15、 （3）①等于零
②g 豎直向下
三、1.重力 加速度 2.勻加速直線
【課堂互動探究】
【典例1】【解析】物體做勻速運動處于平衡狀態(tài)，受力分析如圖所示，由
平衡條件得：
沿斜面方向：Fcosα－mgsinα－Ff=0
垂直斜面方向：FN―mgcosα―Fsinα=0
又有：Ff=μFN
解以上方程得：F=(sinα+μcosα)mg/(cosα－μsinα)
【變式訓練】【解析】選B.日光燈受重力G及二根繩子的拉力T作用而處于平衡狀態(tài)，其受力如圖所示.由于二個拉力的夾角成直角，則由力的平行四邊形法則可知，故，B選項正確.
【典例2】【解析】鋼絲的拉力恰為100N，
16、物體一定處于失重狀態(tài)，所以電梯具有向下的加速度.對物體由牛頓第二定律得：mg-F=ma
解得：a=1.67m/s2
電梯的運動情況有兩種可能，一是以1.67m/s2的加速度向下勻加速運動，二是以1.67m/s2的加速度向上勻減速運動。
【變式訓練】【解析】選B、C.升降機勻速運動時，在水平方向，物體所受的靜摩擦力與彈簧的彈力相平衡，若突然發(fā)現物體被彈簧拉動，說明最大靜摩擦力已經小于彈力，就是說正壓力突然變小，物體處于失重狀態(tài)，它的加速度豎直向下，升降機可能是加速下降或減速上升，故B、C正確.
【典例3】【解析】選B.以小球為研究對象，畫出小球受力的矢量三角形，由力的矢量三角形很直觀的可
17、看出：N1始終減小，N2始終減小.故選項B正確.
【變式訓練】【解析】選A、D.如圖所示,當θ角變小時,兩分力由FA、FB分別變?yōu)镕A′和FB′,可見兩力都變大，故A、D正確.
【知能鞏固作業(yè)】
1. 【解析】選D.若拉力F等于重力，則A僅受拉力F和重力兩個力作用；若拉力F小于重力，接觸面不僅有彈力，而且有摩擦力，則A受四個力作用，故D正確.
2. 【解析】選D.秤的讀數增大，是超重，說明升降機的加速度方向向上，做向上的加速運動或向下的減速運動，D正確.
3.【解析】選A.對小滑塊受力分析如圖所示，根據三角形定則可得，，所以A正確.
4.【解析】選A.以AB作為整體，上升過程只受重
18、力作用，所以系統(tǒng)的加速度為g,方向豎直向下，故系統(tǒng)處于完全失重狀態(tài)，A.B之間無彈力作用，A正確,B錯誤；下降過程，A.B仍是處于完全失重狀態(tài)，A、B之間也無彈力作用，C、D錯誤.
F
5.【解析】選B、D.以兩個木塊m和重物M為整體作為研究對象，在豎直方向上，Ff=，與擋板間的距離無關，A錯誤，B正確；如圖所示：以軸O點為研究對象，輕桿對軸O的作用力為F=，再以木塊m為研究對象，擋板對木塊的正壓力，當檔板間的距離稍許增大時，增大，增大，C錯誤，D正確.
6.【解析】選D.電梯靜止時，彈簧的拉力和重力相等．現在，彈簧的伸長量變大，則彈簧的拉力增大，小鐵球的合力方向向上，加速度方向向上，小
19、鐵球處于超重狀態(tài)，但是電梯的運動方向可能向上也可能向下，故只有D正確.
7.【解析】人站在升降機中的體重計上，受力情況如圖所示:
（1）當升降機勻速上升時，由牛頓第二定律得：
所以人受到的支持力＝＝＝600N.
根據牛頓第三定律得，人對體重計的壓力就等于體重計的示數，即.
（2）當升降機以的加速度加速上升時，由牛頓第二定律得：
由牛頓第三定律得，此時體重計的示數為780N，大于人的重力，人處于超重狀態(tài).
（3）當升降機以的加速度加速下降時，由牛頓第二定律得：
由牛頓第三定律得，此時體重計的示數為，小于人的重力，人處于失重狀態(tài).
答案：（1）600N?。?）780N （3）360N
8.【解析】當彈簧和物體沿斜面勻速下滑時，物體受力情況如圖甲所示：
由平衡條件得：
，
而
當彈簧和物體沿斜面勻速上滑時，物體受力情況如圖乙所示：
由平衡條件得：
而
以上各式聯立求得：，.
答案：（1）250N/m （2）
山東省德州市武城縣第二中學2020高中物理《4-7 用牛頓定律解決問題（二）》學案 新人教版必修1
