7　用牛顿运动定律解决问题(二)

[学科素养与目标要求]　

物理观念：1.理解平衡状态及共点力作用下物体的平衡条件.2.理解超重、失重和完全失重现象．

科学思维：1.能利用整体法和隔离法分析共点力作用下的平衡问题.2.会利用牛顿运动定律分析超重和失重现象.3.能从动力学角度理解自由落体运动和竖直上抛运动．

一、共点力的平衡

1．平衡状态：静止或匀速直线运动状态．

2．平衡条件：(1)F合＝0(或加速度a＝0)

(2)

二、超重和失重

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：物体具有竖直向上(选填"竖直向上"或"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：物体具有竖直向下(选填"竖直向上"或"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、从动力学角度分析自由落体运动和竖直上抛运动

1．自由落体运动

(1)条件：①物体从静止开始下落，即运动的初速度是0；

②运动过程中只受重力的作用，根据牛顿第二定律mg＝ma，所以a＝g.

(2)运动性质：v0＝0、a＝g的匀加速直线运动．

2．竖直上抛运动

(1)受力情况：只受重力作用，加速度为g.

(2)运动性质：初速度v0≠0、加速度a＝g的匀变速直线运动．

(3)基本公式

①速度公式：v＝v0－gt.

②位移与时间的关系：x＝v0t－gt2.

③速度与位移的关系：v2－v02＝－2gx.