2015高中物理第四章牛顿运动定律第7节用牛顿定律解决问题(二)(第1课时)课件

时间：2025-07-08

第四章第七节

牛顿运动定律

用牛顿运动定律解决问题(2.1)

首先播放视频《牛顿运动定律：杨利伟吃月饼》的内容。这既是同学们熟知的失重现象，又展现了我国的科研成就，既激发了学生的学习

兴趣，又增强了学生的爱国热情。以此来导入新课。共点力的受力分析、平衡条件以及求解共点力平衡问题的方法，是高中物理的重点，也是学生学习的难点，而超重、失重本质的理解也是学生学习的难点，鉴于本节重点内容较多，以及内容的重要性，本节课分两个课时进行学习。第一课时学习共点力的平衡相关知识，第二课时学习超重和失重相关知识。共点力的平衡学生在力的相互作用的学习中已经有了一定的基础，本

节重点在于让学生掌握解决共点力平衡为题常用的方法，所以针对不同方法选择了对应的例题。超重和失重重点在于使学生对于现象的认识和本质的理解，习题设计上以概念的理解考查和简单的计算为主。第一课时没有设计课堂检测题，在第二课时设计 5 个课堂检测题，来检测学生掌握的情况，发现存在的问题。

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件。 2. 会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题。

学习重点：共点力作用下物体的平衡条件及应用。学习难点：共点力平衡条件的应用。

一只猫的精彩滑板表演如图，在倾角为 α 的固定光滑斜面上，有一用绳子拴着的长木板，木板上站着一只猫。当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上跑，以保持其相对斜面的位置不变。

你看了猫的精彩表演后，你能分析其中的物理原理吗？若已知木板的质量是猫质量的 2 倍，你能算出猫必须使木板沿斜

面以多大的加速度下滑，才能使自己不下滑吗？

复习回顾1. 牛顿第二定律的两类基本问题(1) 已知受力情况求运动情况。 (2) 已知运动情况求受力情况。

2. 解题思路分析图画受力情况

求合力根据图情况

F = ma

加速

运动学规律初始条件

度

受力

运动

一、共点力的平衡一个物体在共点力作用力下，如果保持静止或者做匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态。共点力作用下物体的平衡条件：合外力为零，即 F合 = 0 1.对静止的理解静止与速度 v = 0不是一回事，物体保持静止状态，说明 v= 0 和 a= 0 这两个条件同时成立。若仅是 v=0,a ≠ 0,如上抛到最高点的物体，此时物体并不能保持静止，上抛到最高点的物体并非处于平衡状态，所以平衡状态是指加速度为零的状态，而不是速度为零的状态。注意：加速度为 0 时速度不一定为 0;速度为 0

时加速度不一定为 0 。

2. 平衡的条件(1) 二力平衡条件：两个力大小相等、方向相反、作用在

同一条直线上。(2) 三力平衡条件：共面的非平行的三个力平衡时，其中任意两个力的合力必与第三个力等值反向且三个力的作用

线必交于一点(三力汇交原理)。

3. 求解共点力作用下物体平衡的常用方法(1)力的合成与力的分解法：通常用来解决三个或三个以上力的平衡问题。

综合拓(2) 展解三角形法：主要用来解决三力平衡问题。根据平衡条件并结合力的合成或分解的方法，把三个平衡力转化为三角形的三条边，然后通过解这个三角形求解平衡问题。若力的三角形不是直角三角形，可利用力的三角形与空间几何三角形相似求解。 (3) 正交分解法：处理三力或三力以上的平衡问题时非常方便。此时平衡条件可表示为 Fx合= 0,Fy合= 0。 (3) 整体法与隔离法：涉及多物体的平衡问题时，通常是整

体法与隔离法交替使用。特别提醒：对物理中的“缓慢移动”可认为物体的移动速度很小，趋于零，因此可把这种情况当做处于平衡状态，按物体处于平衡状态进行分析和处理。

一、共点力平衡条件的理解例1. 如图所示，物块在力 F 作用下向右沿水平方向匀速运动，则物块所受的摩擦力 Ff 与拉力 F 的合力方向应该是( ) B. 竖直向上 A. 水平向右

C. 向右偏上思路点拨：

D. 向左偏上

1. 三力平衡的特点：任意两个力的合力必和第三个力等大反向。 2. n 个力共点平衡最终可以等效成二力平衡。

解析：对物块进行受力分析，如图所示。

除 F 与 Ff 外，它还受竖直向下的重力 G及竖直向上的支持力 FN,物块匀速运动，处于平衡状态，合力为零。由于重力 G

和支持力 FN 在竖直方向上，将重力和支持力等效成一个竖直向下的力，四力平衡转化为三力平衡，则根据三力平衡的原理，F 与 Ff 的合力必须和重力与支持力的合力等大反向，所以沿竖直方向向上。故 B 正确。答案：B

二、用力的合成法与分解法处理平衡问题例2. 三段不可伸长的细绳 OA、OB、OC 能承受的最大拉力相同，它们共同悬挂一重物，如图所示，其中 OB 是水平的，A 端、B 端固定。若逐渐增加 C 端所挂物体的质量，则最

先断的绳 (A. 必定是OA B. 必定是OB C. 必定是OC

)

D. 可能是OB,也可能是OC