L2L1θL2L1θAB第 9 讲:牛顿运动定律的应用二与超重和失重1.研究共点力作用下物体的平衡(1)共点力的概念:共点力是指作用于一点或作用线的延长线交于一点的各个力。(2)共点力作用下物体平衡的概念:物体能够保持静止或者做匀速直线运动状态叫做平衡状态。(3)共点力作用下物体的平衡条件:物体所受合外力为零,即 F 合=0,也就是物体的加速度为零。如果用正交分解法,可以立以下两个方程(F 合 x=0 和 F 合 y=0)。(4)求解共点力作用下物体平衡的一般步骤2.探讨超重和失重现象(1)实重、视重、超重、失重和完全失重的概念:实重:即物体的实际重力,它不随物体运动状态变化而变化的。 视重:指物体对水平支持面的压力或竖直悬挂线的拉力,它随物体运动状态而变化。 超重:视重大于实重的现象。 失重:视重小于实重的现象。完全失重:视重等于零的现象。(2)产生超重和失重的原因:产生超重和失重的原因可以用图 4-7-1 加以说明。图中质量为 m 的物体受重力和拉力两个力的作用,物体和弹簧秤的受力情况如图 4-7-2所示。图中 FT′的大小就是弹簧秤的读数(即视重),FT′与 FT是一对作用力与反作用力,所以 FT′= FT (1)如果物体处于静止或匀速运动状态,则 FT=mg (2)这种情况下视重等于实重。如果物体具有向上的加速度,则 FT-mg=ma, FT=mg+ma, 但是FT′= FT仍然成立,即 FT′=mg+ma,物体就处于超重状态。如果物体具有向下的加速度,则 mg- FT =ma, FT=mg-ma, 但是 FT ′= FT仍然成立,即 FT′=mg-ma,物体就处于失重状态。综上所述,物体出现超重或失重状态的原因是在竖直方向具有加速度。(3)对超重和失重现象的归纳总结:① 当物体具有竖直向上的加速度时,物体对测力计的作用力大于物体所受的重力,这种现象叫超重。② 当物体具有竖直向下的加速度时,物体对测力计的作用力小于物体所受的重力,这种现象叫失重。③ 物体对测力计的作用力的读数等于零的状态叫完全失重状态。处于完全失重状态的液体对器壁没有压强。④ 物体处于超重或失重状态时,物体所受的重力并没有变化。[能力训练]1.牛顿第二定律的瞬时性【例题 1】如图(a)所示,一质量为 m 的物体系于长度分别为 L1、L2的两根细线上,L1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为 θ,L2水平拉直,物体处于平衡状态。现将 L2线剪断,求剪断 瞬 时物 体 的 加速度。1AB45°aPAF【变式训练】如图所示,木块 A、B 用一...