用牛頓定律解決問(wèn)題.ppt

,6、用牛頓第二定律解決問(wèn)題（二）,用彈簧秤測(cè)物體的重力時(shí)應(yīng)使物體處于什么狀態(tài)？,物體處于靜止,彈簧秤的示數(shù)是哪個(gè)力的示數(shù)？,物體拉彈簧的力的示數(shù),原理： 根據(jù)平衡條件和牛頓第三定律知道： 彈簧秤的示數(shù)等于物體重力的大小。,平衡狀態(tài),思考,用彈簧秤測(cè)物體的重力時(shí)，突然向上加速，彈簧秤的示數(shù)如何變化？,分析,物體的受力情況,物體向上加速時(shí)：,根據(jù)牛頓第二定律：,FGma,F ma G G,物體所受的拉力F與物體對(duì)彈簧秤的拉力F（彈簧秤的示數(shù)）大于物體的重力。,超重和失重,物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦? 大于物體所受到的重力的情況稱為超重現(xiàn)象。,1、超重,例1、一個(gè)質(zhì)量為70Kg的人乘電梯下樓?？斓酱巳艘サ臉菍訒r(shí)，電梯以3m/s2的加速度勻減速下降，求這時(shí)他對(duì)電梯地板的壓力。（g=10m/s2）,Fmgma,解：人向下做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度方向向上。根據(jù)牛頓第二定律得：,F 910N,根據(jù)牛頓第三定律，人對(duì)地板的壓力大小也等于910N，方向豎直向下。,超重對(duì)宇航員的影響,宇航員在飛船起飛和返回地面時(shí)，處于超重狀態(tài)，特別是在升空時(shí)，超重可達(dá)重力的9倍，超重使人不適，起初會(huì)感到頭暈、嘔吐，超重達(dá)到3倍重力時(shí)既感到呼吸困難；超重達(dá)到4倍重力時(shí)，頸骨已不能支持頭顱，有折斷的危險(xiǎn)。所以升空時(shí)宇航員必須采取橫臥姿勢(shì)，以增強(qiáng)對(duì)超重的耐受能力。,宇航員的 平躺姿勢(shì),思考與討論：,物體向上減速時(shí)：,根據(jù)牛頓第二定律：,G F ma,F G ma G,物體所受的拉力F與物體對(duì)彈簧秤的壓力F（彈簧秤的示數(shù)）小于物體的重力,用彈簧秤勻速拉物體時(shí)，突然向上減速運(yùn)動(dòng)，彈簧秤的示數(shù)如何變化？,物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦? 小于物體所受到的重力的情況稱為失重現(xiàn)象。,2、失重,例2、在升降機(jī)中測(cè)人的體重，已知人的質(zhì)量為40kg 若升降機(jī)以2.5m/s2的加速度勻加速下降，臺(tái)秤的示數(shù)是多少？ 若升降機(jī)自由下落，臺(tái)秤的示數(shù)又是多少？,解：當(dāng)升降機(jī)勻加速下降時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可知： mg F ma F mg ma,根據(jù)牛頓第三定律可知:臺(tái)秤的示數(shù)分別為300N和0N。,當(dāng)a1=2.5m/s2,F1=300N,當(dāng)自由下落時(shí)，a2=g,F2=0N,物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦? 等于0的情況稱為完全失重現(xiàn)象。,3、完全失重,例2：下面所示的情況中，對(duì)物體m來(lái)說(shuō)，哪幾種發(fā)生超重現(xiàn)象？哪幾種發(fā)生失重現(xiàn)象？,甲,乙,丙,丁,NG 失重,NG 超重,NG 失重,NG 超重,總結(jié)： 1）物體具有豎直向上的加速度，即處于超重狀態(tài)； 2）物體具有豎直向下的加速度，即處于失重狀態(tài)； 3）與運(yùn)動(dòng)的方向無(wú)關(guān)。,（四）超重、失重、視重和重力的區(qū)別,1、超重和失重是一種物理現(xiàn)象。,2、視重是體重計(jì)的示數(shù)，指支持物對(duì)物體的支持力（或懸掛物對(duì)物體的拉力），是可以改變的。,3、物體的重力與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)，不論物體處于超重還是失重狀態(tài)，重力不變。,規(guī)律：,a豎直向上 視重 重力 超重狀態(tài),a豎直向下 視重 重力 失重狀態(tài),超重或是失重由a決定，與v方向無(wú)關(guān),太空中的失重環(huán)境,人造地球衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛機(jī)等航天器進(jìn)入軌道后，其中的人和物都將處于完全失重狀態(tài)。 物體將飄在空中；液滴成絕對(duì)的球形，宇航員站著睡覺(jué)和躺著睡覺(jué)沒(méi)有差別；食物要做成塊狀或牙膏似的糊狀，以免食物的碎渣“漂浮”在空中，進(jìn)入宇航員的眼睛、鼻孔,空間站中的宇航員,在航天飛機(jī)中所有和重力有關(guān)的儀器都無(wú)法使用！,彈簧測(cè)力計(jì)無(wú)法測(cè)量物體的重力，但仍能測(cè)量拉力或壓力的大小。,無(wú)法用天平測(cè)量物體的質(zhì)量,利用完全失重條件的科學(xué)研究,液體呈絕對(duì)球形,制造理想的滾珠,制造泡沫金屬,練1.下列四個(gè)實(shí)驗(yàn)中，不能在繞地球飛行的太空實(shí)驗(yàn)艙中完成的是( ),A.用彈簧秤測(cè)物體的重力 B.用天平測(cè)物體的質(zhì)量 C.用溫度計(jì)測(cè)艙內(nèi)的溫度 D.用水銀氣壓計(jì)測(cè)艙內(nèi)氣體的壓強(qiáng),ABD,練習(xí)2、一個(gè)木塊漂浮在桌面的一杯水中，現(xiàn)假設(shè)撤去桌面，木塊和杯子一起自由向下運(yùn)動(dòng)，問(wèn)木塊受到的浮力有無(wú)變化？,拓展：如圖，球B放在容器A內(nèi)，且B略小于A，將它們以一定的速度向上拋出，不計(jì)空氣阻力，在A和B上升的過(guò)程中，A和B間作用力情況？,練習(xí)3、如圖所示，底座A上裝有一根足夠長(zhǎng)的直立長(zhǎng)桿，其總質(zhì)量為M，桿上套有質(zhì)量為m的圓環(huán)B，它與桿有摩擦，當(dāng)圓環(huán)以初速度V0向上飛起時(shí)，圓環(huán)的加速度為a，底座不動(dòng)。 （1）定性分析環(huán)在上升過(guò)程中，A對(duì)地面的壓力與整體的重力相比較誰(shuí)大？ （2）計(jì)算在整個(gè)過(guò)程中，水平面對(duì)底座的支持力多大？（設(shè)摩擦力不變）,做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體只受重力的作用，所以由牛頓第二定律Fma知物體的加速度是恒