用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題(二)課件

1、7用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問題(二)知道平衡狀態(tài)，理解共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件能解決簡(jiǎn)單的平衡問題知道超重、失重現(xiàn)象能用牛頓定律解決有關(guān)超重和失重問題你乘坐過電梯嗎？電梯在啟動(dòng)、停止的過程中你有怎樣的感受？將你的體驗(yàn)與同學(xué)交流一下，體會(huì)其中蘊(yùn)含的物理規(guī)律1一個(gè)物體在 的作用下，如果保持或者做運(yùn)動(dòng)，我們就說(shuō)這個(gè)物體處于平衡狀態(tài)2從牛頓第二定律知道，當(dāng)物體所受 時(shí)，加速度為零，物體將保持靜止或者做，即物體處于因此，在共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是即F合.共點(diǎn)力勻速直線靜止合力為零勻速直線運(yùn)動(dòng)平衡狀態(tài)合力為零03如右圖，升降機(jī)加速上升的時(shí)候，人對(duì)升降機(jī)地板的壓力比人實(shí)際受到的物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳?/p>

2、的拉力)物體的情況稱為超重現(xiàn)象重力要大大于所受重力4升降機(jī)加速下降的時(shí)候，人對(duì)升降機(jī)地板的壓力比人小物體對(duì)支持物的(或?qū)覓煳锏睦?小于物體所受的情況稱為5如果升降機(jī)正好以大小等于g的加速度豎直下落，這時(shí)物體對(duì)支持物或懸掛物，好像完全重力作用，這種狀態(tài)是 狀態(tài)受到的重力壓力重力失重現(xiàn)象完全沒有作用力沒有了完全失重(1)共點(diǎn)力：物體同時(shí)受幾個(gè)力作用，如果這幾個(gè)力作用在物體的同一點(diǎn)，或者它們的作用線交于一點(diǎn)，那么這幾個(gè)力就叫共點(diǎn)力(2)平衡狀態(tài)：一個(gè)物體在力的作用下，保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，則該物體處于平衡狀態(tài)特別提醒：正確區(qū)分“靜止”和“v0”物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，v0，a0是平衡狀態(tài)；但是

3、，當(dāng)v0時(shí)，物體不一定處于平衡狀態(tài)，如自由落體運(yùn)動(dòng)初始狀態(tài)或豎直上拋運(yùn)動(dòng)物體到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)v0，但ag，不是平衡狀態(tài)如圖所示，斗牛將人高高挑起處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列說(shuō)法正確的是()A人受到2個(gè)力的作用，這2個(gè)力是共點(diǎn)力B牛角給人的彈力方向斜向上C人的重心一定通過支點(diǎn)，此時(shí)人受的合力為零D人的重力與牛角給他的彈力是一對(duì)作用力與反作用力答案：AC(1)視重：所謂“視重”是指人由彈簧秤等量具上所看到的讀數(shù)(2)超重：當(dāng)物體具有向上的加速度時(shí)，物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?大于物體所受的重力(即視重大于重力)的現(xiàn)象稱為超重現(xiàn)象(3)失重：當(dāng)物體具有向下的加速度時(shí)，物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?/p>

4、力)小于物體所受的重力(即視重小于重力)的現(xiàn)象，稱為失重現(xiàn)象(4)完全失重：當(dāng)物體向下的加速度ag時(shí)，物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?等于零的狀態(tài)，即視重等于零時(shí)，稱為完全失重狀態(tài)(5)產(chǎn)生超重、失重現(xiàn)象的原因：產(chǎn)生超重的原因：當(dāng)物體具有向上的加速度a(向上加速或向下減速運(yùn)動(dòng))時(shí)，支持物對(duì)物體的支持力(或懸繩的拉力)為F.由牛頓第二定律可得：Fmgma所以Fm(ga)mg由牛頓第三定律知，物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)依K的拉力)Fmg.產(chǎn)生失重現(xiàn)象的原因：當(dāng)物體具有向下的加速度a(向下加速或向上減速運(yùn)動(dòng))時(shí)，支持物對(duì)物體的支持力(或懸繩對(duì)物體的拉力)為F.由牛頓第二定律可知：mgFma所以F

5、m(ga)mg由牛頓第三定律可知，物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)依K的拉力)F木，水球的質(zhì)量大于木球的質(zhì)量，因此木球和水球組成的系統(tǒng)其重心有向下的加速度，整個(gè)系統(tǒng)將處于失重狀態(tài)，故臺(tái)秤的示數(shù)將變小答案：A一個(gè)人站在體重計(jì)的測(cè)盤上，在人下蹲的過程中(如下圖所示)，指針示數(shù)變化應(yīng)是_答案：先減小，后增加，再還原解析：人蹲下的過程經(jīng)歷了加速向下、減速向下和靜止這三個(gè)過程.一種巨型娛樂器械“跳樓機(jī)”(如圖所示)可以使人體驗(yàn)超重和失重一個(gè)可乘十多個(gè)人的環(huán)形座艙套裝在豎直柱子上，由升降機(jī)送上幾十米的高處，然后讓座艙自由落下落到一定位置時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)，到地面時(shí)剛好停下已知座艙開始下落時(shí)的高度為76m，當(dāng)落到離地

6、面28m的位置時(shí)開始制動(dòng)，座艙均勻減速若座艙中某人手托著重50N的鉛球，當(dāng)座艙下落2s時(shí)刻，手的感覺如何？當(dāng)座艙下落4s時(shí)刻，手要用多大的力才能托住鉛球？解析：設(shè)座艙自由下落的時(shí)間為t1，做減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t2，座艙開始減速時(shí)的速度為v，做勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度的大小為a，已知座艙自由落下通過的距離為x176m28m48m，座艙減速運(yùn)動(dòng)通過的距離為x228m.由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可知答案：當(dāng)座艙下落2s時(shí)刻，手感覺不到鉛球的壓力；座艙下落4s時(shí)刻，手托鉛球的力應(yīng)是135N.點(diǎn)評(píng)：此題是教材習(xí)題變式題，認(rèn)真審題，弄清物理情景是解題關(guān)鍵表演“頂桿”雜技時(shí)，一人站在地上(稱為“底人”)，肩上扛一長(zhǎng)6m、質(zhì)量為5kg的竹竿，一質(zhì)量為40kg的演員在竿頂從靜止開始先勻加速再勻減速下滑，滑到竿底時(shí)速度正好為零假設(shè)加速時(shí)的加速度大小是減速時(shí)的2倍，下滑總時(shí)間為3s.問這兩個(gè)階段竹竿對(duì)“底人”的壓力分別為多大？(g10m/s2)答案：290N；530N在下滑的加速階段，對(duì)竿上演員應(yīng)用牛頓第二定律，有mgF1ma1，得F1m(ga1)240N.對(duì)竹竿應(yīng)用平衡條件有F1m0gFN1從而竹竿對(duì)“底人”的壓力為FN1FN1F