用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題（二）省賽一等獎(jiǎng)

7用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題（二）1、理解共點(diǎn)力作用下物體平衡狀態(tài)并能推導(dǎo)出共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件。2、會(huì)用共點(diǎn)力平衡條件解決有關(guān)力的平衡問(wèn)題。3、通過(guò)實(shí)驗(yàn)認(rèn)識(shí)超重和失重現(xiàn)象，理解產(chǎn)生超重、失重現(xiàn)象的條件和實(shí)質(zhì)。4、進(jìn)一步熟練掌握應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決問(wèn)題的方法和步驟。例1城市中的路燈，無(wú)軌電車的供電線路等，經(jīng)常用三j角形的結(jié)構(gòu)懸掛。圖為這類結(jié)構(gòu)的一種簡(jiǎn)化模型。圖中硬桿OB可繞通過(guò)B點(diǎn)且垂直于紙面的軸轉(zhuǎn)動(dòng)，鋼索和桿的重量都可忽略。如果懸掛物的重量為G，角AOB等于θ，鋼索OA對(duì)O點(diǎn)的拉力和桿OB對(duì)O點(diǎn)的支持力各是多大？解析：1、輕質(zhì)細(xì)繩中的受力特點(diǎn)：兩端受力大小相等，內(nèi)部張力處處相等。2、輕質(zhì)直桿僅兩端受力時(shí)（桿處于平衡狀態(tài)）的特點(diǎn)：這兩個(gè)力必然沿桿的方向且大小相等。3、節(jié)點(diǎn)O也是一理想化模型。共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件【定義】：在共點(diǎn)力作用下物體的平衡條件是合力為零?！纠斡洝浚毫Φ暮铣芍贿m用于共點(diǎn)力。豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體到達(dá)最高點(diǎn)的瞬間是否處于平衡狀態(tài)？例2人站在電梯中，人的質(zhì)量為m。FNmg求：①人和電梯一同靜止時(shí)，人對(duì)地板的壓力為多大？因?yàn)槿耸庆o止的所以合外力為0有：再根據(jù)牛頓第三定律就可求出人對(duì)電梯的壓力②人隨電梯以加速度a勻加速上升，人對(duì)地板的壓力為多大？FNmg以加速度a勻加速上升，因?yàn)榧铀?，所以加速度方向與速度同向，物體是上升的，所以加速度方向也是向上的。有③人以加速度a勻減速下降，這時(shí)人對(duì)地板的壓力又是多大？FNmg以加速度a勻減速下降，因?yàn)闇p速，所以加速度方向與速度反向，物體是下降的，所以加速度方向是向上的。有⑤人隨電梯以加速度aa<g勻減速上升，人對(duì)地板的壓力為多大？④人隨電梯以加速度aa<g勻加速下降，人對(duì)地板的壓力多大？一超重與失重1超重：物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w所受的重力，這種現(xiàn)象叫做超重。2失重:物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w所受的重力，這種現(xiàn)象叫做失重。你能由以上實(shí)例總結(jié)超重和失重的定義嗎？⑥人隨電梯以加速度g勻加速下降，這時(shí)人對(duì)地板的壓力又是多大？當(dāng)電梯對(duì)人沒有支持力時(shí)，人只受重力，加速度大小為g，做的是自由落體運(yùn)動(dòng)。你能總結(jié)出完全失重的定義嗎？二完全失重如果物體正好以大小等于g方向豎直向下的加速度做勻變速運(yùn)動(dòng)，這時(shí)物體對(duì)支持物、懸掛物完全沒有作用力，好像完全沒有了重力作用，這種狀態(tài)是完全失重。1、人隨電梯能以加速度aa>g勻加速下降嗎？2、如瓶豎直向上拋出，水會(huì)噴出嗎？為什么？3、發(fā)生超重和失重現(xiàn)象時(shí)，物體實(shí)際受的重力是否發(fā)生了變化？請(qǐng)你分析：1、超重和失重是一種物理現(xiàn)象。2、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。3、規(guī)律：物體具有豎直向上的加速度時(shí)為超重狀態(tài)物體具有豎直向下的加速度時(shí)為失重狀態(tài)超重還是失重由加速度方向決定，與速度方向無(wú)關(guān)超重與失重知識(shí)總結(jié)：例題:在升降機(jī)中測(cè)人的體重，已知人的質(zhì)量為40g①2的加速度勻加速下降，臺(tái)秤的示數(shù)是多少？②若升降機(jī)自由下落，臺(tái)秤的示數(shù)又是多少？vaFNmg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＝maF＝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。①當(dāng)a1=2,F1=300N②當(dāng)自由下落時(shí)，a2=g,F2=0N1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用彈簧測(cè)力計(jì)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)ABD2“蹦極”是一項(xiàng)非常刺激的體育運(yùn)動(dòng)。某人身系彈性繩自高空P點(diǎn)自由下落，圖中a點(diǎn)是彈性繩的原長(zhǎng)位置，c是人所到達(dá)的最低點(diǎn)，b是人靜止地懸吊著時(shí)的平衡位置，人在從P點(diǎn)落下到最低點(diǎn)c的過(guò)程中（）段作自由落體運(yùn)動(dòng)，處于完全失重狀態(tài)。段繩的拉力小于人的重力，人處于失重狀態(tài)。段繩的拉力小于人的重力，人處于失重狀態(tài)。點(diǎn)，人的速度為零，其加速度為零。AB3下列關(guān)于超重和失重的說(shuō)法中，正確的是

A物體處于超重狀態(tài)時(shí)，其重力增加了B物體處于完全失重狀態(tài)時(shí)，其重力為零C物體處于超重或失重狀態(tài)時(shí)，其慣性比物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)增加或減小了D物體處于超重或失重狀態(tài)時(shí)，其重力都沒有變化D4如右圖所示,小車的頂棚上用繩線吊一小球,質(zhì)量為m,車廂底板上放一個(gè)質(zhì)量為M的木塊,當(dāng)小車沿水平面勻加速向右運(yùn)動(dòng)時(shí),小球懸線偏離豎直方向30,木塊和車廂保持相對(duì)靜止,求:1小車運(yùn)動(dòng)的加速度？2小球?qū)揖€的拉力？3木塊受到的摩擦力？5一根不計(jì)質(zhì)量的彈簧,下端吊一物體,用手拉著彈簧的上端,靜止時(shí)彈簧伸長(zhǎng)量1=4cm,當(dāng)手拉彈簧使物體在豎直方向運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧伸長(zhǎng)量為2=5cm,求