牛顿运动定律的综合应用1.ppt

一、超重与失重 1视重：当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时， 弹簧测力计或台秤的示数叫做视重，其大小等于测力计 所受物体的 或台秤所受物体的 2超重、失重与完全失重,拉力,压力,二、整体法与隔离法 1整体法：当系统中各物体的 相同时，我们可以把 系统内的所有物体看成一个整体，这个整体的质量等于各 物体的 当整体受到的外力F已知时，可用 求出整体的加速度，这种处理问题的思维方法叫 做整体法,加速度,质量之和,第二定律,牛顿,2隔离法：从研究的方便出发，当求系统内物体间 时，常把某个物体从系统中“隔离”出来 进行受力分析，依据牛顿第二定律列方程，这种处理连 接体问题的思维方法叫做隔离法,相互,作用的内力,3外力和内力 如果以物体系统为研究对象，受到系统之外的物体的作 用力，这些力是该系统受到的 ，而系统内各物体间 的相互作用力为 应用牛顿第二定律列方程时不考 虑内力如果把某物体隔离出来作为研究对象，则 将转换为隔离体的 ,外力,内力,内力,外力,1当物体处于超重和失重状态时，物体受到的重力并没 有变化所谓“超”和“失”，是指视重，“超”和 “失”的大小取决于物体的质量和物体在竖直方向的 加速度 2物体是处于超重状态还是失重状态，不在于物体向上 运动还是向下运动，而是取决于加速度方向是向上还 是向下,3完全失重状态不仅仅只限于自由落体运动，只要物体具 有竖直向下的等于g的加速度就处于完全失重状态例 如：不计空气阻力的各种抛体运动，环绕地球做匀速圆 周运动的卫星等，都处于完全失重状态 在完全失重的状态下，由于重力产生的一切现象都不存 在了例如，物体对水平支持面没有压力，对竖直悬线 没有拉力，不能用天平测物体的质量，液柱不产生压 强，在液体中的物体不受浮力等等,1由物体处于失重或超重状态，可判断加速度的方向为 向下或向上，但并不能确定运动物体的速度方向 2当物体出现超重或失重时，物体的加速度不一定沿竖 直方向，但加速度一定有竖直方向的分量,1(2010山师附中模拟)下列关于超重、失重现象的描述 中，正确的是 ( ) A荡秋千时当秋千摆到最低位置时，人处于失重 状态 B列车在水平直轨道上加速行驶，车上的人处于超 重状态 C在国际空间站内的宇航员处于完全失重状态，因 为这时候宇航员不受重力了 D电梯正在减速下降，人在电梯中处于超重状态,解析：当秋千摆到最低点时，人有向上的向心加速度，处于 超重状态，A错；列车在水平直轨道上加速行驶，在竖直方 向没有加速度，因此车上的人不超重也不失重，B错；在国 际空间站内的宇航员处于完全失重状态，但仍有重力作用， C错；电梯向下减速时，加速度的方向竖直向上，因此，人 在电梯中处于超重状态，D正确,答案：D,1选取隔离法与整体法的原则 (1)隔离法的选取原则：若连接体内各物体的加速度不相 同，且需要求物体之间的作用力，就需要把物体从系 统中隔离出来，将内力转化为外力，分析物体的受力 情况和运动情况，并分别应用牛顿第二定律列方程求 解隔离法是受力分析的基础，应重点掌握,(2)整体法的选取原则：若连接体内各物体具有相同的加速度 (主要指大小)，且不需要求物体之间的作用力，就可以把 它们看成一个整体(当成一个质点)来分析整体受到的外 力，应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量) (3)整体法、隔离法交替运用的原则：若连接体内各物体具有 相同的加速度，且要求物体之间的作用力，可以先用整体 法求出加速度，然后再用隔离法选取合适的研究对象，应 用牛顿第二定律求作用力即“先整体求加速度，后隔离 求内力”,2涉及隔离法与整体法的具体问题 (1)涉及滑轮的问题若要求绳的拉力，一般都必须采用隔 离法这类问题中一般都忽略绳、滑轮的重力和摩擦力， 且滑轮大小不计若绳跨过定滑轮，连接的两物体虽然加 速度方向不同，但大小相同，也可以先整体求a的大小， 再隔离求FT. (2)固定在斜面上的连接体问题这类问题一般多是连接体 (系统)各物体保持相对静止，即具有相同的加速度解题 时，一般采用先整体、后隔离的方法建立坐标系时也要 考虑矢量正交分解越少越好的原则，或者正交分解力，或 者正交分解加速度,(3)斜面体(或称为劈形物体、楔形物体)与在斜面体上物体组 成的连接体(系统)的问题这类问题一般为物体与斜面体 的加速度不同，其中最多的是物体具有加速度，而斜面体 静止的情况解题时，可采用隔离法，但是相当麻烦，因 涉及的力过多如果问题不涉及物体与斜面体的相互作 用，则采用整体法用牛顿第二定律求解,2(2010合肥月考)如图331所示，在光滑水平面 上有两个质量分别为m1和m2的物体A、B，m1 m2，A、B间水平连接着一轻质弹簧测力计若用 大小为F的水平力向右拉B，稳定后B的加速度大小 为a1，弹簧测力计示数为F1；如果改用大小为F的水 平力向左拉A，稳定后A的加速度大小为a2，弹簧测 力计示数为F2.则以下关系式正确的是( ),图331,Aa1a2，F1F2 Ba1a2，F1F2 Ca1a2，F1F2 Da1a2，F1F2,解析：以整体为研究对象，由牛顿第二定律得： F(m1m2)a1(m1m2)a2 所以：a1a2 向右拉B时，对A分析：F1m1a1 向左拉A时，对B分析：F2m2a2 因m1m2所以F1F2.A项正确,答案：A,一质量为m40 kg的小孩站在电梯内的体重计上电梯从t0时刻由静止开始上升，在0到6 s内体重计示数F的变化如图332所示试问：在这段时间内电梯上升的高度是多少？(取重力加速度g10 m/s2),图332,思路点拨 解答本题时应注意以下几