高中物理 4.7用牛顿运动定律解决问题（二）课件 新人教版必修1.ppt

4 7 用牛顿运动定律解决问题 二 第四章牛顿运动定律 平衡状态 一个物体在共点力作用力下 如果保持静止或者做匀速直线运动 我们就说这个物体处于平衡状态 一 共点力的平衡 1 二力平衡条件 两个力大小相等 方向相反 作用在同一条直线上 2 三力平衡条件 任意两个力的合力与第三个力大小相等 方向相反 作用在同一条直线上 3 多力平衡条件 物体受到几个共点力的作用而平衡时 其中的任意一个力必定与余下的其他力的合力等大反向 把两个矢量首尾相接从而求出合矢量 这个方法叫做三角形定则 超重 物体对支持物的压力 或对悬挂物的拉力 大于物体所受到的重力的情况称为超重现象 加速度方向向上 向上加速 向下减速 f支 mg ma 解 人向下做匀减速直线运动 加速度方向向上 根据牛顿第二定律得 f支 910n 根据牛顿第三定律 人对地板的压力大小也等于910n 即 f压 f支 910n 方向竖直向下 例1 一个质量为70kg的人乘电梯下楼 快到此人要去的楼层时 电梯以3m s2的加速度匀减速下降 求这时他对电梯地板的压力 g 10m s2 二 超重 大于重力 匀加速上升 失重 物体对支持物的压力 或对悬挂物的拉力 小于物体所受到的重力的情况称为失重现象 加速度方向向下 向上减速 向下加速 例2 在升降机中测人的体重 已知人的质量为40kg 若升降机以2 5m s2的加速度匀加速下降 台秤的示数是多少 若升降机自由下落 台秤的示数又是多少 三 失重 匀减速上升 解 当升降机匀加速下降时 根据牛顿第二定律可知 mg f支 maf压 f支 mg ma 当a1 2 5m s2 f压1 300n 当自由下落时 a2 g f压2 0n 根据牛顿第三定律得 台秤的示数分别为300n 0n 小于重力 完全失重 完全失重 物体对支持物的压力 或对悬挂物的拉力 等于0的情况称为完全失重现象 自由落体运动 总结 超重产生条件 物体具有竖直向上的加速度 向上加速或向下减速 失重产生条件 物体具有竖直向下的加速度 向下加速或向上减速 加速度上超下失 思考 当物体处于超重或失重时本身重力是否变 答 重力不变 只是物体对支持物的压力或悬挂物的拉力 视重 变化了 思考 弹簧秤下面挂着一个砝码 现将物体和弹簧一起放手让它们自由下落 观察此时弹簧称的示数 练习 一个人站在医用体重计的测盘上不动时读数为g 此人在下蹲过程中 磅秤的读数 a 先减小 后还原c 始终不变b 先增加 后还原d 先减小 后增加 最后还原 过程分析 人下蹲是由静止开始向下运动 速度增加 具有向下的加速度 失重 蹲下后最终速度变为零 故还有一个向下减速的过程 加速度向上 超重 d 人在站起过程 情况又是怎样 思考 太空中的失重现象 人造地球卫星 宇宙飞船 航天飞机等航天器进入轨道后 其中的人和物都将处于完全失重状态 物体将飘在空中 液滴成绝对的球形 宇航员站着睡觉和躺着睡觉没有差别 食物要做成块状或牙膏似的糊状 以免食物的碎渣 漂浮 在空中 进入宇航员的眼睛 鼻孔 空间站中的宇航员 在航天飞机中所有和重力有关的仪器都无法使用 弹簧测力计无法测量物体的重力 但仍能测量拉力或压力的大小 无法用天平测量物体的质量 三 从动力学看自由落体运动 例 以10m s的速度从地面竖直向上抛出一个物体 空气的阻力可以忽略 分别计算0 6s 1 6s后物体的位置 取g 10m s2 由牛顿第二定律可知 mg ma 得a g 解 以抛出点为原点 以v0 10m s的方向为正方向 建立如图直线坐标系 则 由运动学公式可得 o v x 一个竖直向上抛出的物体为什么1 6s时的位置反而比0 6s时更低 竖直上抛运动 a 上升阶段看做