高中物理 4.7用牛顿运动定律解决问题（二）4课件 新人教版必修1.ppt

4 7用牛顿运动定律解决问题 二 必修一第四章牛顿运动定律 一 共点力物体的平衡 1 平衡状态 2 平衡条件 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 静止或匀速直线运动 v 0 a 0 f合 0 共点力作用下物体的平衡条件 合外力为零f合 0 推论 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 当物体受到几个力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它力的合力等大反向 如图 已知 450 300 g 100n 求 1 两绳拉力各为多少 2 若绳1的最大拉力为300n 绳2的最大拉力为400n 则所挂物体最重为多少 例题 解 1 对三绳的结点进行受力分析 由平衡条件得f1sin f2sin 1 f1cos f2cos g 2 由 1 2 得f1 f2 2 假设f1达到最大拉力300n时 由 1 式知f2 300 424 2n 400n则绳2会断 此假设不成立 假设f2达到最大拉力400n 由 1 式知f1 200 300n由 2 式得g 546n 一 超重现象 以一个站在升降机里的体重计上的人为例分析 设人的质量为m 升降机以加速度a加速上升 分析 对人和升降机受力分析如图 由牛顿第二定律得 f合 n g ma 故 n g ma 人受到的支持力n大于人受到的重力g 总结 物体对支持物的压力 或对悬挂物的拉力 大于物体所受重力的情况称为超重现象 再由牛顿第三定律得 压力n 大于重力g n f合 n g 二 失重现象 以站在升降机里的体重计上的人为例分析 设人的质量为50kg 升降机以2m s2的加速度加速下降 g 10m s2 分析 对人和升降机受力分析如图 由牛顿第二定律得 f合 g n ma 故 n g ma mg ma 400n 500n 人受到的支持力n小于人受到的重力g 总结 物体对支持物的压力 或对悬挂物的拉力 小于物体所受重力的现象称为失重现象 再由牛顿第三定律得 压力n 小于重力g n f合 g n 三 完全失重 当升降机以加速度a g竖直加速下降时f合 n g ma所以 n g mg 0 物体对支持物的压力 或对悬挂物的拉力 为零 这就是 完全失重 现象 应用1 试分析当瓶子自由下落时 瓶子中的水是否喷出 解 当瓶子自由下落时 瓶子中的水处于完全失重状态 水的内部没有压力 故水不会喷出 但瓶子中水的重力仍然存在 其作用效果是用来产生重力加速度 小结 a方向向上 加速上升 减速下降 超重 a方向向下 加速下降 减速上升 失重 小结 超重 失重 视重和重力的区别 1 超重和失重是一种物理现象 2 视重是指物体对支物体的压力 或悬挂物对物体的拉力 是可以改变的 3 物体的重力与运动状态无关 不论物体处于超重还是失重状态 重力不变 g mg 规律 视重 重力a竖直向上超重状态 视重 重力a竖直向下失重状态 超重还是失重由a决定 与v方向无关 太空漫步 超重和失重现象的应用 航天飞机中的人和物都处于状态 完全失重 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 无法用天平测量物体的质量 但仍能测量拉力或压力的大小 课堂练习 d 1 一个质量为50kg的人在电梯中用体重计称体重 当电梯静止时体重计的示数为n 当电梯匀速上升时体重计的示数为n 当电梯以5m s2的加速度加速上升时体重计的示数为n 当电梯以5m s2的加速度减速下降时体重的示数为n 当电梯以10m s2的重力加速度下降时体重计的示数为n g 10m s2 500 500 750 750 0 2 某座空间站在太空中绕地球运行时 空间站所有物体都处于完全失重状态 那么在其中可以完成下列哪个实验 a 用天平称量物体的质量b 做托里拆利实验c 验证阿基米德定律d 用两个弹簧验证牛顿第三定律 例与练 5 一个人站在医用体重计的测盘上不动时测得体重为g 当此人由直立突然下蹲直到蹲在体重计不动的过程中 体重计的示数 a 先大于g 后小于g 最后等于gb 先小于g 后大于g 最后等于gc 一直大于gd 一直小于g 1 此人先向下加速 失重 视重小于重力 2 再向下减速 超重 视重大于重力 3 最后不动 视重等于重力 五 从动力学看落体运动 1 自由落体运动 1 自由落体运动定义 f合 g mg 2 自由落体加速度 物体只在重力作用下从静止开始下落的运动 v0 0 五 从动力学看落体运动 2 竖直上抛运动 1 竖直上抛运动定义 f合 g mg 2 竖直上抛运动加速度 物体以一定的初速度竖直向上抛出后只在重力作用下的运动 方向竖直向下 五 从动力学看落体运动 2 竖直上抛运动 3 竖直上抛运动研究方法 4 竖直上抛运动规律公式 以向上方向为正方向 竖