第3单元 牛顿运动定律的综合应用.ppt

学习目标 1 理解超重 失重的概念 并能解决有关的问题2 学会用整体法 隔离法进行受力分析 并熟练应用牛顿定律求解 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称为视重 视重大小等于测力计所受物体的拉力或台秤所受物体的压力 2 超重 失重和完全失重比较 总结1超重并不是说重力增加了2失重并不是说重力减小了3完全失重也不是说重力完全消失了4在发生这些现象时 物体的重力依然存在 且不发生变化 只是物体对支持物的压力 或对悬挂物的拉力 发生变化 5超重 则加速度a向上 失重 则加速度a向下 反之 成立 典题例析 例1 一同学想研究电梯上升过程的运动规律 某天乘电梯上楼时他携带了一个质量为5kg的砝码和一套便携式DIS实验系统 砝码悬挂在力传感器上 电梯从第一层开始启动 中间不间断 一直到最高层停止 在这个过程中 显示器上显示出的力随时间变化的关系如图3 3 5所示 取重力加速度g 10m s2 根据表格中的数据 图3 3 5 求 1 电梯在最初加速阶段的加速度a1与最后减速阶段的加速度a2的大小 2 电梯在3 0s 13 0s时段内的速度v的大小 3 电梯在19 0s内上升的高度H 答案 1 1 6m s20 8m s2 2 4 8m s 3 69 6m 拓展训练 1 在由静止开始向上运动的电梯里 某同学把一测量加速度的小探头 重力不计 固定在一个质量为1kg的手提包上进入电梯 到达某一楼层后停止 该同学将采集到的数据分析处理后列在下表中 为此 该同学在计算机上画出了很多图像 请你根据上表数据和所学知识判断如图3 3 6所示的图像 设F为手提包受到的拉力 取g 9 8m s2 中正确的是 图3 3 6 答案 AC 思维启动 如图3 3 3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 a1 a2 F1 F2 填 或 图3 3 3 3 整体法 隔离法交替运用原则 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时 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 典题例析 例2 如图3 3 7所示 质量分别为mA mB的A B两物块用轻线连接放在倾角为 的斜面上 用始终平行于斜面向上的拉力F拉A 使它们沿斜面匀加图3 3 7速上升 A B与斜面间的动摩擦因数均为 为了增加轻线上的张力 可行的办法是 A 减小A物块的质量B 增大B物块的质量C 增大倾角 D 增大动摩擦因数 答案 AB 拓展训练2 2011 三亚检测 放在粗糙水平面上的物块A B用轻质弹簧测力计相连 如图3 3 13所示 物块与水平面间的动摩擦因数均为 今对物块A施加一水平向左的恒力F 使A B一起向左匀加速运动 设A B的质量分别为m M 则弹簧测力计的示数为 答案 B 知识检索 1 无论超重还是失重 物体的重力并没有变化 2 由物体超重或失重 只能判断物体的加速度方向 3 物体超重或失重的多少是由发生超 失重现象的物体的质量和竖直方向的加速度共同决定的 其大小等于ma 知识检索 1 当连接体各部分加速度相同时 一般的思维方法是先用整体法求出加速度 再求各部分间的相互作用力 2 当求各部分之间作用力时一定要用隔离法 考虑解题的方便有两个原则 一是选出的隔离体应包含所求的未知量 二是在独立方程的个数等于未知量的前提下 隔离体的数目应尽可能的少 应用升级 1 如图3 3 2所示 运动员 10m跳板跳水 运动的过程可简化为 运动员走上跳板 将跳板从水平位置B压到最低点C 跳板又将运动员竖直向上图3 3 2弹到最高点A 然后运动员做自由落体运动 竖直落入水中 跳板自身重力忽略不计 则下列说法正确的是 A 运动员向下运动 B C 的过程中 先失重后超重 对板的压力先减小后增大B 运动员向下运动 B C 的过程中 先失重后