人教版必修一 4.7 用牛顿定律解决问题（二） 课件（共18张）.ppt

用牛顿定律解决问题 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 30 60 30 60 t1 t2 t3 t1 t2 t3 t23 t2y t2x t3y t3x t3 x y 如图所示 用两根绳子悬挂一个重力为20n的物体 物体处于静止 求两绳中的张力分别为多大 用弹簧秤测物体的重力时应使物体处于什么状态 物体处于平衡状态 弹簧秤的示数是多少 根据平衡条件和牛顿第三定律知道 弹簧秤的示数等于物体重力的大小 二 超重与失重 1 弹簧秤下挂一重物g保持静止时 观察到弹簧秤示数f g 2 如果弹簧秤和物体一起加速上升呢 观察到弹簧秤示数大于物体的重力 即 f g 3 如果弹簧秤和物体一起加速下降呢 观察到弹簧秤示数小于物体的重力 即 f g 思考 是物体加速上升时 重力变大了 物体加速下降时 重力变小了 这种说法对吗 出现这种现象的原因是什么呢 一 超重现象 设重物的质量为m 弹簧秤和重物以加速度a一起加速上升 对弹簧秤下重物受力分析如图 由牛顿第二定律得 f合 f g ma 故 f g ma g 由牛顿第三定律可知 物体对弹簧秤的拉力f f g 3 超重的运动学特征 物体的加速度向上 它包括可能的两种运动情况 向上加速运动或向下减速运动 2 超重的动力学特征 支持面 或悬线 对物体的 向上 作用力大于物体所受的重力 l 超重现象 物体对支持物的压力 或对挂物的拉力 大于物体所受重力的情况称为超重现象 二 失重现象 设重物的质量为m 和弹簧秤和物体以a的加速度一起加速下降 由牛顿第二定律得 f合 g f ma 故 f g f合 mg ma 由牛顿第三定律可知 物体对弹簧秤的拉力f f g 思考 如果加速度a g 则f 1 失重现象 物体对支持物 或对悬挂物的拉力 小于物体所受重力的情况称为失重现象 当物体对支持物 或对悬挂物的拉力 等于零时 我们称物体处于完全失重状态 2 失重的力学特征 支持面 或是线 对物体的 向上 作用力小于物体所受的重力 物体处于完全失重状态时 这一作用力为零 3 失重的运动学特征 物体的加速度向下 它包括可能的两种运动情况 向下加速运动或向上减速运动 物体处于完全失重状态时 三 完全失重 解 当杯子自由下落时 杯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 但杯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 什么情况下物体发生超重现象 什么情况下物体发生失重现象 结论 当加速度方向向上时 物体发生超重现象当加速度方向向下时 物体发生失重现象 特别提醒 无论是超重 失重还是完全失重 物体所受到的重力是不变的 不同的只是重力的作用效果 无法利用天平测质量 测力计无法测重力 例 有一质量为60kg的人站在一放置于升降机的底板上的台秤上 当升降机作如下运动时 台秤的示数为多少 1 升降机以v 5m s的速度匀速上升时 2 升降机以a 5m s2的加速度加速上升时 3 升降机以a 5m s2的加速度减速上升时 4 升降机以a 5m s2的加速度加速下降时 5 升降机以a 5m s2的加速度减速下降时 6 升降机以a g的加速度加速下降时 如图为水平传送带装置 绷紧的皮带始终保持以 1m s的速度移动 一质量m 0 5kg的物体 视为质点 从离皮带很近处轻轻落到一端a处 若物体与皮带间的动摩擦因素 0 1 ab两端间的距离为l 2 5m 试求 物体从a运动到b的过程所需的时间为多少 a b 三 传送带问题 如图所示 传送带与地面倾角为37 从 到 长度为16m 传送带以 10m s的速率逆时针转动 在传送带上端 无初速地放一个质量为 0 5kg的物体 它与传送带之间的动摩擦因