高一物理《超重与失重+整体法与隔离法的综合应用》(课件)

1、湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2014年下学期制作 10超重和失重湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2014年下学期制作 10演示实验：找一个用过的易拉罐、金属演示实验：找一个用过的易拉罐、金属罐头盒或塑料瓶，在靠近底部的侧面打一个罐头盒或塑料瓶，在靠近底部的侧面打一个洞，用手指按住洞，在里面装上水。移开手洞，用手指按住洞，在里面装上水。移开手指，水就从洞中射出来这是为什么指，水就从洞中射出来这是为什么?如果如果放开手，让罐子自由落下，在下落过程中，放开手，让罐子自由落下，在下落过程中，水会不会从洞中射出来水会不会从洞中射出来?观察所发生的现象观察所发生的现象并分析。并分析。

2、湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2014年下学期制作 10 1. 现象：现象： 升降机以升降机以0.5m/s2的加速的加速度匀加速上升，站在升降机里的人质度匀加速上升，站在升降机里的人质量是量是50kg，人对升降机地板的压力是，人对升降机地板的压力是多大？如果照图那样，人站在升降机多大？如果照图那样，人站在升降机里的测力计上，测力计的示数是多里的测力计上，测力计的示数是多大？大？一、超重和失重现象一、超重和失重现象湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2014年下学期制作 10分析：人在升降机分析：人在升降机中受到两个力：重力中受到两个力：重力G和和地板的支持力地板的支持力F升降机升

3、降机地板对人的支持力和人对地板对人的支持力和人对升降机地板的压力是一对升降机地板的压力是一对作用力和反作用力，根据作用力和反作用力，根据牛顿第三定律，只要求出牛顿第三定律，只要求出前者就可以知道后者前者就可以知道后者 湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2014年下学期制作 10 人在人在G和和F的合力作用下，以的合力作用下，以0.5m/s2的加速度竖直向上运动的加速度竖直向上运动. 取取竖直向上为正方向竖直向上为正方向, 根据牛顿第二根据牛顿第二定律得定律得F-G = ma由此可得由此可得 F=G+ma=m(g+a) 代入数值得代入数值得 F=515N湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程

4、学校2014年下学期制作 10 根据牛顿第三定律，人对地板根据牛顿第三定律，人对地板的压力的大小也是的压力的大小也是515N，方向与地，方向与地板对人的支持力的方向相反，即竖板对人的支持力的方向相反，即竖直向下测力计的示数表示的是测直向下测力计的示数表示的是测力计受到的压力，所以测力计的示力计受到的压力，所以测力计的示数就是数就是515N此读数此读数大于大于物体的重物体的重力。力。超重现象超重现象 湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2014年下学期制作 10 讨论：如果此升降机以讨论：如果此升降机以0.5m/s2的加速度匀加速度下降，则示数又的加速度匀加速度下降，则示数又是多大？是多大？

5、 分析：分析：G-F=ma 得得F=mg-ma=m(g-a)=465N此读数此读数小于小于物体重力。物体重力。失重现象失重现象 湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2014年下学期制作 102. 超重与失重超重与失重 超重现象：物体对支持物的压力超重现象：物体对支持物的压力(或或 对悬挂物的拉力对悬挂物的拉力)大于物大于物 体所受重力的情况称为体所受重力的情况称为 超重现象。超重现象。 湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2014年下学期制作 10失重现象：物体对支持物的压力失重现象：物体对支持物的压力(或或 对悬挂物的拉力对悬挂物的拉力)小于物小于物 体所受重力的情况称为体所受重力的

6、情况称为 失重现象。失重现象。湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2014年下学期制作 10完全失重现象：当物体对支持面的完全失重现象：当物体对支持面的 压力压力 (或拉力或拉力) 等于等于 零时的状态，叫做零时的状态，叫做 完全失重现象。完全失重现象。湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2014年下学期制作 101. 视重与真重视重与真重视重：物体对支持面的压力或视重：物体对支持面的压力或 对悬绳等拉力大小，叫对悬绳等拉力大小，叫 视重。视重。 真重：物体的重力，叫真重。真重：物体的重力，叫真重。二、进一步认识二、进一步认识 湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2014年下学期制

7、作 10对超重与失重现象的理对超重与失重现象的理解：超重与失重仅仅是视重解：超重与失重仅仅是视重发生改变，而物体的真重发生改变，而物体的真重(即重力即重力)不发生变化。不发生变化。湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2014年下学期制作 102. 几种常见的超重或失重现象几种常见的超重或失重现象 及其原理及其原理注：超重现象或失重现象出现注：超重现象或失重现象出现 在竖直方向的运动中。在竖直方向的运动中。湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2014年下学期制作 10竖直方向的运动有：竖直方向的运动有： N=m(g+a) 匀速上升或下降匀速上升或下降a=0不出现不出现超重或失重现象。超重

8、或失重现象。超重现象超重现象向上向上向上向上减速下降减速下降加速上升加速上升合合mgNFa湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2014年下学期制作 10N=m(g-a)失重现象失重现象向下向下向下向下减速上升减速上升加速下降加速下降合合 F2, 则则A施于施于B的作用力大小为的作用力大小为( )A. F1 B. F2C. (F1+ F2) / 2 D. (F1- F2) / 2 ABF1F2a湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2014年下学期制作 10 分析分析: 物体物体A和和B加速度相同加速度相同, 求它们之求它们之间的相互作用力间的相互作用力, 采取先整体后隔离的方法采取先整体

9、后隔离的方法, 先求出它们共同的加速度先求出它们共同的加速度, 然后再选取然后再选取A或或B为研究对象为研究对象, 求出它们之间的相互作用力求出它们之间的相互作用力. 湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2014年下学期制作 10解解: 选取选取A和和B整体为研究对象整体为研究对象, 共同加速度共同加速度a为为:.221mFFa 再选取物体再选取物体B为研究对象为研究对象, 受力分析如图受力分析如图所示所示, 根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律: FN - F2=ma. .2FFm2FFmFmaFF212122N BFNF2a湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2014年下学期制作 10

10、 处理连接体问题的方法处理连接体问题的方法: 整体法与整体法与隔离法隔离法. 要么先整体后隔离要么先整体后隔离, 要么先隔要么先隔离后整体离后整体.不管用什么方法解题不管用什么方法解题, 所利用所利用的规律都是牛顿运动定律的规律都是牛顿运动定律. 湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2014年下学期制作 10 例例2 如图所示如图所示, A物体的质量是物体的质量是 1 kg, 放在放在光滑的水平桌面上光滑的水平桌面上, 在下列两种情况下在下列两种情况下, 物物体体A的加速度各是多少的加速度各是多少? (1)用用F=1N的力拉绳子的力拉绳子; (2)在绳端挂一个质量为在绳端挂一个质量为0.1

11、kg的物体的物体B(滑滑轮摩擦不计轮摩擦不计, 绳子质量不计绳子质量不计, g=10m/s2);ABA湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2014年下学期制作 10解解: (1)对物体对物体A, 由牛顿第二定律得加速度由牛顿第二定律得加速度:./1/11221smsmmFaA (2)对对A、B组成的系统组成的系统, 由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得:.m/sm/s.mmgmaBAB2220.911011010 湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2014年下学期制作 10由于由于A、B组成系统的加速度组成系统的加速度对对A, 由牛顿第二定律得绳的拉力由牛顿第二定律得绳的拉力:.BABm

12、mgma .1ABBBABAAmmgmmmgmmamF 可见可见, 只有当只有当mBmA时时, 可近似认为可近似认为F=mBg. 湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2014年下学期制作 10 (1)解答问题时解答问题时, 决不能把整体法和决不能把整体法和隔离法对立起来隔离法对立起来, 而应该把这两种方法而应该把这两种方法结合起来结合起来, 从具体问题的实际情况出发从具体问题的实际情况出发, 灵活选取研究对象灵活选取研究对象, 恰当选择使用隔离恰当选择使用隔离和整体法和整体法. 注注 意意湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2014年下学期制作 10 (2)在使用隔离法解题时在使用隔离

13、法解题时, 所选取的隔离所选取的隔离对象可以使连接体中的某一部分物体对象可以使连接体中的某一部分物体, 也可也可以使连接体中的某一个物体以使连接体中的某一个物体 (包含两个或两包含两个或两个以上的单个物体个以上的单个物体), 而这而这 “某一部分某一部分” 的的选取选取, 也应根据问题的实际情况也应根据问题的实际情况, 灵活处理灵活处理. 湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2014年下学期制作 10 1. 如图所示如图所示, 质量为为质量为为50kg的人站在的人站在30kg的木板上的木板上, 通过定滑轮拉动木板与人一通过定滑轮拉动木板与人一起向左以加速度起向左以加速度a=1m/s2匀加速

14、运动匀加速运动, 木板与木板与地面间的动摩擦因数为地面间的动摩擦因数为=0.2, 则人所受摩擦则人所受摩擦力的大小为力的大小为_N, 方向为方向为_(g=10m/s2) 巩固提高巩固提高湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2014年下学期制作 10 1. 如图所示如图所示, 质量为为质量为为50kg的人站在的人站在30kg的木板上的木板上, 通过定滑轮拉动木板与人一通过定滑轮拉动木板与人一起向左以加速度起向左以加速度a=1m/s2匀加速运动匀加速运动, 木板与木板与地面间的动摩擦因数为地面间的动摩擦因数为=0.2, 则人所受摩擦则人所受摩擦力的大小为力的大小为_N, 方向为方向为_(g=1

15、0m/s2)70水平向右水平向右 巩固提高巩固提高湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2014年下学期制作 10 2. n个质量都是个质量都是m(kg) 的立方体放在光的立方体放在光滑的水平桌面上滑的水平桌面上, 若以大小为若以大小为F的恒力推第的恒力推第一块立方体一块立方体. 试求试求:(1)作用在每个立方体上的合力作用在每个立方体上的合力;(2)第第3个立方体作用于第个立方体作用于第4个立方体上的力个立方体上的力.湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2014年下学期制作 10nF )1(nFN )3()2( 2. n个质量都是个质量都是m(kg) 的立方体放在光的立方体放在光滑的水平桌面上滑的水平桌面上, 若以大小为若以大小为F的恒力推第的恒力推第一块立方体一块立方体. 试求试求:(1)作用在每个立方体上的合力作用在每个立方体上的合力;(2)第第3个立方体作用于第个立方体作用于第4个立方体上的力个立方体上的力.湖南长郡卫星远程学校湖南长郡卫星远程学校2014年下学期制作 10 3. 如图所示如图所示, m1=m2=1kg, =37, 固定斜固定斜面与面与m1之间的摩擦系数为之间的摩擦系数为0.25, m2离地离地0.8m, 求系统由静止开始运动求系统由静止开始运动,