用牛顿运动定律解决问题(二)课件

1、7用牛顿运动定律解决问题(二)知道平衡状态，理解共点力作用下物体的平衡条件能解决简单的平衡问题知道超重、失重现象能用牛顿定律解决有关超重和失重问题你乘坐过电梯吗？电梯在启动、停止的过程中你有怎样的感受？将你的体验与同学交流一下，体会其中蕴含的物理规律1一个物体在 的作用下，如果保持或者做运动，我们就说这个物体处于平衡状态2从牛顿第二定律知道，当物体所受 时，加速度为零，物体将保持静止或者做，即物体处于因此，在共点力作用下物体的平衡条件是即F合.共点力匀速直线静止合力为零匀速直线运动平衡状态合力为零03如右图，升降机加速上升的时候，人对升降机地板的压力比人实际受到的物体对支持物的压力(或对悬挂物

2、的拉力)物体的情况称为超重现象重力要大大于所受重力4升降机加速下降的时候，人对升降机地板的压力比人小物体对支持物的(或对悬挂物的拉力)小于物体所受的情况称为5如果升降机正好以大小等于g的加速度竖直下落，这时物体对支持物或悬挂物，好像完全重力作用，这种状态是 状态受到的重力压力重力失重现象完全没有作用力没有了完全失重(1)共点力：物体同时受几个力作用，如果这几个力作用在物体的同一点，或者它们的作用线交于一点，那么这几个力就叫共点力(2)平衡状态：一个物体在力的作用下，保持静止或匀速直线运动状态，则该物体处于平衡状态特别提醒：正确区分“静止”和“v0”物体处于静止状态时，v0，a0是平衡状态；但是

3、，当v0时，物体不一定处于平衡状态，如自由落体运动初始状态或竖直上抛运动物体到达最高点时v0，但ag，不是平衡状态如图所示，斗牛将人高高挑起处于静止状态，则下列说法正确的是()A人受到2个力的作用，这2个力是共点力B牛角给人的弹力方向斜向上C人的重心一定通过支点，此时人受的合力为零D人的重力与牛角给他的弹力是一对作用力与反作用力答案：AC(1)视重：所谓“视重”是指人由弹簧秤等量具上所看到的读数(2)超重：当物体具有向上的加速度时，物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受的重力(即视重大于重力)的现象称为超重现象(3)失重：当物体具有向下的加速度时，物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉

4、力)小于物体所受的重力(即视重小于重力)的现象，称为失重现象(4)完全失重：当物体向下的加速度ag时，物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的状态，即视重等于零时，称为完全失重状态(5)产生超重、失重现象的原因：产生超重的原因：当物体具有向上的加速度a(向上加速或向下减速运动)时，支持物对物体的支持力(或悬绳的拉力)为F.由牛顿第二定律可得：Fmgma所以Fm(ga)mg由牛顿第三定律知，物体对支持物的压力(或对悬绳的拉力)Fmg.产生失重现象的原因：当物体具有向下的加速度a(向下加速或向上减速运动)时，支持物对物体的支持力(或悬绳对物体的拉力)为F.由牛顿第二定律可知：mgFma所以F

5、m(ga)mg由牛顿第三定律可知，物体对支持物的压力(或对悬绳的拉力)F木，水球的质量大于木球的质量，因此木球和水球组成的系统其重心有向下的加速度，整个系统将处于失重状态，故台秤的示数将变小答案：A一个人站在体重计的测盘上，在人下蹲的过程中(如下图所示)，指针示数变化应是_答案：先减小，后增加，再还原解析：人蹲下的过程经历了加速向下、减速向下和静止这三个过程.一种巨型娱乐器械“跳楼机”(如图所示)可以使人体验超重和失重一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下落到一定位置时，制动系统启动，到地面时刚好停下已知座舱开始下落时的高度为76m，当落到离地

6、面28m的位置时开始制动，座舱均匀减速若座舱中某人手托着重50N的铅球，当座舱下落2s时刻，手的感觉如何？当座舱下落4s时刻，手要用多大的力才能托住铅球？解析：设座舱自由下落的时间为t1，做减速运动的时间为t2，座舱开始减速时的速度为v，做匀减速运动的加速度的大小为a，已知座舱自由落下通过的距离为x176m28m48m，座舱减速运动通过的距离为x228m.由运动学公式可知答案：当座舱下落2s时刻，手感觉不到铅球的压力；座舱下落4s时刻，手托铅球的力应是135N.点评：此题是教材习题变式题，认真审题，弄清物理情景是解题关键表演“顶杆”杂技时，一人站在地上(称为“底人”)，肩上扛一长6m、质量为5kg的竹竿，一质量为40kg的演员在竿顶从静止开始先匀加速再匀减速下滑，滑到竿底时速度正好为零假设加速时的加速度大小是减速时的2倍，下滑总时间为3s.问这两个阶段竹竿对“底人”的压力分别为多大？(g10m/s2)答案：290N；530N在下滑的加速阶段，对竿上演员应用牛顿第二定律，有mgF1ma1，得F1m(ga1)240N.对竹竿应用平衡条件有F1m0gFN1从而竹竿对“底人”的压力为FN1FN1F