第四章牛顿运动定律第三课时

第四章牛顿运动定律第三课时第一页，编辑于星期日：一点十六分。第1页，共16页。简单应用三：超重和失重在物体平衡时,物体对水平支持物的压力（或对竖直悬绳)的拉力大小等于物体的重力。当物体在竖直方向有加速度时,物体对支持物的压力（或对悬绳的拉力）就不等于物体的重力了.当物体加速度向上时,物体对支持物的压力（或对悬绳的拉力）大于物体的重力,这种现象叫超重.当物体加速度向下时,物体对支持物的压力（或对悬绳的拉力）小于物体的重力,这种现象叫失重.当物体向下的加速度为g时,物体对支持物的压力（或对悬绳的拉力）为零,这种状态叫完全失重状态.宁海中学高三备课组第二页，编辑于星期日：一点十六分。第2页，共16页。对超重和失重理解应注意以下几点物体处于超重和失重状态时，物体的重力始终存在，大小也没有变化。发生超重和失重现象与物体的速度无关，只决定加速度的方向在完全失重的状态下，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力等。宁海中学高三备课组第三页，编辑于星期日：一点十六分。第3页，共16页。【例】游乐园中，游客乘坐能加速或减速运动的升降机，可以体会超重与失重的感觉。下列描述正确的是()A.当升降机加速上升时，游客是处在失重状态B.当升降机减速下降时，游客是处在超重状态C.当升降机减速上升时，游客是处在失重状态D.当升降机加速下降时，游客是处在超重状态BC宁海中学高三备课组第四页，编辑于星期日：一点十六分。第4页，共16页。【例】科学研究发现，在月球表面：①没有空气；②重力加速度约为地球表面的1/6；③没有磁场。若宇航员登上月球后，在空中同时释放氢气球和铅球，忽略地球和其他星球对月球的影响，以下说法正确的有（）A.氢气球和铅球都处于失重状态B.氢气球将向上加速上升，铅球加速下落C.氢气球和铅球都将下落，但铅球先落到地面D.氢气球和铅球都将下落，且同时落地AD宁海中学高三备课组第五页，编辑于星期日：一点十六分。第5页，共16页。如图所示，滑轮的质量不计，已知三个物体的质量关系是：m1＝m2＋m3，这时弹簧秤的读数为F．若把物体m2从右边移到左边的物体m1上，弹簧秤的读数F将（）A．增大B．减小C．不变D．无法判断B宁海中学高三备课组第六页，编辑于星期日：一点十六分。第6页，共16页。【BD】

【例题】质量为m的人站在升降机里，如果升降机运动时加速度的绝对值为a，升降机底板对人的支持力F=mg+ma，则可能的情况是A.升降机以加速度a向下加速运动B.升降机以加速度a向上加速运动C.在向上运动中，以加速度a制动D.在向下运动中，以加速度a制动宁海中学高三备课组第七页，编辑于星期日：一点十六分。第7页，共16页。▲动力学的两类基本问题已知运动,求受力已知受力,求运动应用牛顿第二定律求加速度,如果再知道物体的初始条件,应用运动学公式就可以求出物体的运动情况——任意时刻的速度和位置,以及运动轨迹知道物体的运动情况，求出物体的加速度,应用牛顿第二定律，推断或这求出物体的受力情况简单应用四：力和运动之间的定量互解宁海中学高三备课组第八页，编辑于星期日：一点十六分。第8页，共16页。分析求解这两类问题的关键：应抓住受力情况和运动情况之间的联系桥梁——加速度a分析流程受力分析平行四边形定则正交分解合力F合F=maa运动情况（x、v）运动学公式宁海中学高三备课组第九页，编辑于星期日：一点十六分。第9页，共16页。例.某校课外活动小组，自制一枚土火箭，火箭在地面时的质量为3kg。设火箭发射实验时，始终在垂直于地面的方向上运动。火箭点火后可认为作匀加速运动，经过4s到达离地面40m高处燃料恰好用完。若空气阻力忽略不计，g取10m/s2

。求：（1）燃料恰好用完时火箭的速度为多大？（2）火箭上升离地面的最大高度是多大？（3）火箭上升时受到的最大推力是多大？宁海中学高三备课组第十页，编辑于星期日：一点十六分。第10页，共16页。【例题】如图所示,在长为l=1.0m、质量为mB=30.0kg的车厢B内的右壁处，放一质量为mA=20.0kg的小物块A（可视为质点），向右的水平拉力F=120.0N作用于车厢，使之从静止开始运动。车厢B在最初2.0s内移动距离s=5.0m，且在这段时间内小物块未与车厢壁发生碰撞。假设车厢与地面间的摩擦忽略不计，小物块与车厢壁碰撞无机械能损失。求车厢开始运动后2.8s时，车厢与小物块的速度。ABF宁海中学高三备课组第十一页，编辑于星期日：一点十六分。第11页，共16页。【例题】直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火,悬挂着m=500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角1＝45。直升机取水后飞往火场,加速度沿水平方向,大小稳定在a=1.5m/s2时，悬索与竖直方向的夹角14

。如果空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量,试求水箱中水的质量M。(取重力加速度g=10m/s2;sin14=0.242;cos14=0.970)12火场水源解：直升机取水前T1sin１-f=0①T1cos１-mg=0②由①②得f=mgtan１③直升机返回T2sin2-f=（m+M）a④T2cos2–(m+M)g=0⑤由④⑤得水箱中水的质量M=4.5×103kgmgfT1水箱受力平衡由牛顿第二定律(M+m)gT2f宁海中学高三备课组第十二页，编辑于星期日：一点十六分。第12页，共16页。【例】如图所示,传送带与水平面夹角为37,并以v=10m/s运行,在传送带的A端轻轻放一个小物体，物体与传送带之间的动摩擦因数=0.5,AB长16米,求：以下两种情况下物体从A到B所用的时间.(1)传送带顺时针方向转动(2)传送带逆时针方向转动AB解：(1)传送带顺时针方向转动时受力如图示：vFNFfmgmgsin－mgcos=m

aa=gsin－gcos=2m/s2宁海中学高三备课组第十三页，编辑于星期日：一点十六分。第13页，共16页。ABv（2）传送带逆时针方向转动物体受力如图：

Ffmg开始摩擦力方向向下,向下匀加速运动

a1=gsin37

+gcos37=10m/s2t1=v/a=1sS1=at2/2=5mS2=11m

1秒后，速度达到10m/s，摩擦力方向变为向上

FNmga2=gsin37

-gcos37

=2m/s2

物体以初速度v=10m/s向下作匀加速运动

S2=vt2+1/2×a2t22

11=10t2+