人教版 高一物理 必修一 第四章：4.7--用牛頓運動定律解決問題(二)(共21張PPT)

7 7 用牛頓運動定律解用牛頓運動定律解決問題（二）決問題（二）例例1.1.城市中的路燈，無軌電車的供電線路等，經常用三城市中的路燈，無軌電車的供電線路等，經常用三j j角形的結構懸掛。圖為這類結構的一種簡化模型。圖中角形的結構懸掛。圖為這類結構的一種簡化模型。圖中硬桿硬桿OBOB可繞通過可繞通過B B點且垂直于紙面的軸轉動，鋼索和桿的點且垂直于紙面的軸轉動，鋼索和桿的重量都可忽略。如果懸掛物的重量為重量都可忽略。如果懸掛物的重量為G G，角，角AOBAOB等于等于，鋼索鋼索OAOA對對O O點的拉力和桿點的拉力和桿OBOB對對O O點的支持力各是多大？點的支持力各是多大？解析：解析： tansinsincos21121GFGFGFFF1 1、輕質細繩中的受力特點：兩端受力大小相等，內部、輕質細繩中的受力特點：兩端受力大小相等，內部張力處處相等。張力處處相等。2 2、輕質直桿僅兩端受力時（桿處于平衡狀態(tài)）的特點：、輕質直桿僅兩端受力時（桿處于平衡狀態(tài)）的特點：這兩個力必然沿桿的方向且大小相等。這兩個力必然沿桿的方向且大小相等。 3 3、節(jié)點、節(jié)點O O也是一理想化模型。也是一理想化模型。 共點力作用下物體的平衡條件共點力作用下物體的平衡條件 【定義】：【定義】：在共點力作用下物體的平衡條件是合力為零。在共點力作用下物體的平衡條件是合力為零。 【牢記】：【牢記】：力的合成只適用于共點力。力的合成只適用于共點力。 豎直上拋運動的物體到達最高點的瞬間是否處于平衡豎直上拋運動的物體到達最高點的瞬間是否處于平衡狀態(tài)？狀態(tài)？ 例例2.2.人站在電梯中，人的質量為人站在電梯中，人的質量為m m。F FN Nmgmg求：求：人和電梯一同靜止時，人對地板的壓力人和電梯一同靜止時，人對地板的壓力為多大？為多大？ 因為人是靜止的所以合外力為因為人是靜止的所以合外力為0 0有：有：再根據(jù)牛頓第三定律就可求出人對電梯的壓力再根據(jù)牛頓第三定律就可求出人對電梯的壓力 NFmg人隨電梯以加速度人隨電梯以加速度a a勻加速上升，人對地板勻加速上升，人對地板的壓力為多大？的壓力為多大？ F FN Nmgmg以加速度以加速度a a勻加速上升，因為加速，所以勻加速上升，因為加速，所以加速度方向與速度同向，物體是上升的，加速度方向與速度同向，物體是上升的，所以加速度方向也是向上的。有所以加速度方向也是向上的。有NNFmgmaFmamgmg人以加速度人以加速度a a勻減速下降，這時人對地板勻減速下降，這時人對地板的壓力又是多大？的壓力又是多大？ F FN Nmgmg以加速度以加速度a a勻減速下降，因為減速，所以加速勻減速下降，因為減速，所以加速度方向與速度反向，物體是下降的，所以加度方向與速度反向，物體是下降的，所以加速度方向是向上的。有速度方向是向上的。有 NNFmgmaFmamgmgNNmgFmaFmgmamg人隨電梯以加速度人隨電梯以加速度a(ag)a(ag)勻減速上升，人對地板的勻減速上升，人對地板的壓力為多大？壓力為多大？ 人隨電梯以加速度人隨電梯以加速度a(ag)a(ag)a(ag)勻加速下降嗎？勻加速下降嗎？ 2 2、如瓶豎直向上拋出，水會噴出嗎？為什么？、如瓶豎直向上拋出，水會噴出嗎？為什么？ 3 3、發(fā)生超重和失重現(xiàn)象時，物體實際受的重力是、發(fā)生超重和失重現(xiàn)象時，物體實際受的重力是否發(fā)生了變化？否發(fā)生了變化？ 請你分析：請你分析：1 1、超重和失重是一種物理現(xiàn)象。、超重和失重是一種物理現(xiàn)象。 2 2、物體的重力與運動狀態(tài)無關，不論物體處于超重還、物體的重力與運動狀態(tài)無關，不論物體處于超重還是失重狀態(tài)，重力不變。是失重狀態(tài)，重力不變。 3 3、規(guī)律：、規(guī)律： 物體具有豎直向上的加速度時為物體具有豎直向上的加速度時為超重狀態(tài)超重狀態(tài)物體具有豎直向下的加速度時為物體具有豎直向下的加速度時為失重狀態(tài)失重狀態(tài)超重還是失重由加速度方向決定，與速度方向無關超重還是失重由加速度方向決定，與速度方向無關超重與失重知識總結：超重與失重知識總結：例題例題: :在升降機中測人的體重，已知人的在升降機中測人的體重，已知人的質量為質量為40kg40kg若升降機以若升降機以2.5m/s2.5m/s2 2的加速度勻加速下的加速度勻加速下降，臺秤的示數(shù)是多少？降，臺秤的示數(shù)是多少？若升降機自由下落，臺秤的示數(shù)又是若升降機自由下落，臺秤的示數(shù)又是多少？多少？v va aF FN Nmgmg當升降機勻加速下降時，根據(jù)牛頓第二定律可知：當升降機勻加速下降時，根據(jù)牛頓第二定律可知：mgmgF Fma Fma Fmgmgmama根據(jù)牛頓第三定律可知根據(jù)牛頓第三定律可知: :臺秤臺秤的示數(shù)分別為的示數(shù)分別為300N300N和和0N0N。當當a a1 1=2.5m/s=2.5m/s2 2,F,F1 1=300N=300N當自由下落時，當自由下落時，a a2 2=g,F=g,F2 2=0N=0N1.1.下列四個實驗中，不能在繞地球飛行的太空實驗艙下列四個實驗中，不能在繞地球飛行的太空實驗艙中完成的是中完成的是( )( )A.A.用彈簧測力計測物體的重力用彈簧測力計測物體的重力B.B.用天平測物體的質量用天平測物體的質量C.C.用溫度計測艙內的溫度用溫度計測艙內的溫度D.D.用水銀氣壓計測艙內氣體的壓強用水銀氣壓計測艙內氣體的壓強ABDABD2.“2.“蹦極蹦極”是一項非常刺激的體育運動。是一項非常刺激的體育運動。某人身系彈性繩自高空某人身系彈性繩自高空P P點自由下落，圖點自由下落，圖中中a a點是彈性繩的原長位置，點是彈性繩的原長位置，c c是人所到是人所到達的最低點，達的最低點，b b是人靜止地懸吊著時的平是人靜止地懸吊著時的平衡位置，人在從衡位置，人在從P P點落下到最低點點落下到最低點c c的過的過程中（程中（ ）A.A.人在人在PaPa段作自由落體運動，處于完全失重狀態(tài)。段作自由落體運動，處于完全失重狀態(tài)。B.B.在在abab段繩的拉力小于人的重力，人處于失重狀態(tài)。段繩的拉力小于人的重力，人處于失重狀態(tài)。C.C.在在bcbc段繩的拉力小于人的重力，人處于失重狀態(tài)。段繩的拉力小于人的重力，人處于失重狀態(tài)。D.D.在在c c點，人的速度為零，其加速度為零。點，人的速度為零，其加速度為零。ABAB3.3.下列關于超重和失重的說法中，正確的是下列關于超重和失重的說法中，正確的是 ( ) ( )A.A.物體處于超重狀態(tài)時，其重力增加了物體處于超重狀態(tài)時，其重力增加了B.B.物體處于完全失重狀態(tài)時，其重力為零物體處于完全失重狀態(tài)時，其重力為零C.C.物體處于超重或失重狀態(tài)時，其慣性比物體處于靜止狀物體處于超重或失重狀態(tài)時，其慣性比物體處于靜止狀態(tài)時增加或減小了態(tài)時增加或減小了D.D.物體處于超重或失重狀態(tài)時，其重力都沒有變化物體處于超重或失重狀態(tài)時，其重力都沒有變化D D4.4.如右圖所示如右圖所示, , 小車的頂棚上用繩線吊一小球小車的頂棚上用繩線吊一小球, , 質量為質量為m, m, 車廂底板上放一個質量為車廂底板上放一個質量為M M的木塊的木塊, , 當小車沿水平面當小車沿水平面勻加速向右運動時勻加速向右運動時, , 小球懸線偏離豎直方向小球懸線偏離豎直方向3030 , , 木塊木塊和車廂保持相對靜止和車廂保持相對靜止, , 求求: (1): (1)小車運動的加速度？小車運動的加速度？(2)(2)小球對懸線的拉力？小球對懸線的拉力？(3)(3)木塊受到的摩擦力？木塊受到的摩擦力？5.5.一根不計質量的彈簧一根不計質量的彈簧, ,下端吊一物體下端吊一物體, , 用手拉著彈簧的上用手拉著彈簧的上端端, , 靜止時彈簧伸長量靜止時彈簧伸長量x x1 1=4cm, =4cm, 當手拉彈簧使物體在豎直當手拉彈簧使物體在豎直方向運動時方向運動時, , 彈簧伸長量為彈簧伸長量為x x2 2=5cm, =5cm, 求物體運動的加速度求物體運動的加速度并分析物體可能的運動情況。并分析物體可能的運動情況。 1.1.共點力的平衡條件：共點力的平衡條件：物體所受合力為零物體所受合力為零。2.2.超重和失重：超重和失重：物體具有豎直向上的加速度時為超重狀態(tài)。物體具有豎直向上的加速度時為超重狀態(tài)。物體具有豎直向下的加速度時為失重狀態(tài)物體具有豎直向下的加速度時為失重狀態(tài) 超重還是失重由加速度方向決定，與速度方向無關超重還是失重由加速度方向決定，與速度方向無關