2018高中物理第四章牛顿运动定律4.7.1用牛顿运动定律解决问题（二）第1课时1课件新人教版必修1.ppt

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1、4.7 用牛顿运动定律解决问题(二),1.飞船中的物体怎么会飘起来？,2.地面上会不会出现这种现象？,1.知道什么是物体处于平衡状态。知道在共点力作用下物体的平衡条件，即合力为0。 2.知道物理学中超重和失重现象的含义，能通过牛顿运动定律对它们进行定量的分析，并能分析和说明一些简单的相关问题。 3.能解答以自由落体运动为基础的竖直方向上的运动学问题(竖直上抛、竖直下抛等)。,(重点),共点力的平衡条件,一个物体在共点力作用下，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。,静止与速度v0 是一回事吗？,竖直向上抛出一个物体，当物体到达最高点时，速度为0，加速度为0吗？或者说合外

2、力为0吗？,注意：加速度为0 时速度不一定为0 ；速度为0 时加速度不一定为0 。,共点力的平衡条件,静止或 匀速直 线运动,v0,a0,F合0,共点力作用下的平衡条件,共点力作用下的平衡条件是什么呢？,一、共点力的平衡条件 1.平衡状态：如果一个物体在力的作用下，保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平衡状态。 2.共点力作用下物体的平衡条件是合力为。,3.平衡条件的四个推论 (1)若物体在两个力同时作用下处于平衡状态，则这两个力大小相等、方向相反，且作用在同一直线上，其合力为零，这就是初中学过的二力平衡。 (2)物体在三个共点力作用下处于平衡状态，任意两个力的合力与第三个力等大、

3、反向。,(3)物体在n个非平行力同时作用下处于平衡状态时，n个力必定共面共点，合力为零，称为n个共点力的平衡，其中任意(n-1)个力的合力必定与第n个力等大、反向，作用在同一直线上。 (4)当物体处于平衡状态时，沿任意方向物体的合力均为零。,思考：研究共点力平衡的基本方法有哪些？,4.研究物体平衡的基本思路和基本方法 (1)合成法 很多情况下物体受到三个力的作用 而平衡，其中任意两个力的合力必 定跟第三个力等大反向。,F,(2)分解法 物体受三个共点力平衡时，也可以把其中一个力进行分解(一般采用正交分解法)。这种方法称为分解法。,当物体受三个以上共点力平衡时，一般采用分解法。,【典例1】城市中

4、的路灯，无轨电车的供电线路等，经常用三角形的结构悬挂。图为这类结构的一种简化模型。图中硬杆OB可绕通过B点且垂直于纸面的轴转动，钢索和硬杆的重量都可忽略。如果悬挂物的重量为G，角AOB等于，钢索OA对O点的拉力和硬杆OB对O点的支持力各是多大？ 解析：,神州五号加速升空阶段,杨利伟要接受超重的考验,到了太空要吃失重之苦。,物理中的“超重”“失重”,失重超重在我们日常生活中能否看到？,视重：物体对悬挂物的拉力或者对支持物的压力,实重：物体实际的重力,二、超重现象 以一个站在升降机里的体重计上的人为例分析： 设人的质量为m，升降机以加速度a加速上升。,分析：对人和升降机受力分析如图 F合 = N

5、- G F合 = N - G = m a 故：N = G + m a 人受到的支持力N大于人受到的重力G 再由牛顿第三定律得：压力N大于重力G。,N,什么是超重？,三、失重现象 以站在升降机里的体重计上的人为例分析，设人 的质量为50kg，升降机以2m/s2的加速度加速下降。(g=10m/s2),分析：对人和升降机受力分析如图 F合 = G-N 由牛顿第二定律得F合=G-N=ma 故：N=mg-ma=400N 500N 人受到的支持力N小于人受到的重力G 再由牛顿第三定律得：压力N小于重力G。,N,什么是失重？,总结：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象称为失重现象。,

6、视重实重,总结：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的情况称为超重现象。,视重实重,思考讨论：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？,向上,向上,向下,向下,向上,向下,向下,向上,超重,失重,超重,失重,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。,当物体处于失重状态，且ag 时会发生什么现象？,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的情况称为完全失重现象。,FN =m (ga)=0,如：自由落体运动和竖直上抛运动,此时重力为零吗？,人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机等航天器进入轨道后，其中的人和物都处于完全失

7、重状态。,强调：物体的重力与运动状态无关，不论物体处于超重状态还是失重状态，重力不变。(G=mg),【典例2】下列四个实验中，不能在绕地球飞行的 太空实验舱中完成的是( ) A.用弹簧测力计测物体的重力 B.用天平测物体的质量 C.用温度计测舱内的温度 D.用水银气压计测舱内气体的压强,ABD,弹簧测力计无法测量物体的重力，但仍能测量拉力或压力的大小,处于完全失重状态下，所有和重力有关的仪器都无法使用！,做自由落体运动的两个条件： 第一，物体是由静止开始下落的， 即运动的初速度为0。 第二，运动过程中只受重力的作用。,三、从动力学看落体运动,方向竖直向下,（1）竖直上抛运动定义：物体以一定的初

8、速度竖直向上抛出后只在重力作用下的运动。 （2）竖直上抛运动加速度F合 =G=mg,方向竖直向下,竖直上抛运动,（3）竖直上抛运动研究方法：以向上方向为正方向，竖直上抛运动是一个加速度为g的匀减速直线运动。 （4）竖直上抛运动规律公式,一、共点力的平衡条件：物体所受合力为0。 二、超重和失重： 物体具有竖直向上的加速度时为超重状态。 物体具有竖直向下的加速度时为失重状态 。 超重还是失重由加速度方向决定，与速度方向无关。 三、从动力学看自由落体运动,1.如图为节日里悬挂灯笼的一种方式，A、B两点等 高，O为结点，轻绳AO、BO长度相等，拉力分别为 FA、FB，灯笼受到的重力为G.下列表述正确的

9、是( ) AFA一定小于G BFA与FB大小相等 CFA与FB是一对平衡力 DFA与FB大小之和等于G,B,2.（多选）“蹦极”是一项非常刺激的体育运动。某人身系弹 性绳自高空P点自由下落，图中a点是弹性绳的原长位置，c是 人所到达的最低点，b是人静止地悬吊着时的平衡位置，人在 从P点落下到最低点c的过程中( ),AB,A.在Pa段做自由落体运动，处于完全失重状态 B.在ab段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态 C.在bc段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态 D.在c点，人的速度为零，其加速度为零,3.(多选)游乐园中，游客乘坐加速或减速运动的升降机， 可以体会超重或失重的感觉。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,4.某人在地面上最多能举起60 kg的物体，而在一个 加速下降的电梯里最多能举起8kg的物体。求： (1)此电梯的加速度多大？ (2)若电梯以此加速度上升，则此人在电梯里最多 能举起物体的质量是多少？(取g=10 m/s2),答案:()2.5 m/s2 (2)48 kg,一条航行的船，总是把负重的痛苦藏在水下，而在前进的欢乐中扬波逐浪。,