《4.7用牛顿运动定律解决问题(二)》课件.ppt

4.7 用牛顿运动定律解决问题（二） * 一、共点力的平衡条件 2.共点力作用下物体的平衡条件是合力为０。 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。 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、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。 用弹簧秤测物体的重力时应使物体处于什么状态？ 物体处于平衡状态 弹簧秤的示数是哪个力的？ 物体拉弹簧的力的示数 根据平衡条件和牛顿第三定律知道： 弹簧秤的示数等于物体重力的大小. 用弹簧秤测物体的重力时，突然向上加速、减速运动，弹簧秤的示数如何变化？ v 物体的受力情况 F G a v 物体向上加速时： 根据牛顿第二定律： F－G＝ma F ＝ ma＋ G ＞ G 物体所受的拉力F与物体对弹簧秤的拉力F′（弹簧秤的示数）大于物体的重力。 超重和失重 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 大于物体所受到的重力的情况称为超重现象。 一个质量为70Kg的人乘电梯下楼。快到此人要去的楼层时，电梯以3m/s2的加速度匀减速下降，求这时他对电梯地板的压力。（g=10m/s2） v a F－mg＝ma F mg 解 人向下做匀减速直线运动，加速度方向向上。 根据牛顿第二定律得： F ＝910N 根据牛顿第三定律，人对地板的压力大小也等于910N，方向竖直向下。 实验和例题可以看出产生超重现象的条件 物体存在向上的加速度 两种情况： 加速上升 减速下降 超重对宇航员的影响 宇航员在飞船起飞和返回地面时，处于超重状态，特别是在升空时，超重可达重力的9倍，超重使人不适，起初会感到头晕、呕吐，超重达到3倍重力时既感到呼吸困难；超重达到4倍重力时，颈骨已不能支持头颅，有折断的危险。 所以升空时宇航员必须采取横卧姿势，以增强对超重的耐受能力。 宇航员的平躺姿势 F G a v 物体向上减速时： 根据牛顿第二定律： G － F ＝ma F ＝ G － ma ＜ G 物体所受的拉力F与物体对弹簧秤的压力F′（弹簧秤的示数）小于物体的重力 用弹簧秤匀速拉物体时，突然向上减速运动，弹簧秤的示数如何变化？ 超重和失重 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 小于物体所受到的重力的情况称为失重现象。 在升降机中测人的体重，已知人的质量为40kg ①若升降机以2.5m/s2的加速度匀加速下降，台秤的示数是多少？ ②若升降机自由下落，台秤的示数又是多少？ 解： 当升降机匀加速下降时，根据牛顿第二定律可知： mg－ F ＝ma F＝ mg － ma 根据牛顿第三定律可知:台秤的示数分别为300N和0N。 ①当a1=2.5m/s2,F1=300N ②当自由下落时，a2=g,F2=0N v a F mg 超重和失重 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 等于0的情况称为完全失重现象。 实验和例题可以看出产生失重现象的条件 物体存在向下的加速度 两种情况： 加速下降 减速上升 实验和例题可以看出产生完全失重现象的条件 物体的 的加速度等于g 两种情况： 自由落体 竖直上抛 0 在航天飞机中所有和重力有关的仪器都无法使用！ 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。 无法用天平测量物体的质量 完全失重带来的弊端 完全失重带来的利 液体呈绝对球形 制造理想的 滚珠轴承 国际空间站的首批乘员 在太空失重的条件下, 会生产出地面上难以生 产的一系列产品,建立空 间工厂已经不再是幻想. 同学们也可以提出自己的太空实验设想,展开你想像的翅膀,为宇宙开发贡献一份力量吧! 归类：下面所示的运动情况中，对物体m来说，哪几种发生超重现象？哪几种发生失重现象？ m v a m v a m v a m a v 甲 乙 丙 丁 G-F=ma F-G=ma G-F=ma F-G=ma G F G F G F G F １、物体具有竖　直向上的加速度，即处于超重状态； ２、物体具有竖直向下的加速度，即处于失重状态。 　　与运动的方向无关。 失重 超重 减速上升 加速上升 加速下降 减速下降 超重 失重 a方向向上 加速上升 减速下降 ——超重 a方向向下 加速下降 减速上升 ——失重 超重和失重 1.下列四个实验中，不能在绕地球飞