4.7用牛顿运动定律解决问题二.ppt

G * 一、共点力作用下的物体的平衡 1．平衡状态：物体处于 静止 或 匀速直线运动状态，叫做平衡状态． 物体处于平衡状态的本质特征是加速度为 零 ． 2．平衡条件：物体所受的合外力为零：F合＝0. 平衡条件常用的表达形式： (1)在正交分解法中 (2)物体在多个共点力的作用下处于平衡状态，其中某一个力跟其余的合力大小相等、方向 相反 、作用在 一条直线上 ． 3．二力平衡时，二力等值、反向、 共线 ；三力(非平行)平衡时，三力共面共点． 1．物体速度为零是否就是物体处于静止状态？ 【提示】　不一定，速度为零可能合外力不为零，也就是说可能有加速度，而静止状态与匀速直线运动状态，均为平衡态． 2．竖直上抛运动的物体在最高点时，处于平衡状态吗？ 【提示】　对竖直上抛的物体在最高点时，v＝0，a＝g为非平衡态 F G=F=F’ G F F’ G=F=F’ 新课引入 分析：以下处于静止状态的木块的受力情况 思考:当物体加速运动时物体受到的支持力和拉力又会怎样呢？ 电梯中的怪事 超重和失重 F’ v a G 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。 解：人为研究对象，人在升降机中受到两个力作用：重力G和地板的支持力F 由牛顿第二定律得 F — mg = ma 故： F = mg + mamg 人受到的支持力F大于人受到的重力G 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现象称为超重现象。 再由牛顿第三定律得：压力F’ 大于重力G F’ F （一）超重现象 （二）失重现象 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加速下降： v a 分析：对人受力分析如图 G 由牛顿第二定律得 m g — F = m a 故： F = m g — m a mg 人受到的支持力F小于人受到的重力G 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。 再由牛顿第三定律得：压力F’小于重力G F’ F （三）完全失重 F合 = mg — F=ma 所以： F = mg — m g = 0 当升降机以加速度 a = g 竖直加速下降时 总结：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）为零，这就是“完全失重”现象。 应用：试分析当瓶子自由下落时，瓶子中的水是否喷出？ 解：当瓶子自由下落时，瓶子中的水处于完全失重状态，水的内部没有压力，故水不会喷出。但瓶子中水的重力仍然存在，其作用效果是用来产生重力加速度。 超重和失重现象的应用 g 近地卫星 远离地球的卫星 航天器中的宇航员 g0 g 人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机都绕地球做圆周运动。所受的地球引力只改变物体的速度方向，不改变速度大小。 航天飞机中的人和物都处于 状态。 完全失重 a= a= a= 生活中的超重失重 太 空 蔬 菜 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. 无法用天平测量物体的质量 但仍能测量拉力或压力的大小。 基础巩固 1.关于超重和失重，下列说法中正确的是（ ） A 超重就是物体受到的重力增加了 B 失重就是物体受到的重力减小了 C 完全失重就是物体一点重力都不受了 D 不论超重或失重，物体所受的重力都不变 D 分析：无论是超重、失重还是完全失重，物体所受到的重力是不变的。不同的只是重力的作用效果。 2.一小孩站在升降机中，升降机的运动情况如下时，判断超重、失重情况。 1、升降机加速上升 2、升降机减速上升 3、升降机加速下降 4、升降机减速下降 超重 失重 失重 超重 基础巩固 分析：超重还是失重由a决定，与v方向无关 课堂训练 弹簧上挂着一个质量m=1 kg的物体，在下列各种情况下，弹簧秤的示数各为多少？ （取g=10 m/s2） （1）以v=5 m/s速度匀速下降. （2）以a=5 m/s2的加速度竖直加速上升. （3）以a=5 m/s2的加速度竖直加速下降. （4）以重力加速度g竖直减速上升. *