牛顿运动定律的应用超重瞬时临界问题.docVIP

牛顿运动定律 第Ⅱ讲 牛顿运动定律的应用（二） 超重与失重、瞬时、临界问题 一、竖直方向牛顿定律的应用，超重与失重问题 例题1：一升降机内地板上放一质量为m的物体，在升降机以大小为a的加速度加速上升、减速上升、加速下降、减速下降四种情况下地板对物体的支持力分别为多大？ （1）加速上升： （2）减速上升： （3）加速下降： （4）减速下降： 1.超重超重现象是指：_________________________________________。超重的动力学特征：支持面(或悬线)对物体的(向上)作用力_____物体所受的重力．超重的运动学特征：物体的加速度向，它包括两种可能的运动情况：____________________失重失重现象：___________。失重的动力学特征：___________失重的运动学特征：物体的加速度向_____ 。 3.对超重和失重的进一步理解：超(失)重现象是指物体对悬挂物的(或对支持物的压力)大于(小于)重力“超重”“失重”现象与物体运动的速_______的方向．实重和视重：实重-----物体在地球附近受到的实际重力。悬挂于弹簧秤上的物体在静止或匀速运动时，弹簧秤的示数在数值上等于物体的重力，静止于水平支持面上的物体，对支持面的压力在数值上也等于物体的重力。视重-----当弹簧秤和悬挂的物体在竖直方向上做变速运动时，此时弹簧秤的示数叫物体的视重，视重不再等于物体的实重。 训练：1、下面关于失重和超重的说明，正确的是（　　） 　　　　A．物体处于失重状态时，所受重力减小，处于超重状态时所受重力增大 　　　　B．在电梯上出现失重状态时，电梯必定处于下降过程 　　　　C．在电梯上出现超重现象时，电梯有可能处于下降过程 　　　　D．只要物体运动的加速度方向向上，必定处于失重状态 2、在封闭系统中用弹簧秤称一物体的重量，由弹簧秤读数的变化可以判断系统的运动状态，下列说法正确的是（　　） 　　A．读数准确，则系统做匀速直线运动或处于静止状态　　B．读数偏大，则系统一定向上加速运动 　　C．读数时大时小，则系统一定做上下往复运动 　　D．读数偏小，说明加速度一定向下 3、质量为50kg的人站在电梯上．当电梯静止时，人对电梯底板的压力大小为________N；当电梯以lm／s2的加速度上升时，人对电梯底板的压力大小为________N；当电梯以1m／s2的加速度做匀减速下降时，人对电梯底板的压力大小为________N．（g＝10m／s2） 4．某人在地面上最多能举起60kg的重物，当此人站在以5m／s的加速度加速上升的升降机中，最多能举起kg的重物。(g取10m／s) 二、瞬时问题：力和加速度的瞬时对应性是牛顿运动定律应用的重要类型，物体的受力情况应符合物体的运动 ，当外界因素发生变化（如撤力、变力、断绳等）时，需重新进行运动状态分析和受力分析，切忌想当然。 例题2：一轻弹簧和一根细线共同拉住一个质量为m的小球，平衡时细线是水平的，弹簧与竖直方向的夹角为θ，如图所示。若突然剪断细线，则在细线刚剪断的瞬时，小球加速度的大小为多大？方向如何？若将弹簧换为不可伸长的细线，则在水平细线刚剪断的瞬时，小球加速度的大小和方向又如何？ 例题3：如图所示，A和B的质量分别是1 kg和2　kg，弹簧和悬线的质量不计，在A上面的悬线烧断的瞬间 A.A的加速度等于3g B.A的加速度等于g C.B的加速度为零 D.B的加速度为g 总结：弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比，要改变弹簧的弹力就需要改变弹簧的形变量，这需要 时间，所以弹簧弹力不能发生突变。但绳的弹力可以突变。 三、临界问题、临界状态： 物体由某种物理状态变化为另一种物理状态时，中间发生质的飞跃的转折状态，通常称之为临界状态。 临界问题：涉及临界状态的问题叫做临界问题。 例题4：.如图所示，一细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处. 细线的另一端拴一质量为m的小球，当滑块至少以a=_______向左运动时，小球对滑块的压力等于零，当滑块以a=2g的加速度向左运动时，线中拉力T=_______. 点拨：“极限分析法”是分析临界状态行之有效的方法。 例5：如图，小车在水平路面上加速向右运动，一个质量为m的小球，用一条水平线和一条与竖直方向成θ=30°角的倾斜线把该小球系于车内。不计线的质量，求下列情况下两线对小球的拉力大小： （1）车以加速度a1=运动 （2）车以加速度a2=运动。 [小结] 相互接触的两个物体将要脱离