第3节 牛顿第二定律的应用邹建伟.ppt

第3节　牛顿第二定律的应用 制作：邹建伟 * 一、超重和失重 向上____运动或向下______运动 物体向下的加速度为____时 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于________的现象 完全失重 向上____运动或向下______运动 物体具有________的加速度 物体对支持物的压力(或对悬挂物的力)________物体所受重力的现象 失重 向上____运动或向下______运动 物体具有________的加速度 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力，也叫视重)________物体所受重力的现象 超重 运动状态 运动特征(产生条件) 受力特征 分类 二、整体法和隔离法 1. 整体法在研究物理问题时，把所研究的对象作为一个________来处理的方法，当整体受到的外力已知时，可用________求出整体的加速度． 2. 隔离法将研究对象从整体中隔离出来进行研究，最终得出结论的方法． 3. 外力和内力如果以物体系统为研究对象，受到系统之外的物体的作用力，这些力是该系统受到的________，而系统内各物体间的相互作用力为________．应用牛顿第二定律列方程时不考虑内力，如果把某物体隔离出来作为研究对象，则________将转换为隔离体的________． 对超重和失重的理解 1. 根据加速度判断超重和失重 完全失重 F＝0 等于重力加速度 失重 F＝m(g－a) 方向竖直向下 超重 F＝m(g＋a) 方向竖直向上 既不超重也不失重 F＝mg a＝0 超重和失重 视重(绳的拉力或 支持物的支持力) 加速度情况 说明：加速度有竖直方向的分量相应的对应着超重或失重． 2. 关于超重现象和失重现象的几个问题 当物体处于完全失重状态(a＝g)时，一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生压强，绕地球做匀速圆周运动的飞行器中与重力有关的仪器不能正常工作(测力计可测拉力) 关于完全失重 超重时物体具有向上的加速度或具有向上的加速度分量；失重时物体具有向下的加速度或具有向下的加速度分量；物体不一定是竖直方向上的运动 是否一定在竖直方向上运动 物体处于超重状态还是失重状态，取决于物体在竖直方向(或竖直分量)的加速度方向，与物体的运动方向无关 是否与速度的方向有关 在失重、超重现象中，物体所受的重力始终不变，只是测力计的示数(又称视重)发生了变化，好像物体的重力增大或减小 重力是否变化 　 (2010·高考海南卷)如图所示，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块，木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上．若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为 (　　) A. 加速下降　　　　　B. 加速上升 C. 减速上升　 D. 减速下降 【点拨】 1. (高考改编题)某人在地面上用弹簧秤称得体重为490 N．他将弹簧秤移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内，弹簧秤的示数如图所示，电梯运行的v-t图可能是(取电梯向上运动的方向为正) (　　) 整体法与隔离法 ①明确研究对象或过程、状态，选择隔离对象．选择原则：一要包含待求量，二是所选隔离对象和所列方程数尽可能少 ②将研究对象从系统中隔离出来，或将研究的某状态、某过程从运动的全过程中隔离出来 能排除与研究对象无关的因素，使事物的特征明显地显示出来，从而进行有效的处理 主要是用来求解系统内各部分的相互作用力 系统内各物体的加速度不相同，且需要求解物体之间的作用力 隔离法 ①明确研究的系统或运动的全过程 ②画出系统的受力图和运动全过程的示意图 ③寻找未知量与已知量之间的关系，选择适当的物理规律列方程求解 可以避免对整体内部进行复杂的分析，常常使问题解答更简洁明了 主要是用来求解物体系受外部作用力或整体加速度 若系统内各物体具有相同的加速度，且不需要求解物体之间的作用力 整体法 解题步骤 优点 用途 适用情况 (2009·安徽高考卷)在2008年北京残奥会开幕式上，运动员手拉绳索向上攀登，最终点燃了主火炬，体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神．为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用，可将过程简化．一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮，一端挂一吊椅，另一端被坐在吊椅上的运动员拉住，如图所示．设运动员的质量为65 kg，吊椅的质量为15 kg，不计定滑轮与绳子间的摩擦．重力加速度取g＝10 m/s2.当运动员与吊椅一起正以加速度a＝1 m/s2上升时， 试求：(1)运动员竖直向下拉绳的力． (2)运动员对吊椅的压力． 2. (2011·重庆模拟)质量为M的人站在地面上，用绳通过定滑轮将质量为m的重物从高处放下