第七節(jié)--用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)

1、4.7 用牛頓運(yùn)動定律解決問題用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二二) 共點力作用下物體的平衡條件超重和失重 1 1、我們常見的物體的運(yùn)動狀態(tài)有哪些、我們常見的物體的運(yùn)動狀態(tài)有哪些種類？種類？2 2、如果物體受力平衡，那么物體的運(yùn)、如果物體受力平衡，那么物體的運(yùn)動情況如何？動情況如何？我們常見的運(yùn)動狀態(tài)有變速運(yùn)動和勻速運(yùn)我們常見的運(yùn)動狀態(tài)有變速運(yùn)動和勻速運(yùn)動，最常見的是物體靜止的情況。動，最常見的是物體靜止的情況。如果物體受力平衡，物體將做勻速直線運(yùn)如果物體受力平衡，物體將做勻速直線運(yùn)動或保持靜止?fàn)顟B(tài)，這要看物體的初速度情況。動或保持靜止?fàn)顟B(tài)，這要看物體的初速度情況。3 3、請同學(xué)們列舉生活中物體處于平

2、衡、請同學(xué)們列舉生活中物體處于平衡狀態(tài)的實例狀態(tài)的實例. .FG2. 2.共點力共點力作用在物體的同一點作用在物體的同一點作用線相交于同一點作用線相交于同一點1. 1.平衡狀態(tài)：如果一個物體在力的作用下保持平衡狀態(tài)：如果一個物體在力的作用下保持靜靜止止或或勻速直線運(yùn)動勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，我們就說這個物體處于狀態(tài)，我們就說這個物體處于平衡狀態(tài)平衡狀態(tài) 一、共點力的平衡條件一、共點力的平衡條件平衡狀態(tài)平衡狀態(tài)靜止靜平衡靜止靜平衡勻速直線運(yùn)動動平衡勻速直線運(yùn)動動平衡a=0根據(jù)牛頓第二定律根據(jù)牛頓第二定律F F合合=ma=maF F合合=0=0總結(jié)總結(jié)(v=0,a=0)(v0,a=0)想一想：速想一想：

3、速度等于與度等于與靜止是一回靜止是一回事嗎？事嗎？4 4、共點力作用下物體的平衡條件、共點力作用下物體的平衡條件是什么？是什么？共點力作用下物體的平衡條件是合力為零共點力作用下物體的平衡條件是合力為零5 5、豎直上拋運(yùn)動的物體到達(dá)最高點的瞬、豎直上拋運(yùn)動的物體到達(dá)最高點的瞬間，物體是否處于平衡狀態(tài)？間，物體是否處于平衡狀態(tài)？物體處于平衡狀態(tài)指的是物體受合力為零的物體處于平衡狀態(tài)指的是物體受合力為零的狀態(tài)，并不是物體運(yùn)動速度為零的位置。處于豎狀態(tài)，并不是物體運(yùn)動速度為零的位置。處于豎直上拋最高點的物體只是在瞬間速度為零，而加直上拋最高點的物體只是在瞬間速度為零，而加速度并不為零，它的速度立刻就會

4、發(fā)生改變，所速度并不為零，它的速度立刻就會發(fā)生改變，所以不能認(rèn)為物體處于平衡狀態(tài)。以不能認(rèn)為物體處于平衡狀態(tài)。三個力平衡，合力為零，則任意兩個力的三個力平衡，合力為零，則任意兩個力的合力與第三個力必定大小相等，方向相反，作合力與第三個力必定大小相等，方向相反，作用在同一直線上。推廣到多個力平衡，如果物用在同一直線上。推廣到多個力平衡，如果物體受到多個共點力作用處于平衡狀態(tài)，則其中體受到多個共點力作用處于平衡狀態(tài)，則其中任意一個力一定與其余的力的合力大小相等方任意一個力一定與其余的力的合力大小相等方向相反向相反 6 6、若一個物體受三個力而處于平衡狀態(tài)，、若一個物體受三個力而處于平衡狀態(tài)，則其中

5、一個力與另外兩個力的合力間滿則其中一個力與另外兩個力的合力間滿足怎樣的關(guān)系？這個結(jié)論是否可以推廣足怎樣的關(guān)系？這個結(jié)論是否可以推廣到多個力的平衡？到多個力的平衡？OGAB例題例題1 1、城市中的路燈、無軌電車的供電線路等，、城市中的路燈、無軌電車的供電線路等，經(jīng)常用三角形的結(jié)構(gòu)懸掛。如圖所示為這類結(jié)構(gòu)經(jīng)常用三角形的結(jié)構(gòu)懸掛。如圖所示為這類結(jié)構(gòu)的一種簡化模型。圖中硬桿的一種簡化模型。圖中硬桿OB OB 可繞通過可繞通過B B點且垂點且垂直于紙面的軸轉(zhuǎn)動，鋼索和桿的重量都可忽略。直于紙面的軸轉(zhuǎn)動，鋼索和桿的重量都可忽略。如果懸掛物的重量是如果懸掛物的重量是G G，角，角AOBAOB等于等于 ，鋼索

6、，鋼索OAOA對對O O點的拉力和桿點的拉力和桿OB OB 對對O O點的支持力各是多大點的支持力各是多大? ?解：三個力的合力為解：三個力的合力為0 0，則這三個力在任何方向，則這三個力在任何方向的分矢量之和一定為的分矢量之和一定為0 0。建立坐標(biāo)系分別如圖所示，分別寫出三個力建立坐標(biāo)系分別如圖所示，分別寫出三個力在在X X方向和方向和Y Y方向的分矢量，于是一定有方向的分矢量，于是一定有F F2 2F F1 1coscos =0=0F F1 1sinsin F F3 3=0=0由以上兩式解出鋼索由以上兩式解出鋼索OAOA受到的拉力受到的拉力F F1 1硬桿硬桿OBOB的支持力的支持力F F

7、2 2F1OGF2F3xyABsinsin31GFFtancos12GFF解題方法：解題方法： (1 (1）物體受二力作用：利用二力平衡條件解答）物體受二力作用：利用二力平衡條件解答. .(2 (2）物體受三力作用：常用有合成法、正交分解法、）物體受三力作用：常用有合成法、正交分解法、效果分解法、三角形法等解法。效果分解法、三角形法等解法。(3)(3)物體受三個以上力作用：常用正交分解法。物體受三個以上力作用：常用正交分解法。練習(xí)練習(xí)1 1、下列各組共點的三個力可能平衡的是：、下列各組共點的三個力可能平衡的是：( ( ) )A.3NA.3N，4N4N，8N 8N B.6NB.6N，10N10N

8、，2N2NC.8NC.8N，7N7N，4N 4N D.7ND.7N，9N9N，16N16NC D練習(xí)練習(xí)2 2、用三根輕繩將質(zhì)量為、用三根輕繩將質(zhì)量為m m的物塊懸掛在空中，的物塊懸掛在空中，如圖所示。已知如圖所示。已知acac和和bcbc與豎直方向的夾角分別為與豎直方向的夾角分別為 3030和和6060，則，則acac繩和繩和bcbc繩中的拉力分別為繩中的拉力分別為: :A A31,22mgmg B B13,22mgmgC C31,42mgmgD D13,24mgmg CmbamgFacFbc600A靜態(tài)平衡靜態(tài)平衡靜態(tài)平衡靜態(tài)平衡答案答案F1 =G/cos37o=1.25GF2 = Gta

9、n37o = 0.75G練習(xí)練習(xí)3 3：如圖所示，重為：如圖所示，重為G G10N10N的小球在豎直擋的小球在豎直擋板作用下靜止在傾角為板作用下靜止在傾角為=37=37o o的光滑斜面上，已知的光滑斜面上，已知擋板也是光滑的，求：擋板也是光滑的，求： （1 1）斜面對小球彈力）斜面對小球彈力F F1 1的大小；的大??；（2 2）擋板對小球彈力）擋板對小球彈力F F2 2的大小。的大小。G練習(xí)練習(xí)4 4、質(zhì)量為、質(zhì)量為m m的物體放在傾角為的物體放在傾角為 的斜面上，的斜面上，它與斜面的滑動摩擦因數(shù)為它與斜面的滑動摩擦因數(shù)為 ，在水平恒定推力，在水平恒定推力F F的作用下，物體沿斜面勻速向上運(yùn)動

10、。則物體受的作用下，物體沿斜面勻速向上運(yùn)動。則物體受到的摩擦力是（到的摩擦力是（ ）FNFfFA、mgcosB、(mgcos+Fsin)C、Fcos-mgsin D、FsinBCF1F2G2G1靜態(tài)平衡靜態(tài)平衡練習(xí)練習(xí)5 5、質(zhì)量為、質(zhì)量為m m的木塊在推力的木塊在推力F F作用下，在水平作用下，在水平地面上做地面上做勻速運(yùn)動勻速運(yùn)動，如圖所示，已知木塊與地面，如圖所示，已知木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為間的動摩擦因數(shù)為 ，那么木塊受到的滑動摩擦力，那么木塊受到的滑動摩擦力為為 （ ） A Amg mg B B （mg + Fsinmg + Fsin）C C （mg - Fsinmg - Fsin

11、） D DFcosFcosF靜態(tài)平衡靜態(tài)平衡練習(xí)練習(xí)6 6、在、在“驗證力的平行四邊形定則驗證力的平行四邊形定則”實驗實驗中，使中，使b b彈簧秤從圖示位置開始順時針緩慢轉(zhuǎn)彈簧秤從圖示位置開始順時針緩慢轉(zhuǎn)動，在這過程中保持動，在這過程中保持O O點位置不變和點位置不變和a a彈簧秤的彈簧秤的拉伸方向不變，則關(guān)于拉伸方向不變，則關(guān)于a a、b b彈簧秤的讀數(shù)變化彈簧秤的讀數(shù)變化是是( )( )A.A.a a增大，增大，b b減小減小 B B. a. a減小，減小，b b增大增大C.C. a a減小，減小，b b先增先增 大后減小大后減小D.D. a a減小減小，b b先減小后增大先減小后增大oF

12、aFbD分析動態(tài)平衡的解題思路分析動態(tài)平衡的解題思路: :(1)(1)解析法：解析法：求出因變量與自變量的一般函數(shù)表求出因變量與自變量的一般函數(shù)表達(dá)式，然后根據(jù)自變量的變化，確定因變量的達(dá)式，然后根據(jù)自變量的變化，確定因變量的變化變化. . (2)(2)圖解法：圖解法：畫出不同狀態(tài)下的力的矢量圖（畫畫出不同狀態(tài)下的力的矢量圖（畫在同一個圖中），然后根據(jù)表示力的有向線段在同一個圖中），然后根據(jù)表示力的有向線段的長度變化判斷各個力的變化情況。的長度變化判斷各個力的變化情況。 (3)(3)相似法：相似法：用力的矢量三角形與幾何三角形相用力的矢量三角形與幾何三角形相似列比例式，然后進(jìn)行分析。似列比例式

13、，然后進(jìn)行分析。動態(tài)平衡動態(tài)平衡答案答案球?qū)π泵娴膲毫σ恢痹跍p小球?qū)π泵娴膲毫σ恢痹跍p小球?qū)醢宓膲毫ο葴p小后增大球?qū)醢宓膲毫ο葴p小后增大練習(xí)練習(xí)7 7：如圖所示，一個重為：如圖所示，一個重為G G的小球，夾在斜面的小球，夾在斜面與豎直擋板之間保持靜止，斜面傾角為與豎直擋板之間保持靜止，斜面傾角為3737o o，不計，不計一切摩擦，現(xiàn)使擋板從圖示豎直位置緩慢的順時一切摩擦，現(xiàn)使擋板從圖示豎直位置緩慢的順時針轉(zhuǎn)為水平，這個過程中小球?qū)π泵媾c豎直擋板針轉(zhuǎn)為水平，這個過程中小球?qū)π泵媾c豎直擋板的壓力大小是怎么變化的的壓力大小是怎么變化的. .動態(tài)平衡動態(tài)平衡練習(xí)練習(xí)8 8：如圖所示，用水平細(xì)線將電

14、燈拉到圖示位：如圖所示，用水平細(xì)線將電燈拉到圖示位置，若保持燈的位置不變，將細(xì)線由水平位置順置，若保持燈的位置不變，將細(xì)線由水平位置順時針轉(zhuǎn)到豎直為止的過程中，細(xì)線受到的拉力如時針轉(zhuǎn)到豎直為止的過程中，細(xì)線受到的拉力如何變化？何變化？ 答案答案OAOA繩上的拉力先減小后增大繩上的拉力先減小后增大OBOB繩上的拉力一直在減小繩上的拉力一直在減小1. 1.共點力平衡的共點力平衡的條件：條件：物體受合力為物體受合力為0 02. 2.求解共點力作用下平衡問題的求解共點力作用下平衡問題的步驟步驟 （1 1）確定研究對象）確定研究對象 （2 2）對研究對象進(jìn)行受力分析，并畫受力圖；）對研究對象進(jìn)行受力分析

15、，并畫受力圖； （3 3）據(jù)物體的受力和已知條件，選用力的合成、）據(jù)物體的受力和已知條件，選用力的合成、分解、正交分解法，確定解題方法；分解、正交分解法，確定解題方法； （4 4）解方程，進(jìn)行討論和計算）解方程，進(jìn)行討論和計算 飛船準(zhǔn)備發(fā)射時宇航員的情況空間站綠葉上的水滴地球綠葉上的露珠向上向上迅速迅速提紙帶提紙帶紙帶為什么會斷呢？啪啪實驗1杯子里裝滿水，靜止在杯子里裝滿水，靜止在水平桌面上，當(dāng)塞子拔出時，水平桌面上，當(dāng)塞子拔出時，將觀察到什么現(xiàn)象？將觀察到什么現(xiàn)象？ 這是因為液體受到重力而使內(nèi)部存在壓力，小這是因為液體受到重力而使內(nèi)部存在壓力，小孔以上部分的水對以下部分的水的壓力造成小孔孔以

16、上部分的水對以下部分的水的壓力造成小孔處的水流出。處的水流出。7 7、水噴出來的原因是什么？、水噴出來的原因是什么？ 這時我們發(fā)現(xiàn)雖然這時我們發(fā)現(xiàn)雖然杯壁上有孔，但水卻杯壁上有孔，但水卻沒有流出來。沒有流出來。如果讓這個杯子自由下落又是什么情況呢？如果讓這個杯子自由下落又是什么情況呢？你知道為什么宇航員在準(zhǔn)備升空時要躺著嗎？向上迅速提紙帶，紙帶為什么會斷呢？為什么空間站的水滴和地球上的露珠的形狀不一樣？裝水的瓶子自由下落過程中，水為什么沒有從瓶壁的小孔流出？水不噴出是因為水失去重力水不噴出是因為水失去重力了嗎？了嗎？分別是超重和失重引起的分別是超重和失重引起的那什么是超重和失重呢？那什么是超重

17、和失重呢？ 用彈簧秤測物體的重力時用彈簧秤測物體的重力時應(yīng)使物體處于什么狀態(tài)？應(yīng)使物體處于什么狀態(tài)？物體處于平衡狀態(tài)物體處于平衡狀態(tài)彈簧秤的示數(shù)是哪個力的？彈簧秤的示數(shù)是哪個力的？物體拉彈簧的力的示數(shù)物體拉彈簧的力的示數(shù)根據(jù)平衡條件和牛頓第三定律知道：根據(jù)平衡條件和牛頓第三定律知道：彈簧秤的示數(shù)彈簧秤的示數(shù)等于等于物體重力的大小物體重力的大小. .實驗現(xiàn)象實驗現(xiàn)象：彈簧秤和物體彈簧秤和物體一起加速上升，彈簧秤示一起加速上升，彈簧秤示數(shù)大于物體的重力。數(shù)大于物體的重力。 用彈簧秤測物體的重力用彈簧秤測物體的重力時，突然時，突然，彈簧，彈簧秤的示數(shù)如何變化？秤的示數(shù)如何變化？9 9、物體的重力真的

18、變大了嗎？、物體的重力真的變大了嗎？物體的受力情況物體的受力情況FGav物體向上加速時：物體向上加速時：根據(jù)牛頓第二定律：根據(jù)牛頓第二定律：F FG GmamaF F mama G G G G根據(jù)牛頓第三定律可根據(jù)牛頓第三定律可知，物體所受的拉力知，物體所受的拉力F F與與物體對彈簧秤的拉力物體對彈簧秤的拉力FF（彈簧秤的示數(shù)）相等，（彈簧秤的示數(shù)）相等，大于大于物體的重力。物體的重力。一、超重現(xiàn)象：一、超重現(xiàn)象：物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳矬w對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w所受重力的物的拉力）大于物體所受重力的情況稱為超重現(xiàn)象。情況稱為超重現(xiàn)象。1. 1.定義定義: :1010、

19、你能舉出生活中有關(guān)超重現(xiàn)象的實你能舉出生活中有關(guān)超重現(xiàn)象的實例嗎？例嗎？產(chǎn)生超重現(xiàn)象的條件是什么產(chǎn)生超重現(xiàn)象的條件是什么? ?超重對宇航員的影響超重對宇航員的影響 宇航員在飛船起飛和返宇航員在飛船起飛和返回地面時，處于超重狀態(tài)，回地面時，處于超重狀態(tài)，特別是在升空時，超重可特別是在升空時，超重可達(dá)重力的達(dá)重力的9 9倍倍，超重使人不，超重使人不適，起初會感到頭暈、嘔適，起初會感到頭暈、嘔吐，超重達(dá)到吐，超重達(dá)到3 3倍倍重力時既重力時既感到呼吸困難；超重達(dá)到感到呼吸困難；超重達(dá)到4 4倍倍重力時，頸骨已不能支重力時，頸骨已不能支持頭顱，有折斷的危險。持頭顱，有折斷的危險。所以升空時宇航員必須采

20、所以升空時宇航員必須采取橫臥姿勢，以增強(qiáng)對超取橫臥姿勢，以增強(qiáng)對超重的耐受能力。重的耐受能力。宇航員的平躺姿勢宇航員的平躺姿勢例題例題2 2：一個質(zhì)量為：一個質(zhì)量為70Kg70Kg的人乘電梯下樓?？斓酱说娜顺穗娞菹聵?。快到此人要去的樓層時，電梯以人要去的樓層時，電梯以3m/s3m/s2 2的加速度的加速度勻減速下勻減速下降降，求這時他對電梯地板的壓力。（，求這時他對電梯地板的壓力。（g=10m/sg=10m/s2 2）vaFmgmaFmg解解人向下做勻減速直線運(yùn)動，人向下做勻減速直線運(yùn)動，加速度方向向上。加速度方向向上。根據(jù)牛頓第二定律得：根據(jù)牛頓第二定律得：F 910N根據(jù)牛頓第三定律，人對

21、地板的壓力大小也等于根據(jù)牛頓第三定律，人對地板的壓力大小也等于910N910N，方向豎直向下。，方向豎直向下。2. 2.產(chǎn)生超重的條件：產(chǎn)生超重的條件：物體有向上的加速度物體有向上的加速度加速加速上升上升減速減速下降下降實驗和例題可以看出產(chǎn)生超重現(xiàn)象的條件實驗和例題可以看出產(chǎn)生超重現(xiàn)象的條件1111、知道了什么是超重現(xiàn)象，接著請大、知道了什么是超重現(xiàn)象，接著請大家思考什么是失重現(xiàn)象，日常生活中有家思考什么是失重現(xiàn)象，日常生活中有哪些屬于失重現(xiàn)象。哪些屬于失重現(xiàn)象。FGav物體向上減速時：物體向上減速時：根據(jù)牛頓第二定律：根據(jù)牛頓第二定律：G G F F mamaF F G G ma ma G

22、G物體所受的拉力物體所受的拉力F F與物體對與物體對彈簧彈簧秤秤的壓力的壓力FF（彈簧秤（彈簧秤的示數(shù)）的示數(shù)）小于小于物體的重力物體的重力用彈簧秤用彈簧秤勻速勻速拉物體時，突然拉物體時，突然向上減速向上減速運(yùn)運(yùn)動，彈簧秤的示數(shù)如何變化？動，彈簧秤的示數(shù)如何變化？二、失重現(xiàn)象：二、失重現(xiàn)象：物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏奈矬w對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w所受重力的情況稱為拉力）小于物體所受重力的情況稱為失重現(xiàn)象。失重現(xiàn)象。1. 1.定義定義: :1212、失重現(xiàn)象中物體對、失重現(xiàn)象中物體對支持物的壓力支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w的重力，（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w的重

23、力，那么這個壓力那么這個壓力( (或拉力或拉力) )可不可能為零？可不可能為零？如果可能，產(chǎn)生的條件是什么如果可能，產(chǎn)生的條件是什么? ?例題例題3 3、在升降機(jī)中測人的體重，已知人的質(zhì)量為、在升降機(jī)中測人的體重，已知人的質(zhì)量為40kg40kg，若升降機(jī)以若升降機(jī)以2.5m/s2.5m/s2 2的加速度的加速度勻加速下降勻加速下降，臺秤的示數(shù)是多少？臺秤的示數(shù)是多少？若升降機(jī)若升降機(jī)自由下落自由下落，臺秤的，臺秤的示數(shù)又是多少？示數(shù)又是多少？解解：當(dāng)升降機(jī)勻加速下降時，根當(dāng)升降機(jī)勻加速下降時，根據(jù)牛頓第二定律可知：據(jù)牛頓第二定律可知： mgmg F F ma Fma F mgmg mama 根

24、據(jù)牛頓第三定律可知：根據(jù)牛頓第三定律可知：臺秤臺秤的的示數(shù)分別為示數(shù)分別為300N300N和和0N0N。當(dāng)當(dāng)a a1 1=2.5m/s=2.5m/s2 2，F(xiàn) F1 1=300=300N N當(dāng)自由下落時，當(dāng)自由下落時，a a2 2= =g g，F(xiàn) F2 2=0=0N NvaFmg2. 2.完全失重：完全失重：物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳矬w對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┑扔诹愕那闆r稱為完物的拉力）等于零的情況稱為完全失重，就好像物體沒有受到重全失重，就好像物體沒有受到重力一樣。力一樣。3. 3.產(chǎn)生失重的條件：產(chǎn)生失重的條件：物體有向下的加速度物體有向下的加速度減速減速上升上升加速加速下降

25、下降實驗和例題可以看出產(chǎn)生實驗和例題可以看出產(chǎn)生失重失重現(xiàn)象的條件現(xiàn)象的條件實驗和例題可以看出產(chǎn)生實驗和例題可以看出產(chǎn)生完全失重完全失重現(xiàn)象的條件現(xiàn)象的條件物體的物體的 的加速度的加速度等于等于g兩種情況：兩種情況：4 4、物體發(fā)生超重還是失重現(xiàn)象，只跟物體的加、物體發(fā)生超重還是失重現(xiàn)象，只跟物體的加速度方向有關(guān)，物體具有速度方向有關(guān)，物體具有向上向上（或或 向下向下）的加）的加速度時，它就處于速度時，它就處于超重超重（或失重或失重）狀態(tài)；與運(yùn)）狀態(tài)；與運(yùn)動的方向無關(guān)。動的方向無關(guān)。我們把物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏奈覀儼盐矬w對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦凶鑫矬w的視重。拉力叫做物體的視重。

26、5 5、發(fā)生發(fā)生超重超重或或失重失重現(xiàn)象時，物體的現(xiàn)象時，物體的重力不變重力不變，只是只是視重視重發(fā)生發(fā)生改變改變。13、發(fā)生超重和失重現(xiàn)象時，物體實際、發(fā)生超重和失重現(xiàn)象時，物體實際受的重力是否發(fā)生了變化？受的重力是否發(fā)生了變化？日常生活中的超重和失重現(xiàn)象日常生活中的超重和失重現(xiàn)象人在體重計人在體重計上突然下蹲至靜上突然下蹲至靜止的過程中，體止的過程中，體重計的示數(shù)重計的示數(shù)是否是否變化？怎樣變化變化？怎樣變化?再突然起立又會再突然起立又會怎樣？怎樣？開始下蹲時加速度：開始下蹲時加速度：豎直向下豎直向下失重失重將要蹲下時加速度：將要蹲下時加速度：豎直向上豎直向上超重超重讀數(shù)變小讀數(shù)變小讀數(shù)變

27、大讀數(shù)變大分析：人下蹲是由靜止開始向下做加速運(yùn)動，分析：人下蹲是由靜止開始向下做加速運(yùn)動，蹲下后最終速度變?yōu)榱?，蹲下后最終速度變?yōu)榱?，做減速運(yùn)動做減速運(yùn)動先變小再變大最后不變（等于重力）。先變小再變大最后不變（等于重力）。開始站起時加速度：開始站起時加速度：豎直向上豎直向上超重超重將要站起時加速度：將要站起時加速度：豎直向下豎直向下失重失重讀數(shù)變大讀數(shù)變大讀數(shù)變小讀數(shù)變小人人突然向上迅速站起來突然向上迅速站起來是由靜止開始向上做是由靜止開始向上做加速運(yùn)動，加速運(yùn)動，站立后最終速度變?yōu)榱?，站立后最終速度變?yōu)榱悖鰷p速運(yùn)動做減速運(yùn)動先變大再變小最后不變（等于重力）。先變大再變小最后不變（等于重力）

28、。試分析前面引入實驗中，當(dāng)杯子自由下落時，試分析前面引入實驗中，當(dāng)杯子自由下落時，為什么杯中的水不噴出？為什么杯中的水不噴出？解：當(dāng)杯子自由下落解：當(dāng)杯子自由下落時，杯中的水處于完時，杯中的水處于完全失重狀態(tài)，水的內(nèi)全失重狀態(tài)，水的內(nèi)部沒有壓力，故水不部沒有壓力，故水不會噴出。但杯子中水會噴出。但杯子中水的重力仍然存在，其的重力仍然存在，其作用效果是用來產(chǎn)生作用效果是用來產(chǎn)生重力加速度。重力加速度。完全失重的情況下所有和完全失重的情況下所有和重力有關(guān)重力有關(guān)的儀器都無法使用！的儀器都無法使用！彈簧測力計無法測量物彈簧測力計無法測量物體的重力，體的重力，但仍能測量但仍能測量拉力或壓力的大小。拉力

29、或壓力的大小。利用完全失重條件的科學(xué)研究利用完全失重條件的科學(xué)研究液體呈絕對球形液體呈絕對球形制造理想的滾珠制造理想的滾珠制造泡沫金屬制造泡沫金屬課堂小結(jié)課堂小結(jié)超重和失重超重和失重物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笪矬w對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w所受重力的情況稱為超重現(xiàn)象。于物體所受重力的情況稱為超重現(xiàn)象。一、超重現(xiàn)象：一、超重現(xiàn)象：1.1.定義定義: :2.2.產(chǎn)生超重的條件：產(chǎn)生超重的條件： 物體有向上的加速度物體有向上的加速度2.2.產(chǎn)生失重的條件：產(chǎn)生失重的條件：二、失重現(xiàn)象：二、失重現(xiàn)象：1.1.定義定義: : 物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∥矬w對支持

30、物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w所受重力的情況稱為失重現(xiàn)象。于物體所受重力的情況稱為失重現(xiàn)象。物體有向下的加速度物體有向下的加速度3.完全失重：完全失重： 物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦矬w對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┑扔诹愕那闆r稱為完全失重，就好力）等于零的情況稱為完全失重，就好像物體沒有受到重力一樣。像物體沒有受到重力一樣。產(chǎn)生完全失重的條件：產(chǎn)生完全失重的條件：物體有向下的加速度物體有向下的加速度 a=g 1 1、電梯的頂部掛有一個彈簧秤，秤下端掛了、電梯的頂部掛有一個彈簧秤，秤下端掛了一個重物，電梯靜止時彈簧秤的示數(shù)為一個重物，電梯靜止時彈簧秤的示數(shù)為10N10N，在某時

31、刻電梯中的人觀察到彈簧秤的示數(shù)為在某時刻電梯中的人觀察到彈簧秤的示數(shù)為8N8N，關(guān)于電梯的運(yùn)動，以下說法正確的是（關(guān)于電梯的運(yùn)動，以下說法正確的是（ ） A A、電梯可能向下加速運(yùn)動、電梯可能向下加速運(yùn)動 B B、電梯可能向上加速運(yùn)動、電梯可能向上加速運(yùn)動 C C、電梯可能向下減速運(yùn)動、電梯可能向下減速運(yùn)動 D D、電梯可能向上減速運(yùn)動、電梯可能向上減速運(yùn)動AD 2 2、在太空站的完全失重的環(huán)境中、在太空站的完全失重的環(huán)境中, ,下列儀器下列儀器可以使用的是可以使用的是( )( ) A A、水銀溫度計、水銀溫度計 B B、體重計、體重計 C C、打點記時器、打點記時器 D D、天平、天平 E

32、E、水銀氣壓計、水銀氣壓計 F F、彈簧測力計、彈簧測力計ACF3 3、在一個封閉裝置中，用彈簧秤稱一物體的、在一個封閉裝置中，用彈簧秤稱一物體的重力，根據(jù)讀數(shù)與實際重力之間的關(guān)系，以下重力，根據(jù)讀數(shù)與實際重力之間的關(guān)系，以下說法中正確的是說法中正確的是A.A.讀數(shù)偏大，表明裝置加速上升讀數(shù)偏大，表明裝置加速上升B.B.讀數(shù)偏小，表明裝置減速下降讀數(shù)偏小，表明裝置減速下降C.C.讀數(shù)為零，表明裝置運(yùn)動加速度等于重力加讀數(shù)為零，表明裝置運(yùn)動加速度等于重力加速度，但無法判斷是向上還是向下運(yùn)動速度，但無法判斷是向上還是向下運(yùn)動D.D.讀數(shù)準(zhǔn)確，表明裝置勻速上升或下降讀數(shù)準(zhǔn)確，表明裝置勻速上升或下降C

33、D三、從動力學(xué)看自由落體運(yùn)動三、從動力學(xué)看自由落體運(yùn)動在第二章，我們通過實驗研究了自由落體運(yùn)在第二章，我們通過實驗研究了自由落體運(yùn)動，知道它是加速度的大小和方向都不變的勻變動，知道它是加速度的大小和方向都不變的勻變速直線運(yùn)動。那時我們只分析了這個現(xiàn)象，沒有速直線運(yùn)動。那時我們只分析了這個現(xiàn)象，沒有考慮它的加速度為什么不變。要回答這個問題，考慮它的加速度為什么不變。要回答這個問題，就要分析它的受力情況。就要分析它的受力情況。14、物體做自由落體運(yùn)動的條件是什么？、物體做自由落體運(yùn)動的條件是什么？物體做自由落體運(yùn)動有兩個條件：物體做自由落體運(yùn)動有兩個條件：第一、物體是從靜止開始下落的，即運(yùn)動的初速

34、第一、物體是從靜止開始下落的，即運(yùn)動的初速度是度是0 0；第二、運(yùn)動過程中它只受重力的作用。第二、運(yùn)動過程中它只受重力的作用。根據(jù)牛頓第二定律，物體運(yùn)動的加速度與它根據(jù)牛頓第二定律，物體運(yùn)動的加速度與它受的力成正比，加速度的方向與力的方向相同。受的力成正比，加速度的方向與力的方向相同。自由落體在下落的過程中所受重力的大小、方向自由落體在下落的過程中所受重力的大小、方向都不變，所以加速度的大小、方向也是恒定的。都不變，所以加速度的大小、方向也是恒定的。例題：以例題：以10m/s10m/s的速度從地面豎直向上拋出一個的速度從地面豎直向上拋出一個物體，空氣阻力可以忽略，分別計算物體，空氣阻力可以忽略

35、，分別計算0.6s0.6s、1.6s1.6s后物體的位置（取后物體的位置（取g=10m/sg=10m/s2 2）xv00解：以地面為原點，豎直向上建立坐標(biāo)軸。解：以地面為原點，豎直向上建立坐標(biāo)軸。V0=10m/s a=10m/s2 t1=0.6s t2=1.6s拋出拋出0.6s0.6s后物體位于地面以上后物體位于地面以上4.2m4.2m的的位置，位置，1.6s1.6s后位于地面以上后位于地面以上3.2m3.2m的位置。的位置。2110121attvx2220221attvxmm2 . 46 . 0)10(216 . 0102mm2 . 36 . 1)10(216 . 1102一個豎直向上拋出的

36、物體為什么一個豎直向上拋出的物體為什么1.6s時時的位置反而比的位置反而比0.6時更低？時更低？ 實際上，豎直向上拋出的物體不可能永遠(yuǎn)向上實際上，豎直向上拋出的物體不可能永遠(yuǎn)向上運(yùn)動。由于重力的作用，它的加速度向下，與速運(yùn)動。由于重力的作用，它的加速度向下，與速度方向相反，運(yùn)動會越來越慢，速度逐漸變?yōu)榱恪６确较蛳喾?，運(yùn)動會越來越慢，速度逐漸變?yōu)榱?。但是物體不可能停在空中，它隨即會向下運(yùn)動。但是物體不可能停在空中，它隨即會向下運(yùn)動。盡管向下運(yùn)動與向上運(yùn)動速度方向不同，但受力盡管向下運(yùn)動與向上運(yùn)動速度方向不同，但受力情況相同，所以兩個運(yùn)動階段的加速度情況相同，所以兩個運(yùn)動階段的加速度( (大小、方

37、大小、方向向) )也相同，仍是常量也相同，仍是常量g g。例題中算出的。例題中算出的1.6s1.6s時的位時的位置，就是物體到達(dá)最高點后返回時所處的位置。置，就是物體到達(dá)最高點后返回時所處的位置。解：解：（1 1）重物不會立即下降，而是做豎直上拋運(yùn)動。）重物不會立即下降，而是做豎直上拋運(yùn)動。上升過程：上升過程：ssgvt4 . 01040上自自9m9m高處繼續(xù)上升的最大高度：高處繼續(xù)上升的最大高度：mmgvH8 . 010242220上下降過程的總高度：下降過程的總高度：mmHhH8 . 9) 8 . 09 (上由由 可求得下降時間：可求得下降時間：221gtH ssgHt4 . 1108 .

38、 922下從繩斷到落地的總時間：從繩斷到落地的總時間：ssttt8 . 1) 4 . 14 . 0(下上（2 2）重物落地時的速度：）重物落地時的速度：smsmgtv/14/4 . 110下地V地hHH上v0例例1 1：氣球上系一重物：氣球上系一重物, ,以以4m/s4m/s的速度自地面上升的速度自地面上升. .當(dāng)上升當(dāng)上升到離地面高度到離地面高度h=9mh=9m處時處時, ,繩子突然斷開繩子突然斷開. .問問:( :(取取g=10m/sg=10m/s2 2) )（1 1）重物是否立即下降）重物是否立即下降? ?重物要經(jīng)過多長時間才能落到重物要經(jīng)過多長時間才能落到地面地面? ?（2 2）重物落地時的速度多大）重物落地時的速度多大? ?2012hv tgt另一種方法：另一種方法：考慮整個過程考慮整個過程以繩斷瞬間重物所處位置為坐標(biāo)原點，豎直向上為正方向以繩斷瞬間重物所處位置為坐標(biāo)原點，豎直向上為正方向由公式由公式代入數(shù)據(jù)得：代入數(shù)據(jù)得：2549tt 09452 ttssst101441018016452)9(54)4(42得：得：st8 . 1smsmgtvv/14/)8 . 1104(0由速度公式得：由速度公式得：豎直上拋運(yùn)動豎直上拋運(yùn)動a=-ga=-gv02 2、分段研究、分段研究 上升階段：上升階段： 勻減速直線運(yùn)動勻減速直線運(yùn)動2012hv tgt規(guī)律規(guī)律上