物理①必修4.7《用牛顿运动定律解决问题(二)》

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1、用牛顿运动定律解决问题（二）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。思考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？分析物体的受力情况FGav物体向上加速时：根据牛顿第二定律：F－G＝maF＝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。1、超重例1、一个质量为70Kg的人乘电梯下楼。快到此人

2、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）vaFmgvaF－mg＝maFmg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。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FGa

3、v思考物体向上减速时：根据牛顿第二定律：G－F＝maF＝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？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。2、失重例2、在升降机中测人的体重，已知人的质量为40kg①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？vaFmg解：当升降机匀加速下降时，根据牛顿第二定律可知：mg－F＝maF＝mg－ma根据牛顿第三定律可知:台秤的示数分别为300N和

4、0N。①当a1=2.5m/s2,F1=300N②当自由下落时，a2=g,F2=0NvaFmg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。3、完全失重太空中的失重环境人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机等航天器进入轨道后，其中的人和物都将处于完全失重状态。物体将飘在空中；液滴成绝对的球形，宇航员站着睡觉和躺着睡觉没有差别；食物要做成块状或牙膏似的糊状，以免食物的碎渣“漂浮”在空中，进入宇航员的眼睛、鼻孔……空间站中的宇航员例1.下列四个实验中，不能在绕地球飞行的太空实验舱中完成的是()A.用弹簧秤测物体的重力B.用天平测物体的质量C.用温度计测舱内的

5、温度D.用水银气压计测舱内气体的压强ABD共点力的平衡条件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。共点力作用下物体的平衡条件是：合力等于零，即F合=0。示例1：用弹簧测力计沿着光滑斜面的方向将一块所受重力为5N的木块匀速向上拉，这时弹簧测力计上的示数是1.4N，求斜面对木块的弹力的大小。分析：木块在重力G和弹簧测力计的拉力F及斜面的弹力N的作用下做匀速直线运动，所以三力平衡，三力的合力为零。NFGF合解1：将G和F合成为F合，由∑F=0可知：即斜面对木块的弹力是4.8N。NFGF合想一想：还有没有其他方法来解本题？本题也可用

6、力的分解求解。其解题思路又该怎样？1.确定研究对象并对它作全面的受力分析，画出受力示意图。2.应用共点力作用下物体的平衡条件。在应用这个平衡条件时可以运用：(1)力的合成法；(2)力的分解法：将物体所受外力根据具体情况进行分解。共点力作用下物体平衡问题的解题思路:示例2:如图所示，用两根绳子把一重力为G的物体挂起来，绳子OB是水平的，绳子OA跟竖直方向间夹角为θ，求两根绳子对物体的拉力分别是多大?解:方法一(合成法)确定此物体为研究对象,对物体进行受力分析,如图所示。由图根据几何知识可得:Fa=G/cosθ;Fb=Gtanθ方法二(分解法):物体受力分析如前,将Fa

7、沿竖直方向和水平方向分解为Fay和Fax,如图所示,应用平衡条件得:Facosθ=G，即:Fa=G/cosθFb=Fasinθ=Gtanθ本节小结1、超重2、失重3、完全失重4、共点力的平衡条件再见！