物理必修用牛顿运动定律解决问题二课件市公开课一等奖百校联赛特等奖课件.pptx

用牛顿运动定律用牛顿运动定律处理问题（二）处理问题（二）第1页 用弹簧秤测物体重力时应使物体处于什么状态？物体处于平衡状态弹簧秤示数是哪个力？物体拉弹簧力示数 依据平衡条件和牛顿第三定律知道：依据平衡条件和牛顿第三定律知道：弹簧秤示数等于物体重力大小。弹簧秤示数等于物体重力大小。第2页 用弹簧秤测物体重力时，突然向上加速、减速运动，弹簧秤示数怎样改变？第3页物体受力情况FGav物体向上加速时：物体向上加速时：依据牛顿第二定律：依据牛顿第二定律：FGmaF ma G G物体所受拉力物体所受拉力F与物体对弹与物体对弹簧秤簧秤拉拉力力F（弹簧秤示数）弹簧秤示数）大于大于物体重力。物体重力。第4页超重和失重超重和失重物体对支持物压力物体对支持物压力(或对悬挂物拉力或对悬挂物拉力)大于物体所受到重大于物体所受到重力情况称为超重现力情况称为超重现象。象。1 1、超重、超重第5页例例1 1、一个质量为、一个质量为7070KgKg人乘电人乘电梯下楼。快到此人要去楼层梯下楼。快到此人要去楼层时，电梯以时，电梯以3 3m/sm/s2 2加速度匀减加速度匀减速下降，求这时他对电梯地速下降，求这时他对电梯地板压力。（板压力。（g=10m/sg=10m/s2 2）vaFmg第6页vaFmgmaFmg解：人向下做匀减速直线解：人向下做匀减速直线运动，加速度方向向上。运动，加速度方向向上。依据牛顿第二定律得：依据牛顿第二定律得：F 910N依据牛顿第三定律，人对依据牛顿第三定律，人对地板压力大小也等于地板压力大小也等于910910N N，方向竖直向下。方向竖直向下。第7页 超重对宇航员影响超重对宇航员影响 宇航员在飞船起飞和返回地宇航员在飞船起飞和返回地面时，处于超重状态，尤其是在面时，处于超重状态，尤其是在升空时，超重可达重力升空时，超重可达重力9 9倍，超重倍，超重使人不适，起初会感到头晕、呕使人不适，起初会感到头晕、呕吐，超重到达吐，超重到达3 3倍重力时既感到呼倍重力时既感到呼吸困难；超重到达吸困难；超重到达4 4倍重力时，颈倍重力时，颈骨已不能支持头颅，有折断危险。骨已不能支持头颅，有折断危险。所以升空时宇航员必须采取横卧所以升空时宇航员必须采取横卧姿势，以增强对超重耐受能力。姿势，以增强对超重耐受能力。宇航员宇航员平躺姿势平躺姿势第8页F FG Ga av v物体向上减速时：物体向上减速时：依据牛顿第二定律：依据牛顿第二定律：G G F F mamaF F G G ma ma G G物体所受拉力物体所受拉力F F与物体对弹簧秤压与物体对弹簧秤压力力FF（弹簧秤示数）（弹簧秤示数）小于小于物体重物体重力力用弹簧秤匀速拉物体时，突然向上减用弹簧秤匀速拉物体时，突然向上减速运动，弹簧秤示数怎样改变？速运动，弹簧秤示数怎样改变？第9页物体对支持物压力物体对支持物压力(或对或对悬挂物拉力悬挂物拉力)小于物体小于物体所受到重力情况称为失所受到重力情况称为失重现象。重现象。2 2、失重、失重第10页例例2 2、在升降机中测人体重，已知、在升降机中测人体重，已知人质量为人质量为4040kgkg若升降机以若升降机以2.52.5m/sm/s2 2加速度匀加加速度匀加速下降，台秤示数是多少？速下降，台秤示数是多少？若升降机自由下落，台秤示数若升降机自由下落，台秤示数又是多少？又是多少？vaFmg第11页解：当升降机匀加速下降时，解：当升降机匀加速下降时，依据牛顿第二定律可知：依据牛顿第二定律可知：mgmg F F ma ma F F mg mg ma ma 依据牛顿第三定律可知依据牛顿第三定律可知:台台秤秤示数分别为示数分别为300300N N和和0 0N N。当当a a1 1=2.5m/s=2.5m/s2 2,F,F1 1=300N=300N当自由下落时，当自由下落时，a a2 2=g g,F,F2 2=0N=0NvaFmg第12页物体对支持物压力(或对悬挂物拉力)等于0情况称为完全失重现象。3 3、完全失重、完全失重第13页太空中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，其中人和物都将处于完全失重状态。物体将飘在空中；液滴成绝正确球形，宇航员站着睡觉和躺着睡觉没有差异；食物要做成块状或牙膏似糊状，以免食物碎渣“漂浮”在空中，进入宇航员眼睛、鼻孔空间站中宇航员空间站中宇航员第14页例例1.1.以下四个试验中，不能在绕地球飞以下四个试验中，不能在绕地球飞行太空试验舱中完成是行太空试验舱中完成是()()A.A.用弹簧秤测物体重力用弹簧秤测物体重力B.B.用天平测物体质量用天平测物体质量C.C.用温度计测舱内温度用温度计测舱内温度D.D.用水银气压计测舱内气体压强用水银气压计测舱内气体压强ABDABD第15页共点力平衡条件共点力平衡条件假如一个物体在力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。共点力作用下物体平衡条件是：共点力作用下物体平衡条件是：协力等于零，即协力等于零，即F F合合=0=0。第16页示例示例1：用弹簧测力计沿着光滑斜面方向将一块：用弹簧测力计沿着光滑斜面方向将一块所受重力为所受重力为5N木块匀速向上拉，这时弹簧测力木块匀速向上拉，这时弹簧测力计上示数是计上示数是1.4N，求斜面对木块弹力大小。，求斜面对木块弹力大小。分析分析：木块在重力：木块在重力G和弹簧和弹簧测力计拉力测力计拉力F及斜面弹力及斜面弹力N作用下做匀速直线运动，所作用下做匀速直线运动，所以三力平衡，三力协力为零。以三力平衡，三力协力为零。NFGF合合第17页解解1：将：将G和和F合成为合成为F合合，由，由F=0F=0可知：可知：即斜面对木块弹力是即斜面对木块弹力是4.8N。NFGF合合想一想：想一想：还有没有其它方法来解本题？还有没有其它方法来解本题？本题也可用力分解求解。本题也可用力分解求解。其解题思绪又该怎样？其解题思绪又该怎样？第18页1.确定研究对象确定研究对象并对它作全方面受力分析，并对它作全方面受力分析，画出受力示意图画出受力示意图。2.应用应用共点力作用下物体共点力作用下物体平衡条件平衡条件。在应用。在应用这个平衡条件时能够利用：这个平衡条件时能够利用：(1)力合成法；力合成法；(2)力分解法：将物体所受外力依据详细情力分解法：将物体所受外力依据详细情况进行分解。况进行分解。共点力作用下物体平衡问题解题思绪共点力作用下物体平衡问题解题思绪:第19页示例示例2:如图所表示，用两根绳子把一重力为如图所表示，用两根绳子把一重力为G物体挂物体挂起来，绳子起来，绳子OB是水平，绳子是水平，绳子OA跟竖直方向间夹角为跟竖直方向间夹角为，求两根绳子对物体拉力分别是多大，求两根绳子对物体拉力分别是多大?解解:方法一方法一(合成法合成法)确定此物体为研究对象确定此物体为研究对象,对物体进对物体进行受力分析行受力分析,如图所表示。如图所表示。由图依据几何知识可得由图依据几何知识可得:Fa=G/cos;Fb=Gtan 第20页方法二方法二(分解法分解法):物体受力分析如前物体受力分析如前,将将Fa沿竖直方向沿竖直方向和水平方向分解为和水平方向分解为Fay和和Fax,如图所如图所表示表示,应用平衡条件得应用平衡条件得:Facos=G，即即:Fa=G/cosFb=Fasin=Gtan 第21页 本节小结本节小结1 1、超重、超重2 2、失重、失重3 3、完全失重、完全失重4 4、共点力平衡条件、共点力平衡条件第22页再见！再见！第23页