用牛頓定律解決問題(二)課件 新人教版必修1

1、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)你乘坐過電梯嗎？電梯在啟動、停止的過程中你有怎你乘坐過電梯嗎？電梯在啟動、停止的過程中你有怎樣的感受？將你的體驗(yàn)與同學(xué)交流一下，體會其中蘊(yùn)含的樣的感受？將你的體驗(yàn)與同學(xué)交流一下，體會其中蘊(yùn)含的物理規(guī)律物理規(guī)律(1)共點(diǎn)力：物體同時(shí)受幾個(gè)力作用，如果這幾個(gè)力作共點(diǎn)力：物體同時(shí)受幾個(gè)力作用，如果這幾個(gè)力作用在物體的同一點(diǎn)，或者它們的作用線交于一點(diǎn)，那么這用在物體的同一點(diǎn)，或者它們的作用線交于一點(diǎn)，那么這幾個(gè)力就叫共點(diǎn)力幾個(gè)力就叫共點(diǎn)力(2)平衡狀態(tài)：平衡狀態(tài)：一個(gè)物體在力的作用下，保持一個(gè)物體在力的作用下，保持靜止或勻靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)速直

2、線運(yùn)動狀態(tài)，則該物體處于平衡狀態(tài)，則該物體處于平衡狀態(tài)特別提醒：特別提醒：正確區(qū)分正確區(qū)分“靜止靜止”和和“v0”物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)，v0，a0是平衡狀態(tài)；但是，是平衡狀態(tài)；但是，當(dāng)當(dāng)v0時(shí)，物體不一定處時(shí)，物體不一定處于平衡狀態(tài)于平衡狀態(tài)，如自由落體運(yùn)動初始狀態(tài)或豎直上拋運(yùn)動物，如自由落體運(yùn)動初始狀態(tài)或豎直上拋運(yùn)動物體到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)體到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)v0，但，但ag，不是平衡狀態(tài)，不是平衡狀態(tài)如圖所示，斗牛將人高高挑起處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列如圖所示，斗牛將人高高挑起處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列說法正確的是說法正確的是()A人受到人受到2個(gè)力的作用，這個(gè)力的作用，這2個(gè)力是共點(diǎn)力個(gè)力是共點(diǎn)

3、力B牛角給人的彈力方向斜向上牛角給人的彈力方向斜向上C人的重心一定通過支點(diǎn)，此時(shí)人受的人的重心一定通過支點(diǎn)，此時(shí)人受的合力為零合力為零D人的重力與牛角給他的彈力是一對人的重力與牛角給他的彈力是一對作用力與反作用力作用力與反作用力答案：答案：AC(1)視重：所謂視重：所謂“視重視重”是指人由彈簧秤等量具上所看是指人由彈簧秤等量具上所看到的讀數(shù)到的讀數(shù)(2)超重超重：當(dāng)物體具有：當(dāng)物體具有向上的加速度時(shí)向上的加速度時(shí)，物體對支持物，物體對支持物的壓力的壓力(或?qū)覓煳锏睦驅(qū)覓煳锏睦?大于物體所受的重力大于物體所受的重力(即視重大即視重大于重力于重力)的現(xiàn)象稱為超重現(xiàn)象的現(xiàn)象稱為超重現(xiàn)象(3

4、)失重失重：當(dāng)物體：當(dāng)物體具有向下的加速度時(shí)具有向下的加速度時(shí)，物體對支持物，物體對支持物的壓力的壓力(或?qū)覓煳锏睦驅(qū)覓煳锏睦?小于物體所受的重力小于物體所受的重力(即視重小即視重小于重力于重力)的現(xiàn)象，稱為失重現(xiàn)象的現(xiàn)象，稱為失重現(xiàn)象(4)完全失重：當(dāng)物體向下的加速度完全失重：當(dāng)物體向下的加速度ag時(shí)，物體對支時(shí)，物體對支持物的壓力持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦驅(qū)覓煳锏睦?等于零的狀態(tài)，即視重等等于零的狀態(tài)，即視重等于零時(shí)，稱為完全失重狀態(tài)于零時(shí)，稱為完全失重狀態(tài)(5)產(chǎn)生超重、失重現(xiàn)象的原因：產(chǎn)生超重、失重現(xiàn)象的原因：產(chǎn)生超重的原因：產(chǎn)生超重的原因：當(dāng)物體具有向上的加速度當(dāng)物

5、體具有向上的加速度a(向上加速或向下減速運(yùn)動向上加速或向下減速運(yùn)動)時(shí)，時(shí)，支持物對物體的支持力支持物對物體的支持力(或懸繩的拉力或懸繩的拉力)為為F.由牛頓第由牛頓第二定律可得：二定律可得：Fmgma所以所以Fm(ga)mg由牛頓第三定律知，物體對支持物的壓力由牛頓第三定律知，物體對支持物的壓力(或?qū)依K的或?qū)依K的拉力拉力)Fmg.產(chǎn)生失重現(xiàn)象的原因：產(chǎn)生失重現(xiàn)象的原因：當(dāng)物體具有向下的加速度當(dāng)物體具有向下的加速度a(向下加速或向上減速運(yùn)動向下加速或向上減速運(yùn)動)時(shí)，支持物對物體的支持力時(shí)，支持物對物體的支持力(或懸繩對物體的拉力或懸繩對物體的拉力)為為F.由由牛頓第二定律可知：牛頓第二定

6、律可知：mgFma所以所以Fm(ga)mg由牛頓第三定律可知，物體對支持物的壓力由牛頓第三定律可知，物體對支持物的壓力(或?qū)依K或?qū)依K的拉力的拉力)F木木，水球的質(zhì)量大于木球的質(zhì)量，因此木球，水球的質(zhì)量大于木球的質(zhì)量，因此木球和水球組成的系統(tǒng)其重心有向下的加速度，整個(gè)系統(tǒng)將處和水球組成的系統(tǒng)其重心有向下的加速度，整個(gè)系統(tǒng)將處于失重狀態(tài)，故臺秤的示數(shù)將變小于失重狀態(tài)，故臺秤的示數(shù)將變小答案：答案：A一個(gè)人站在體重計(jì)的測盤上，在人下蹲的過程中一個(gè)人站在體重計(jì)的測盤上，在人下蹲的過程中(如下如下圖所示圖所示)，指針示數(shù)變化應(yīng)是，指針示數(shù)變化應(yīng)是_答案：答案：先減小，后增加，再還原先減小，后增加，再

7、還原解析：解析：人蹲下的過程經(jīng)歷了加速向下、減速向下和靜人蹲下的過程經(jīng)歷了加速向下、減速向下和靜止這三個(gè)過程止這三個(gè)過程.一種巨型娛樂器械一種巨型娛樂器械“跳樓機(jī)跳樓機(jī)”(如圖所示如圖所示)可以使人體可以使人體驗(yàn)超重和失重一個(gè)可乘十多個(gè)人的環(huán)形座艙套裝在豎直驗(yàn)超重和失重一個(gè)可乘十多個(gè)人的環(huán)形座艙套裝在豎直柱子上，由升降機(jī)送上幾十米的高處，然后讓座艙自由落柱子上，由升降機(jī)送上幾十米的高處，然后讓座艙自由落下落到一定位置時(shí)，制動系統(tǒng)啟動，到地面時(shí)剛好停下落到一定位置時(shí)，制動系統(tǒng)啟動，到地面時(shí)剛好停下已知座艙開始下落時(shí)的高度為下已知座艙開始下落時(shí)的高度為76m，當(dāng)落到離地面，當(dāng)落到離地面28m的位置

8、時(shí)開始制動，座艙均勻減速若座艙中某人手的位置時(shí)開始制動，座艙均勻減速若座艙中某人手托著重托著重50N的鉛球，當(dāng)座艙下落的鉛球，當(dāng)座艙下落2s時(shí)刻，手的感覺如何？時(shí)刻，手的感覺如何？當(dāng)座艙下落當(dāng)座艙下落4s時(shí)刻，手要用多大的力才能托住鉛球？時(shí)刻，手要用多大的力才能托住鉛球？解析：解析：設(shè)座艙自由下落的時(shí)間為設(shè)座艙自由下落的時(shí)間為t1，做減速運(yùn)動的時(shí)，做減速運(yùn)動的時(shí)間為間為t2，座艙開始減速時(shí)的速度為，座艙開始減速時(shí)的速度為v，做勻減速運(yùn)動的加速，做勻減速運(yùn)動的加速度的大小為度的大小為a，已知座艙自由落下通過的距離為，已知座艙自由落下通過的距離為x176m28m48m，座艙減速運(yùn)動通過的距離為，座

9、艙減速運(yùn)動通過的距離為x228m.由運(yùn)動由運(yùn)動學(xué)公式可知學(xué)公式可知答案：答案：當(dāng)座艙下落當(dāng)座艙下落2s時(shí)刻，手感覺不到鉛球的壓力；時(shí)刻，手感覺不到鉛球的壓力；座艙下落座艙下落4s時(shí)刻，手托鉛球的力應(yīng)是時(shí)刻，手托鉛球的力應(yīng)是135N.點(diǎn)評：點(diǎn)評：此題是教材習(xí)題變式題，認(rèn)真審題，弄清物理此題是教材習(xí)題變式題，認(rèn)真審題，弄清物理情景是解題關(guān)鍵情景是解題關(guān)鍵表演表演“頂桿頂桿”雜技時(shí)，一人站在地上雜技時(shí)，一人站在地上(稱為稱為“底人底人”)，肩上扛一長肩上扛一長6m、質(zhì)量為、質(zhì)量為5kg的竹竿，一質(zhì)量為的竹竿，一質(zhì)量為40kg的演員的演員在竿頂從靜止開始先勻加速再勻減速下滑，滑到竿底時(shí)速在竿頂從靜止開始先勻加速再勻減速下滑，滑到竿底時(shí)速度正好為零假設(shè)加速時(shí)的加速度大小是減速時(shí)的度正好為零假設(shè)加速時(shí)的加速度大小是減速時(shí)的2倍，下倍，下滑總時(shí)間為滑總時(shí)間為3s.問這兩個(gè)階段竹竿對問這兩個(gè)階段竹竿對“底人底人”的壓力分別為的壓力分別為多大？多大？(g10m/s2)答案：答案：290N；530N在下滑的加速階段，對竿上演員應(yīng)用牛頓第二定律，在下滑的加速階段，對竿上演員應(yīng)用牛頓第二定律，有有mgF1ma1，得，得F1m(ga1)240N.對竹竿應(yīng)用平衡條件有對竹竿應(yīng)用平衡條件有F1m0gFN1從而竹竿對從而竹竿對“底人底人”的壓力為的壓力為FN1FN