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1、 一、动力学的两类基本问题 1已知受力情况，求运动情况 根据牛顿第二定律，已知物体的受力情况，求出物体的 加速度 ， 再根据物体的初始条件(初位置和初速度)，由 运动学公式 可以求出物体 在某一时刻的位置和速度 2已知运动情况，求受力情况 根据物体的运动情况，由 运动学公式 可以求出加速度，再根据 牛顿第二定律 可确定物体的合外力，从而求出未知力，或与力相关的量(如 力的方向，动摩擦因数) 二、超重和失重 1物体m对水平支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所 受重力的情况称为 超重 现象；此情况说明系统的加速度a是 向 上 的，可对应两种运动情况，即： 加速上升 或 减速下降 . 2物体m
2、对水平支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所 受重力的情况称为 失重 现象；此情况说明系统的加速度a是 向 下 的，可对应两种运动情况，即： 加速下降 或 减速上升 . 3物体m对水平支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的情况称 为 完全失重 现象；此情况说明系统的加速度a g ，可对应多种运 动情况，如： 自由落体运动 或 竖直上抛运动 . 4无论是超重还是失重现象，实际上物体的重力依然存在，只是“ 视重”发生变化 1.对超重和失重的理解 解答：(1)当物体处于超重和失重状态时，物体所受的重力并没有变化 (2)物体是否处于超重或失重状态，不在于物体向上运动还是向下运动 ，而是取决于加速
3、度方向是向上还是向下 (3)当物体处于完全失重状态时，重力只产生使物体具有ag的加速 度效果，不再产生其他效果 (4)处于超重和失重状态下的液体浮力公式分别为F浮V排(ga) 或F浮V排(ga)，处于完全失重状态下的液体F浮0，即液体对浸在 液体中的物体不再产生浮力 例如：一个装有水的容器放在电梯地板上，一木块浮在水面上 ，如图3 3 1.电梯从静止以加速度a匀加速上升，待木块稳定后，求没入 水中的木块体积比电梯静止时有何变化？ 图3 3 1 当电梯加速上升时，加速度向上，电梯处于超重状态，电梯里的环境等 效于重力加速度gga的重力场，在这个“新重力场”中，我们看到：木块 稳定后处于漂浮状态，
4、有GF浮，展开有mggV排，整理后有：mV 排；同理，电梯静止时，有mV排，其中m、与重力场无关，所以有mm ，V排V排，即没入水中的木块体积不发生变化 1动态过程分析 例1：如图3 3 2所示弹簧左端固定，右端自由伸长到O点并系住物 体m.现将弹簧压缩到A点，然后释放，物体一直可以运动到B点如果物体 受到的阻力恒定，则( ) A物体从A到O先加速后减速 B物体从A到O加速运动， 从O到B减速运动 C物体运动到O点时所受合力为零 D物体从A到O的过程加速度逐渐减小 图3 3 2 A 方法点拨：对物体的动态过程进行分析时，注意过程中要判断 弹力和摩擦力的变化对加速度变化的影响，并要分析变化过程中
5、速 度的变化(尤其是要注意相对速度的方向)如本题中就是在运动过程 中弹力的大小发生变化导致加速度发生变化，相对运动方向发生变 化导致摩擦力方向发生变化 变式训练1：有一电梯做匀速运动，具有一定质量的木块A静止在 地板上，被处于水平伸长状态的轻弹簧拉住，如图3 3 3所示现发现木 块突然被弹簧拉向右方，由此可以判断，以下说法中正确的是( ) 图3 3 3 A电梯可能向上做减速运动，木块处于失重状态 B电梯一定向上做加速运动，木块处于超重状态 C电梯可能向上做加速运动，木块处于超重状态 D电梯可能具有向下的加速度，木块处于失重状态 答案：AD 2超重、失重 例2：升降机由静止开始上升，开始2s内匀
6、加速上升8m, 以 后3s内做匀速运动，最后2s内做匀减速运动，速度减小到零升 降机内有一质量为250kg的重物，求整个上升过程中重物对升降 机的底板的压力，并作出升降机运动的vt图象和重物对升降机 底板压力的Ft图象(g取10m/s2) 方法点拨：当升降机加速上升，重物有向上的加速度，是由重 物的重力和升降机对重物的支持力的合力产生的；当升降机减速上升 时，重物有向下的加速度，仍是由重物的重力和升降机对重物的支持 力的合力产生的因此根据牛顿第二定律建立方程即可顺利解题解 超重和失重的问题，关键是抓住运动和力的桥梁加速度这个物理 量 变式训练2：(2009山东)某人在地面上用弹簧秤称得体重为4
7、90N. 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 3 3 4所示，电梯运行的vt图可能是(取电梯向上运动的方向为正)( ) 图3 3 4 解析：t0t1失重，具有向下的加速度，可能向下加速，也可能向上 减速；t1t2匀速运动或静止；t2t3超重，具有向上的加速度，可能向下 减速，也可能向上加速 答案：AD 变式训练3：直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如 图3 3 5所示设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平 方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态在箱子下落过程中，下 列说法正确的是( ) 图3 3 5 A箱内物体对箱子底部始终没有压力 B箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大 C箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大 D若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“ 飘起来” 答案：C
