《高一物理人教必修一同课异构课件4.7用牛顿运动定律解决问题二探究式》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高一物理人教必修一同课异构课件4.7用牛顿运动定律解决问题二探究式（33页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、4.7 用牛顿运动定律 解决问题(二),1.飞船中的物体怎么会飘起来？,2.地面上会不会出现这种现象？,一、共点力的平衡条件 1.平衡状态：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。 2.共点力作用下物体的平衡条件是合力为。,一个物体在共点力作用力下，如果保持静止或者做匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态。,静止或 匀速直 线运动,a0,F合0,一、共点力的平衡,共点力作用下物体的平衡条件：,合外力为零即：F合=0,研究物体平衡的基本思路和基本方法 (1)合成法 如果物体受到三个力的作用而平衡，其中任意两个力的合力必定跟第三个力等大反向。,F,(
2、2)分解法 物体受三个共点力平衡时，也可以把其中一个力进行分解(一般采用正交分解法)。这种方法称为分解法。,当物体受三个以上共点力平衡时，一般采用分解法。,1.轻质细绳中的受力特点：两端受力大小相等，内部张力处处相等。 2.带铰链的轻杆受力时必然沿轻杆的方向 3.节点O也是一理想化模型。,例1. 如图所示，三角形支架O点下方挂一重物G=50N，已知=30，求钢索OA对O点的支持力和轻杆OB对O点的支持力。,解：对O点受力分析如图所示：,用正交分解法得平衡方程:,F2-F1cos=0 F1sin-F3=0 解得:,例1. 如图所示，三角形支架O点下方挂一重物G=50N，已知=300，求钢索OA对
3、O点的支持力和轻杆OB对O点的支持力。,解：对O点受力分析如图所示：,由力的合成可得方程为：,生活中常说的“超重”、“失重”,神州五号加速升空阶段,杨利伟要接受超重的考验,到了太空要吃失重之苦。,“失重超重”都直接涉及到离我们遥远而神秘的航天业中，是否失重超重在我们日常生活中难以看到？,G,F,G=F=,G,F,G=F=,分析：以下处于静止状态的木块的受力情况,思考:当物体加速运动时物体受到的支持力和拉力又会怎样呢？,二、超重和失重,以一个站在升降机里的体重计上的人为例分析：设人的质量为m，升降机以加速度a加速上升。,解：人为研究对象，人在升降机中受到两个力作用：重力G和地板的支持力F,由牛顿
4、第二定律得,F mg = ma,故： F = mg + mamg,人受到的支持力F大于人受到的重力G,总结：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的现象称为超重现象。,F,（一）超重现象,再由牛顿第三定律得：压力 大于重力G,（二）失重现象,以一个站在升降机里的体重计上的人为例分析：设人的质量为m，升降机以加速度a加速下降：,分析：对人受力分析如图,由牛顿第二定律得:,m g F = m a,故： F = m g m a mg,人受到的支持力F小于人受到的重力G,总结：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象称为失重现象。,F,再由牛顿第三定律得：压力 小于
5、重力G,（三）完全失重,F合 = mg F=ma 所以： F = mg m g = 0,总结：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）为零，这就是“完全失重”现象。,应用：试分析当瓶子自由下落时，瓶子中的水是否喷出？,解：当瓶子自由下落时，瓶子中的水处于完全失重状态，水的内部没有压力，故水不会喷出。但瓶子中水的重力仍然存在，其作用效果是用来产生重力加速度。,当物体处于失重状态，且ag 时会发生什么现象？,点击瓶子播放,此时重力为零吗？,如：自由落体运动和竖直上抛运动,生活中的超重失,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
6、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,人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机等航天器进入轨道后，其中的人和物都处于完全失重状态。,利用完全失重条件的科学研究,液体呈绝对球形,制造理想的滚珠,制造泡沫金属,在航天飞机中所有和重力有关的仪器都无法使用！,弹簧测力计无法测量物体的重力.,无法用天平测量物体的质量,但仍能测量拉力或压力的大小。,例2.处于完全失重状态下，下列物品不能正常使用的是： A.天平 B.刻度尺 C.温度计 D.弹簧测力计 E.圆珠笔 F.水银气压计,弹簧测力计无法测量物体的重力，
7、但仍能测量拉力或压力的大小,处于完全失重状态下，所有和重力有关的仪器都无法使用！,解：当升降机匀加速下降时，根据牛顿第二定律可知： mg F ma F mg ma,根据牛顿第三定律可知:台秤的示数分别为300N和0N。,当a1=2.5m/s2,F1=300N,当自由下落时，a2=g,F2=0N,例3、在升降机中测人的体重，已知人的质量为40kg 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？ 若升降机自由下落，台秤的示数又是多少？,三、从动力学看落体运动,2、竖直上抛运动,（1）竖直上抛运动定义,F合 =G=mg,（2）竖直上抛运动加速度,物体以一定的初速度竖直向上抛出后只在重
8、力作用下的运动。,方向竖直向下。,三、从动力学看落体运动,2、竖直上抛运动,（3）竖直上抛运动的性质,（4）竖直上抛运动规律公式,以向上方向为正方向，竖直向上抛运动是一个加速度为-g的匀减速直线运动。,5.对竖直上抛运动的处理方法： (1)全程法：将竖直上抛运动视为竖直向上的加速度为g的匀减速直线运动。,(2)分阶段法：将全程分为两个阶段，上升过程和下落过程 竖直上抛运动具有时间和速度对称性,解：画出运动示意图如图所示： A B C 全过程综合考虑，匀减速运动， 负号表示5s末物体的位置C在A点下方25m,例4：在楼房的阳台外以初速度20m/s竖直上抛一物体，求抛出5s末物体的位移和速度。,一
9、、共点力的平衡条件：物体所受合力为0。 二、超重和失重： 物体具有竖直向上的加速度时为超重状态。 物体具有竖直向下的加速度时为失重状态 。 超重还是失重由加速度方向决定，与速度方向无关。 三、从动力学看自由落体运动,1.关于超重和失重，下列说法中正确的是（ ） A 超重就是物体受到的重力增加了 B 失重就是物体受到的重力减小了 C 完全失重就是物体一点重力都不受了 D 不论超重或失重，物体所受的重力都不变,D,分析：无论是超重、失重还是完全失重，物体所受到的重力是不变的。不同的只是重力的作用效果。,课堂训练,2.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.用弹簧测力计测物体的重力 B.用天平测物体的质量 C.用温度计测舱内的温度 D.用水银气压计测舱内气体的压强,ABD,课堂训练,3.“蹦极”是一项非常刺激的体育运动。某人身系 弹性绳自高空P点自由下落，图中a点是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点，b是人静止地悬吊着时的平衡位置，人在从P点落下到最低点c的过程中( ),AB,A.人在Pa段，处于完全失重状态 B.在ab段绳人处于失重状态 C.在bc段绳人处于失重状态 D.在c点，人的速度为零，其加速度为零,一条航行的船，总是把负重的痛苦藏在水下，而在前进的欢乐中扬波逐浪。,
