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1、4、7用牛顿运动定律解决问题（二）,必修一 第四章 牛顿运动定律,一、共点力物体的平衡：,1、平衡状态：,2、平衡条件：,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,V0,a=0,F合0,共点力作用下物体的平衡条件： 合外力为零 F合 = 0,推论： 1、二力平衡条件：两个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。,2、三力平衡条件 任意两个力的合力与第三个力大小相等、方向相反、作用在同一条直线上。,3、多力平衡条件,当物体受到几个力共点力的作用而平衡时，其中的任意一个力必定与余下的其它力的合力等大反向。,、如图，已知：=4
2、50、=300、G=100N，求： （1）两绳拉力各为多少？ （2）若绳1的最大拉力为300N，绳2的最大拉力为400N，则所挂物体最重为多少？,例题,解：（1）对三绳的结点进行受力分析：由平衡条件得 F1sin=F2sin (1) F1cos+F2cos=G (2) 由（1）（2）得 F1= F2=,(2)假设F1达到最大拉力300N时，由（1）式知 F2= =300 =424.2N400N 则绳2会断，此假设不成立。 假设F2达到最大拉力400N,由（1）式知 F1=200 300N 由（2）式得 G= =546N,（一）超重现象,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，
3、升降机以加速度a加速上升。,分析：对人和升降机受力分析如图,由牛顿第二定律得,F合 = N G = m a,故：N = G + m a,人受到的支持力N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情况称为超重现象。,再由牛顿第三定律得：压力N/大于重力G,N,F合 = N G,（二）失重现象,以站在升降机里的体重计上的人为例分析，设人的质量为50Kg，升降机以2m/s2的加速度加速下降。(g=10m/s2),分析：对人和升降机受力分析如图,由牛顿第二定律得,F合 = G N = m a,故：N=G m a = m g m a = 400N 500N,人受到
4、的支持力N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。,再由牛顿第三定律得：压力N/小于重力G,N,F合 = G N,（三）完全失重,当升降机以加速度 a = g 竖直加速下降时F合 = N G=ma 所以： N = G m g = 0,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1：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。,小结：,a方向向上,加速上升,减速下降,
5、超重,a方向向下,加速下降,减速上升,失重,小结: 超重、失重、视重和重力的区别,1、超重和失重是一种物理现象。,2、视重是指物体对支物体的压力（或悬挂物对物体的拉力），是可以改变的。,3、物体的重力与运动状态无关，不论物体处于超重还是失重状态，重力不变。（G=mg）,规律：,视重 重力 a竖直向上 超重状态,视重 重力 a竖直向下 失重状态,超重还是失重由a决定，与v方向无关,太空漫步,超重和失重现象的应用,航天飞机中的人和物都处于 状态。,完全失重,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。,课堂练习
6、,D,1、一个质量为50kg的人在电梯中用体重计称体重，当电梯 静止时体重计的示数为 N；当电梯匀速上升时体重计的 示数为 N；当电梯以5 m/s2的加速度加速上升时体重计 的示数为 N；当电梯以5 m/s2的加速度减速下降时体重 的示数为 N；当电梯以10m/s2的重力加速度下降时体重计的示数为 N。（g=10m/s2),500,500,750,750,0,2、某座空间站在太空中绕地球运行时，空间站所有物体都处于完全失重状态，那么在其中可以完成下列哪个实验（ ） A、用天平称量物体的质量 B、做托里拆利实验 C、验证阿基米德定律 D、用两个弹簧验证牛顿第三定律,例与练,5、一个人站在医用体重
7、计的测盘上不动时测得体重为G，当此人由直立突然下蹲直到蹲在体重计不动的过程中，体重计的示数（ ） A 、 先大于G，后小于G，最后等于G B 、 先小于G，后大于G ，最后等于G C 、 一直大于G D 、一直小于G,（1）此人先向下加速失重，视重小于重力。,（2）再向下减速超重，视重大于重力。,（3）最后不动视重等于重力。,五、从动力学看落体运动,1、自由落体运动,（1）自由落体运动定义,F合 =G=mg,（2）自由落体加速度,物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。,V0=0,五、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力作用下的运动。,方向竖直向下。,五、从动力学看落体运动,2、竖直上抛运动,（3）竖直上抛运动研究方法,（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。,例与练,1、从塔上以20m/s的初速度竖直向上抛一个石子，不考虑空气阻力，求5s末石子速度和5s内石子位移。(g=10m/s2)。,V0,以向上方向为正方向。,x正,x,Vt,
