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1、 第四章 牛顿运动定律7、牛顿运动定律的应用（二）一、一、一、一、从从从从动动动动力力力力学学学学看看看看自自自自由由由由落落落落体体体体与与与与竖竖竖竖直直直直上上上上抛抛抛抛只受重力从静止开始下落的运动，叫自由落体运动物体以初速度v0竖直上抛后，只在重力作用下而做的运动叫做竖直上抛运动(匀变速运动规律对它都适用)以以10m/s的速度从地面竖直向上抛出一的速度从地面竖直向上抛出一个物体，空气的阻力可以忽略，分别个物体，空气的阻力可以忽略，分别计算计算0.6s、1.6s后物体的位置后物体的位置(g = 10m/s2)提示：加速度不变的直线运动可视为提示：加速度不变的直线运动可视为匀变速直线运动
2、。匀变速直线运动。一个物体在共点力作用力下，如果保一个物体在共点力作用力下，如果保持持静止静止或者做或者做匀速直线运动匀速直线运动，我们就，我们就说这个物体处于平衡状态。说这个物体处于平衡状态。静止或匀速直线运动a a0 0F F合合0 0二、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：合外力为零即：F F合合=0=01、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。F FN NGGF FA AB BO O 2、三力平衡条件：任意两个力的合力与第三个力大小相等、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。方向相反、作用在同一条直线上。练习 mA
3、 AB BC C m m1 1、对研究对象进行受力分析，作出受力图。、对研究对象进行受力分析，作出受力图。2 2、物体在三个力作用下处于平衡状态，常用、物体在三个力作用下处于平衡状态，常用解题方法：力的分解法、力的合成法。解题方法：力的分解法、力的合成法。3 3、共面的非平行的三个力平衡时：其中任意、共面的非平行的三个力平衡时：其中任意两个力的合力必与第三个力等值反向且三个两个力的合力必与第三个力等值反向且三个力的作用线必交于一点力的作用线必交于一点( (三力汇交原理）。三力汇交原理）。4 4、物体在三个以上（或三个）力作用下处于、物体在三个以上（或三个）力作用下处于平衡状态，通常应用正交分解
4、法。平衡状态，通常应用正交分解法。解共点力平衡问题的基本思路解共点力平衡问题的基本思路例例1 1、如图，已知物体的重力为、如图，已知物体的重力为G ，物，物体与墙壁间的动摩擦因数体与墙壁间的动摩擦因数。物体在推。物体在推力力F F的作用下的作用下沿竖直墙壁做匀速运动，沿竖直墙壁做匀速运动，且推力与竖直方向的夹角且推力与竖直方向的夹角，求推力求推力F F的大小。的大小。 F FFm例例2 2、倾角为、倾角为的斜面上有质量为的斜面上有质量为m m 的木块，的木块，它们之间的动摩擦因数为它们之间的动摩擦因数为。现用水平力。现用水平力F F推动木块，使木块恰好沿斜面向上做匀速运动。推动木块，使木块恰好
5、沿斜面向上做匀速运动。若斜面始终保持静止，求水平推力若斜面始终保持静止，求水平推力F F的大小。的大小。用弹簧秤测物体的重力时，突然向上加速向上加速、减速运动，弹簧秤的示数如何变化？二、超重和失重二、超重和失重物体的受力情况FGav物体向上加速时：物体向上加速时：根据牛顿第二定律：根据牛顿第二定律：FGmaF maG G物体所受的拉力物体所受的拉力F与物体对弹簧与物体对弹簧秤的秤的拉拉力力F（弹簧秤的示数）弹簧秤的示数）大大于于物体的重力。物体的重力。超重和失重超重和失重物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 大于大于物体所受到的重力的情况称为超重超重现象。一个质量为一个质量为70Kg的人乘电
6、梯下楼。的人乘电梯下楼。快到此人要去的楼层时，电梯以快到此人要去的楼层时，电梯以3m/s2的加速度的加速度匀减速下降匀减速下降，求这时，求这时他对电梯地板的压力。（他对电梯地板的压力。（g=10m/s2）vaFmgmaFmg解解人向下做匀减速直线运动，加人向下做匀减速直线运动，加速度方向向上。速度方向向上。根据牛顿第二定律得：根据牛顿第二定律得：F910N根据牛顿第三定律，人对地板的压力大小也等于根据牛顿第三定律，人对地板的压力大小也等于910N，方向竖直向下。方向竖直向下。实验和例题可以看出产生超重现象的条件物体存在物体存在向上向上的加速度的加速度两种情况：加速上升减速下降FGav物体向上减
7、速时：物体向上减速时：根据牛顿第二定律：根据牛顿第二定律：G F maF G ma G物体所受的拉力物体所受的拉力F与物体对弹簧与物体对弹簧秤秤的压力的压力F（弹簧秤的示数）（弹簧秤的示数）小于小于物体的重力物体的重力用弹簧秤用弹簧秤匀速匀速拉物体时，突然拉物体时，突然向上减速向上减速运动，运动，弹簧秤的示数如何变化？弹簧秤的示数如何变化？超重和失重超重和失重物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 小于小于物体所受到的重力的情况称为失重失重现象。 在升降机中测人的体重，已知人在升降机中测人的体重，已知人的质量为的质量为4040kgkg若升降机以若升降机以2.52.5m/sm/s2 2的加速度的
8、加速度匀加速匀加速下降下降，台秤的示数是多少？，台秤的示数是多少？若升降机若升降机自由下落自由下落，台秤的示数又，台秤的示数又是多少？是多少？解解： 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=0NvaFmg超重和失重超重和失重物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 等于0的情况称为完全失重完全失重现象。实验和例题可以看出产生失重失重失重失重现象的条件物体存在物体存在向下向下的加速度的加速度两种情况：加速下降减速上升实验和例题可以看出产生完
9、全失重完全失重完全失重完全失重现象的条件物体的物体的的加速的加速度等于度等于g两种情况：自由落体自由落体竖直上抛竖直上抛2.2.在体重计上做在体重计上做下蹲下蹲的过程中，体重计的示数怎样的过程中，体重计的示数怎样变化？变化？过程分析：过程分析： 由静止开始向下运动，速度增加，具由静止开始向下运动，速度增加，具有向下的加速度（失重）；蹲下后最终速度有向下的加速度（失重）；蹲下后最终速度变为零，故还有一个向下减速的过程，加速变为零，故还有一个向下减速的过程，加速度向上（超重）。度向上（超重）。如果人下蹲后又突然站起，情况又会怎样？如果人下蹲后又突然站起，情况又会怎样？超重和失重的本质重力不变重力不
10、变物体对支持物的压力压力和对悬挂物的拉力拉力发生变化变化牛顿运动定律练习牛顿运动定律练习1.放在光滑水平桌面上的物体M，通过绕过光滑定滑轮的绳和钩码m相连由静止释放后求绳上的张力？ Mm2.倾角为53的斜面体顶端用细线系一质量1Kg的小球,当斜面体以4m/s2的加速度向右运动时,求小球所受的支持力和拉力?a3.倾角为53的斜面体顶端用细线系一质量1Kg的小球,当斜面体以8m/s2的加速度向右运动时,求小球所受的支持力和拉力?a4.两块相同的木块质量均为m，放在光滑的地面上，当用力F推第1块木块，使它们一起加速运动时，求第2块的加速度？1F25.两块相同的木块质量均为m，放在光滑的地面上，当用力
11、F推第1块木块，使它们一起加速运动时，求第2块受到的摩擦力？1F26.两块相同的木块质量均为m，放在光滑的地面上，两木块之间的动摩擦因素为，当用力F推第1块木块，能使它们一起加速运动时，求力F的最大值？1F27.两个重叠在一起的滑块A、B，质量分别为m1、m2,置于固定的倾角为的斜面上，A与斜面间动摩擦因数为1，B与A间动摩擦因数为2，已知两滑块都从静止开始以相同加速度滑下，求A的加速度？AB8.两个重叠在一起的滑块A、B，质量分别为m1、m2,置于固定的倾角为的斜面上，A与斜面间动摩擦因数为1，B与A间动摩擦因数为2，已知两滑块都从静止开始以相同加速度滑下，求滑块B所受的摩擦力？AB9、如图所示，质量为M的木板可沿倾角为的光滑斜面下滑，木板上站着一个质量为m的人，问为了保持人与斜面相对静止，木板运动的加速度是多少？10、如图所示，质量为M的木板可沿倾角为的光滑斜面下滑，木板上站着一个质量为m的人，问为了保持木板与斜面相对静止，计算人运动的加速度？11、小车在水平面上以加速度a向左做匀加速直线运动，车厢内用OA、OB两细绳系住一个质量为m的物体，OA与竖直方向夹角为，OB是水平的，求二绳的拉力各是多少？A
