物理46《用牛顿运动定律解决问题一》课件4新人教版必修.ppt

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1、第四章 力与运动第七节 用牛顿定律解决问题（二）用弹簧秤测物体的重力时应使物体处于什么状态？物体处于平衡状态弹簧秤的示数是哪个力的？物体拉弹簧的力的示数根据平衡条件和牛顿第三定律知道：弹簧秤的示数等于物体重力的大小。用弹簧秤测物体的重力时，突然向上加速、减速运动，弹簧秤的示数如何变化？物体的受力情况FGav物体向上加速时：根据牛顿第二定律：FGmaF ma G G物体所受的拉力F与物体对弹簧秤的拉力F（弹簧秤的示数）大于物体的重力。超重和失重物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受到的重力的情况称为超重现象。1、超重例1、一个质量为70Kg的人乘电梯下楼。快到此人要去的楼层时，电梯以

2、3m/s2的加速度匀减速下降，求这时他对电梯地板的压力。（g=10m/s2）vaFmgvaF mgmaFmg解：人向下做匀减速直线运动，加速度方向向上。根据牛顿第二定律得：F 910 N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。超重对宇航员的影响 宇航员在飞船起飞和返回地面时，处于超重状态，特别是在升空时，超重可达重力的9倍，超重使人不适，起初会感到头晕、呕吐，超重达到3倍重力时既感到呼吸困难；超重达到4倍重力时，颈骨已不能支持头颅，有折断的危险。所以升空时宇航员必须采取横卧姿势，以增强对超重的耐受能力。宇航员的平躺姿势FGav物体向上减速时：根据牛顿第二定律：G F

3、maF G ma G物体所受的拉力F与物体对弹簧秤的压力F（弹簧秤的示数）小于物体的重力用弹簧秤匀速拉物体时，突然向上减速运动，弹簧秤的示数如何变化？物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受到的重力的情况称为失重现象。2、失重例2、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？vaFmg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=0

4、NvaFmg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现象。3、完全失重太空中的失重环境人造地球卫星、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例1.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.用弹簧秤测物体的重力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 本节小结1、超重2、失重3、完全失重牛顿第二定律的两类基本问题1、已

5、知受力情况求运动情况。2、已知运动情况求受力情况。受力情况受力分析，画受力图处理受力图，求合力aF=ma运动情况（s v t a)运动学规律初始条件 解题思路：例1：一个静止在水平地面上的物体，质量是2Kg，在6.4N的水平拉力作用下沿水平地面向右运动，物体与水平地面间的滑动摩擦力是4.2N。求物体4s末的速度和4s内发生的位移。解：物体的受力如图所示：4s内的位移FNGfa（正）由图知：F合=F-f=6.4N-4.2N=2.2N由牛顿第二定律：4s末的速度由运动学公式：例2：如图，质量为2kg的物体静止在水平地面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，现对物体施加一个大小F=5N、与水平方向

6、成=370角的斜向上的拉力(如图)，已知：g=10m/s2,求：（1）物体在拉力的作用下4s内通过的位移大小（2）若4s后撤去拉力F，则物体还能滑行多远？F解：加速阶段：物体m受力如图，建立图示直角坐标系把F分解为F1、F2（如图）则：F1=Fsin370=3N,F2=Fcos300=4NN1Gf1FF1F2xy由牛顿第二定律，得：水平方向：F2-f1=ma1 竖直方向：F1+N1-G=0 又 f1=N1 由得：减速阶段：物体m受力如图，以运动方向为正方向 由牛顿第二定律得：-f2=mg=ma2故 a2=-g=-0.210m/s2=-2m/s2GN2f2aV（正）又v=a1t1=0.34m/s

7、=1.2m/s，vt=0由运动学公式vt2-v02=2as2，得：物体的滑行距离应用牛顿运动定律解题的一般步骤：1、明确研究对象和研究过程2、画图分析研究对象的受力和运动情况；（画图很重要，要养成习惯）3、进行必要的力的合成和分解,并注意选定正方向4、根据牛顿运动定律和运动学公式列方程求解；5、对解的合理性进行讨论 例3:一个滑雪的人，质量m=75kg，以V0=2m/s的初速度沿山坡匀加速地滑下，山坡的倾角=300，在t=5s的时间内滑下的路程s=60m，求滑雪人受到的阻力(包括滑动摩擦力和空气阻力)。解：对人进行受力分析画受力图，如下因为：V0=2m/s，x=60m，t=5s取沿钭面向下方向为正 G2G1mgNf求得a=4m/s2再由牛顿第二定律可得：求解两类问题的基本思路：牛顿第二定律反映的是-加速度、质量、以及合外力的关系，而加速度又是运动的特征量，所以说加速度是联结力和运动的纽带和桥梁，是解决动力学问题的关键。运动学基本公式物体的运动情况物体的受力情况牛顿第二定律 加速度