1、第第3講牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用講牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用 超重與失重P532 2超重、失重與完全失重比較超重、失重與完全失重比較超重超重失重失重完全失重完全失重定義定義物體對(duì)支持物的壓物體對(duì)支持物的壓力力(或?qū)覓煳锏幕驅(qū)覓煳锏睦? 物體物體所受重力的現(xiàn)象所受重力的現(xiàn)象物體對(duì)支持物的壓物體對(duì)支持物的壓力力(或?qū)覓煳锏幕驅(qū)覓煳锏睦? 物體所物體所受重力的現(xiàn)象受重力的現(xiàn)象物體對(duì)支持物的壓物體對(duì)支持物的壓力力(或?qū)覓煳锏幕驅(qū)覓煳锏睦? 零的零的狀態(tài)狀態(tài)產(chǎn)生產(chǎn)生條件條件物體有物體有 的加的加速度速度物體有物體有 的加的加速度速度ag，方向向下，方向向下視重視重Fm(ga)Fm(ga)

2、F0大于大于小于小于等于等于向上向上向下向下1實(shí)重和視重實(shí)重和視重(1)實(shí)重實(shí)重:物體實(shí)際所受的物體實(shí)際所受的 ，它與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。，它與物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān)。(2)視重：測(cè)力計(jì)所指示的數(shù)值。（視重：測(cè)力計(jì)所指示的數(shù)值。（等于測(cè)力計(jì)所受物體的等于測(cè)力計(jì)所受物體的拉力或壓力拉力或壓力）P53一、超重和失重重力超重超重失重失重完全失重完全失重定義定義物體對(duì)支持物的壓物體對(duì)支持物的壓力力(或?qū)覓煳锏幕驅(qū)覓煳锏睦? 物體物體所受重力的現(xiàn)象所受重力的現(xiàn)象物體對(duì)支持物的壓物體對(duì)支持物的壓力力(或?qū)覓煳锏幕驅(qū)覓煳锏睦? 物體物體所受重力的現(xiàn)象所受重力的現(xiàn)象物體對(duì)支持物的壓物體對(duì)支持物

3、的壓力力(或?qū)覓煳锏幕驅(qū)覓煳锏睦? 零的零的狀態(tài)狀態(tài)產(chǎn)生產(chǎn)生條件條件物體有物體有 的的加速度加速度物體有物體有 的的加速度加速度ag，方向向下，方向向下視重視重Fm(ga)Fm(ga)F0大于大于小于小于等于等于向上向上向下向下1.2物體處于超重或失重狀態(tài)，由加速度的方向物體處于超重或失重狀態(tài)，由加速度的方向決定，與速度方向無(wú)關(guān)決定，與速度方向無(wú)關(guān)P53 1、下列實(shí)例屬于超重現(xiàn)象的是 ()A汽車駛過(guò)拱形橋頂端時(shí) B火箭點(diǎn)火后加速升空時(shí)C跳水運(yùn)動(dòng)員被跳板彈起，離開(kāi)跳板向上運(yùn)動(dòng)時(shí)D體操運(yùn)動(dòng)員雙手握住單杠吊在空中不動(dòng)時(shí)解析解析發(fā)生超重現(xiàn)象時(shí)，物體的加速度方向豎直向上汽車駛過(guò)拱形橋發(fā)生超重現(xiàn)

4、象時(shí)，物體的加速度方向豎直向上汽車駛過(guò)拱形橋頂端時(shí)，其向心加速度豎直向下指向圓心，汽車處于失重狀態(tài)，頂端時(shí)，其向心加速度豎直向下指向圓心，汽車處于失重狀態(tài)，A錯(cuò)誤；錯(cuò)誤；火箭點(diǎn)火后加速升空，加速度豎直向上，處于超重狀態(tài)，火箭點(diǎn)火后加速升空，加速度豎直向上，處于超重狀態(tài)，B正確；跳水正確；跳水運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)跳板向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，只受重力，運(yùn)動(dòng)員處于完全失重狀態(tài)，運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)跳板向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，只受重力，運(yùn)動(dòng)員處于完全失重狀態(tài)，C錯(cuò)誤；體操運(yùn)動(dòng)員握住單杠在空中不動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員處于平衡狀態(tài)，錯(cuò)誤；體操運(yùn)動(dòng)員握住單杠在空中不動(dòng)時(shí)，運(yùn)動(dòng)員處于平衡狀態(tài)，D錯(cuò)錯(cuò)誤誤答案答案B(失重失重)(超重超重)(完全失重完全失重)(平衡

5、平衡) 2、 用力傳感器懸掛一鉤碼沿豎直方向由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)如圖所示，圖中實(shí)線是傳感器記錄的拉力大小的變化情況，則 ()A鉤碼的重力約為鉤碼的重力約為4 NB鉤碼的重力約為鉤碼的重力約為3 NCA、B、C、D四段圖線中，鉤碼處于超重狀態(tài)的是四段圖線中，鉤碼處于超重狀態(tài)的是A、D，失重狀態(tài)，失重狀態(tài) 的是的是B、CDA、B、C、D四段圖線中，鉤碼處于超重狀態(tài)的是四段圖線中，鉤碼處于超重狀態(tài)的是A、B，失重，失重 的是的是C、DAC A鉤碼的重力約為4 N B鉤碼的重力約為3 N CA、B、C、D四段圖線中，鉤碼處于超重狀態(tài)的是A、D，失重狀態(tài)的是B、C DA、B、C、D四段圖線中，鉤碼處于超重狀態(tài)

6、的是A、B，失重狀態(tài)的是C、D 解析由于初始狀態(tài)物體靜止，所以鉤碼的重力大小等于拉力，從題圖中可讀出拉力約為4 N，故A正確、B錯(cuò)誤；由“超重時(shí)拉力大于重力、失重時(shí)拉力小于重力”可知，C正確、D錯(cuò)誤 答案AC 二、 基本方法 1.隔離法:當(dāng)研究對(duì)象涉及由多個(gè)物體組成的系統(tǒng)時(shí),若要求出連接體內(nèi)物體間的力,則應(yīng)把某個(gè)物體 或某幾個(gè)物體從系統(tǒng)中隔離出來(lái),分析其受力情況及運(yùn)動(dòng)情況,再利用牛頓第二定律對(duì)隔離出來(lái)的物體列式求解的方法。 2.整體法:當(dāng)連接體內(nèi)(即系統(tǒng)內(nèi))各物體具有相同的時(shí),可以把連接體內(nèi)所有物體組成的系統(tǒng)作為整體考慮,分析其受力和運(yùn)動(dòng)情況,運(yùn)用牛頓第二定律對(duì)整體列方程求解的方法。 相互作用

7、加速度3.假設(shè)法:在分析物理現(xiàn)象時(shí)常常出現(xiàn)似乎是這又似乎是那,不能一下子就很直觀地判斷時(shí),往往用假設(shè)法去分析可迅速得到正確的答案。 4.程序法:當(dāng)物體經(jīng)過(guò)多個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程時(shí),必須按順序?qū)︻}目給出的物體運(yùn)動(dòng)過(guò)程(或不同狀態(tài))進(jìn)行分段分析,這種方法就是程序法。程序法要求我們?cè)谧x題或分析時(shí)一定要注意題目是否描述有(或隱含有)兩個(gè)或兩個(gè)以上的不同過(guò)程或不同狀態(tài),同學(xué)們一定要養(yǎng)成這種良好的解題習(xí)慣。 P535.正交分解法:當(dāng)遇到較復(fù)雜的問(wèn)題時(shí),可以建立平面直角坐標(biāo)系 xOy,然后把各種矢量(力、加速度)分別沿這兩 個(gè)方向進(jìn)行正交分解,從而得到 Fx=max,Fy=may,使復(fù)雜問(wèn)題變得簡(jiǎn)便易解。 二、基本方

8、法P53 1動(dòng)力學(xué)中的臨界極值問(wèn)題在應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律解決動(dòng)力學(xué)問(wèn)題中，當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)的加速度不同時(shí)，物體有可能處于不同的狀態(tài)，特別是題目中出現(xiàn)“最大”、“最小”、“剛好”等詞語(yǔ)時(shí)，往往會(huì)有臨界值出現(xiàn)對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用對(duì)牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用 2發(fā)生臨界問(wèn)題的條件發(fā)生臨界問(wèn)題的條件(1)接觸與脫離的臨界條件：接觸與脫離的臨界條件：兩兩物體相接觸或脫離，臨界物體相接觸或脫離，臨界條件是：彈力條件是：彈力FN .(2)相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件：相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件：兩兩物體相接觸且處于相對(duì)靜止物體相接觸且處于相對(duì)靜止時(shí)，常存在著靜摩擦力，則相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件是：靜時(shí)，常存在著靜摩擦力，則相對(duì)滑動(dòng)的臨界條件

9、是：靜摩擦力達(dá)到摩擦力達(dá)到 0最大值最大值 (3)繩子斷裂與松弛的臨界條件：繩子所能承受的張力是有限的，繩子斷與不斷的臨界條件是繩中張力等于它所能承受的最大張力，繩子松弛的臨界條件是：FT . (4)加速度最大與速度最大的臨界條件：當(dāng)物體在受到變化的外力作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，其加速度和速度都會(huì)不斷變化，當(dāng)所受合外力最大時(shí)，具有最大 ；合外力最小時(shí)，具有最小 當(dāng)出現(xiàn)速度有最大值或最小值的臨界條件時(shí)，物體處于臨界狀態(tài)，所對(duì)應(yīng)的速度便會(huì)出現(xiàn)最大值或最小值. 0加速度加速度加速度加速度 動(dòng)力學(xué)中的臨界極值問(wèn)題 3、如圖所示，在傾角為30的光滑斜面上有兩個(gè)用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A、B，它們的質(zhì)量均為m，彈簧的勁

10、度系數(shù)為k，C為一固定擋板，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)開(kāi)始用一沿斜面方向的力F拉物塊A使之向上做勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊B剛要離開(kāi)C時(shí)F的大小恰為2mg.求從F開(kāi)始作用到物塊B剛要離開(kāi)C的時(shí)間 4、 一個(gè)物塊置于粗糙的水平地面上，受到的水平拉力F隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖(a)所示，速度v 隨時(shí)間t變化的關(guān)系如圖(b)所示取g10 m/s2，求：(a)(b) (1)1 s末物塊末物塊所受摩擦力的大所受摩擦力的大小小Ff1； (2)物塊在前物塊在前6 s內(nèi)的位移大小內(nèi)的位移大小x； (3)物塊與水物塊與水平地面間的動(dòng)摩平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)擦因數(shù).動(dòng)力學(xué)中的圖象問(wèn)題動(dòng)力學(xué)中的圖象問(wèn)題答案答案(1)4 N(2)12

11、m(3)0.4 物理建模 滑塊滑板模型模型特點(diǎn) 涉及兩個(gè)物體，并且物體間存在相對(duì)滑動(dòng)兩種位移關(guān)系 滑塊由滑板的一端運(yùn)動(dòng)到另一端的過(guò)程中，若滑塊和滑板同向運(yùn)動(dòng)，位移之差等于板長(zhǎng)；反向運(yùn)動(dòng)時(shí)，位移之和等于板長(zhǎng) 5、如圖所示，薄板A長(zhǎng)L5 m，其質(zhì)量M5 kg，放在水平桌面上，板右端與桌邊相齊在A上距右端s3 m處放一物體B(可看成質(zhì)點(diǎn))，其質(zhì)量m2 kg.已知A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)10.1，A與桌面間和B與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為20.2，原來(lái)系統(tǒng)靜止現(xiàn)在在板的右端施加一大小一定的水平力F持續(xù)作用在A上直到將A從B下抽出才撤去，且使B最后停于桌的右邊緣求：(1)B運(yùn)動(dòng)的時(shí)間(2)力F的大小3 s26 N

12、答案答案(1)3 s(2)26 N 6.水平傳送帶被廣泛地應(yīng)用于機(jī)場(chǎng)和火車站，如圖3-3-14所示為一水平傳送帶裝置示意圖緊繃的傳送帶AB始終保持恒定的速率v1 m/s運(yùn)行，一質(zhì)量為m4 kg的行李無(wú)初速度地放在A處，傳送帶對(duì)行李的滑動(dòng)摩擦力使行李開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，隨后行李又以與傳送帶相等的速率做勻速直線運(yùn)動(dòng)（若無(wú)此話？）設(shè)行李與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.1，A、B間的距離L2 m，g取10 m/s2.圖圖3-3-14傳送帶模型傳送帶模型以地球?yàn)閰⒄瘴?，分清加速、減速還是勻速運(yùn)動(dòng)。以地球?yàn)閰⒄瘴?，分清加速、減速還是勻速運(yùn)動(dòng)。(1)求行李剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)所受滑動(dòng)摩擦力的大小與加速度的大??；求行李剛開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)所受滑動(dòng)摩擦力的大小與加速度的大??；(2)求行李做