人教版（2003）高中物理必修一第四章牛顿运动定律——4.7 用牛顿运动定律解决问题（二）

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用牛顿运动定律解决问题（二）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由牛顿第二定律可知，当物体所受合力为零时，加速度为零，物体处于平衡状态。所以，受共点力作用的物体保持平衡状态的条件就是合力为零平衡状态例1：城市中的路灯、无轨电车的供电线路等，经常用三角形的结构悬挂。图4-7-6为这类结构的一种简化模型。图中硬杆OB可绕通过B点且垂直于纸面的轴转动，钢索和杆的重量都可忽略。如果悬挂物的重量为G，∠AOB=θ，钢索OA对O点的拉力和杆OB对O点的支持力各是多大？请思考：（1）轻质细绳中的受力特点如何？（2）可绕一端转动的轻杆只在两端受力时其受力特点如何？（3）分析钢索OA对O点的拉力和杆OB对O点的支持力选谁为研究对象？其受力特点如何？（4）求钢索OA对O点的拉力和杆OB对O点的支持力时的解题依据是什么？解法二：人们在乘坐竖直电梯时会有什么感觉？分析电梯的运动：电梯从一楼上到十楼：电梯从十楼下到一楼：用力传感器模拟此运动从静止先向上加速，后匀速，快到时减速至静止。从静止先向下加速，后匀速，快到时减速至静止。 vaG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Ｎ由牛顿第二定律得N—mg=ma故：N=mg+ma人受到的支持力N大于人受到的重力G总结：当系统有竖直向上的加速度时，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GN/N 以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a的加速度加速下降。va分析：对人受力分析如图G由牛顿第二定律得mg—N=ma故：N=G—ma=mg—ma人受到的支持力N小于人受到的重力G总结：当系统有竖直向下的加速度时，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GN/N 拓展应用：超重：加速上升或减速下降（a竖直向上）失重：加速下降或减速上升（a竖直向下）mg—N=ma若N减小到零，人会有什么感觉？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—mg=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。天宫一号飞机失重 0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。练习：下面所示的情况中，对物体m来说，哪几种发生超重现象？哪几种发生失重现象？mvamvamvamav甲乙丙丁N<G失重N>G超重N<G失重N>G超重GNGNGNGN向上减速运动向上加速运动向下加速运动向下减速运动物体做自由落体运动的条件有哪些？物体做自由落体运动的条件有：第一，物体是从静止开始下落的，即运动的初速度为0。第二，运动过程中，它只受重力的作用。在第二章，我们通过实验研究了自由落体运动，知道它是加速度不变的匀变速直线运动。自由落体运动的加速度为什么不变？根据牛顿第二定律，物体运动的加速度与它受的合力成正比，加速度的方向与合力的方向相同。物体做自由落体运动时只受重力作用，而且重力的大小、方向都不变，所以物体加速度的大小、方向也是恒定的。思考讨论：（1）这个物体是不是做自由落体运动？（2）物体在运动过程中受哪些力的作用？加速度的大小和方向是否发生变化？（3）物体做什么性质的运动？利用什么规律解决问题？

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所属：高中 | 物理

发布时间：2022-01-14 09:05:00 页数：15

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