4.2 牛顿第二定律及其应用 课件-2025-2026学年高一上学期物理粤教版必修第一册
|
84页
|
324人阅读
|
2人下载
精品
内容正文:
第四章 牛顿运动定律
牛顿第二定律及其应用(第1课时)
新粤教版(2019)高中物理必修第一册 第四章
一、知识回顾:
1.牛顿第一定律
(1)内容:一切物体总保持 状态或 状态,直到
有 迫使它改变这种状态为止.
(2)揭示了力和运动的关系:力不是 的原因,而是
的原因,力也是产生 的原因。
(3)牛顿第一定律也叫作 定律, 是物体的固有属性,一切物体都具有 ,与物体的受 情况及运动情况 . 是物体惯性大小的量度。
匀速直线运动
静止
外力
改变物体运动状态
维持物体运动
加速度
惯性
惯性
惯性
无关
质量
2.牛顿第三定律
(1)内容:两个物体之间的作用力和反作用力总是 ,
,作用在 上。
大小相等
方向相反
同一条直线
一、知识回顾:
(2)特点:
2.牛顿第三定律
①同时性: ;②同一性: ; ③异体性: ; ④反向性: ;
⑤等值性: ; ⑥共线性: .
同时产生、同时消失、同时变化
同一性质的力
作用在两个物体上
方向相反
大小相等
作用在同一条直线上
(3)作用力与反作用力与一对平衡力的区别
一对平衡力 一对作用力与反作用力
相同点
作用对象
力的性质
作用时间
力的作用效果是否可抵消
大小相等,方向相反,并作用在同一条直线上
作用在同一个物体上
作用在两个物体上
性质相同
性质可以不同
同时产生、变化、消失
不具有同时性
不能求合力,不能抵消
可以求合力,效果可以抵消
二、交流探究:
由牛一定律可知:力是改变物体运动状态的原因,也是使物体产生加速度的原因。那么加速度除了与力有关外,还与什么因素有关?
加速度与这些因素又有着怎样的关系?(阅读课本P103-106)
影响加速度的因素有哪些呢?
力和物体的质量
研究一个物理量可能同时与几个因素有关时,应该采用怎样的方法呢?
控制变量法
加速度a与力F、质量m之间有什么定量关系?
(1)m 不变,探究a与 F 的关系,
(2)F 不变,探究a与 m 的关系.
(1)绳拉小车的力是不是小车受到的合力?
不是。如果将木板的一端稍作垫高,平衡掉摩擦力,轻推小车让它匀速下滑,此时拉力才等于合力。
(3)绳子的拉力等于砂桶总重量吗?为什么?
不等于!因为砂桶是向下加速的,而不是匀速的。
(4)什么情况下砂桶重力可以近似等于绳子的拉力?即等于小车的合力?
当砂桶质量比小车质量小得多时,绳子的拉力可以近似等于砂桶的总重力,即小车受到的合力近似等于砂桶的总重力。
二、交流探究:
思考:
1.如何测加速度a?
2.如何测物体的质量m?
纸带法、光电门法等
3.如何测出物体受到的作用力F?
天平
(2)如何来平衡摩擦力?
在长木板不带定滑轮的一端下面垫一块木板.反复移动木板的位置,直至轻推小车,小车在斜面上做匀速直线运动为止.(要系纸带,但不系绳子不挂砂桶)
拉力传感器
5
二、交流探究:
实验步骤
实验注意事项
实验结论
(1)平衡摩擦力
(2) ——要用砂桶的重力来代替绳子的拉力时才需要满足此条件
(3)改变小车的质量再次进行实验时,不需要重新平衡摩擦力
数据处理
列表、作图(分别作 a-F图和a-1/m图)
a与F成正比,a与m成反比
牛顿第二定律
加速度与力的关系
加速度与质量的关系
未平衡摩擦力或倾角过小
平衡摩擦力过度或倾角过大
误差分析
二、交流探究:
一、牛顿第二定律
1.内容:物体的加速度与物体所受到的作用力成正比,与物体的质量成反正,加速度方向与合力的相同。
要将 写成等式,数学上还需要引入一个比例系数k,即
国际上规定,使质量为1kg的物体获得1m/s2的加速度的力为1N。即
如果都使用国际单位,则比例系数k=1,简化后,得到牛顿第二定律的数学表达式为:
交流探究:
一、牛顿第二定律
(2)数学表达式:
(3)对牛顿第二定律的理解
因果性
矢量性
瞬时性
同体性
独立性
力是产生加速度的原因,有合力就有加速度
加速度的方向与合力的方向相同
加速度与合力是瞬时对应的关系,同时产生,同时变化,同时消失
F=ma中F、m、a都是对同一物体而言的
作用在物体上的每一个力都产生加速度,物体的实际加速度是这些加速度的矢量和
总结归纳:
我的收获
知识方面
互助心得
第四章 牛顿运动定律
牛顿第二定律及其应用(第2课时)
基本应用和两类基本动力学问题
新粤教版(2019)高中物理必修第一册 第四章
一、知识回顾:
1.加速度、速度、速度变化量关系
(1)当a方向与v方向 时,做 运动,其速度必 。
(2)当a方向与v方向 时,做 运动,其速度必 。
(3)a的方向总是与 的方向相同,与速度方向可以相同也可相反。
注意:速度方向就是物体的运动方向
相同
相反
加速
减速
增大
减小
速度变化量ΔV
2.牛顿第二定律
(1)内容
(2)表达式
(3)a的方向与 方向相同
(4)几个特性: 、 、 、 、 。
合力
因果性
矢量性
瞬时性
同体性
独立性
[例1](多选)下列对牛顿第二定律的表达式F=ma及其变形公式的理解,正确的是( )
A.由F=ma可知,物体所受的合力与物体的质量成正比,与物体的加速度成反比B.由m=可知,物体的质量与其所受的合力成正比,与其运动的加速度成反比C.由a=可知,物体的加速度与其所受的合力成正比,与其质量成反比D.由m=可知,物体的质量可以通过测量它的加速度和它所受的合力而求出
二、课堂练习:
CD
[例2](多选)下列说法错误的是( ) A.物体所受合力不为零时,加速度不可能为零 B.物体所受合力的方向,就是物体速度的方向 C.加速度的方向一定与物体所受合力的方向相同 D.物体速度为0时,加速度一定为0
BD
[例3](应用牛顿第二定律分析动态变化问题)如图所示,静止在光滑水平面上的物体A,一端靠着处于自然状态的弹簧.现对物体施一水平恒力,在弹簧被压缩到最短这一过程中,物体的速度和加速度变化的情况是( ) A.速度增大,加速度增大 B.速度增大,加速度减小 C.速度先增大后减小,加速度先减小后增大 D.速度先增大后减小,加速度先增大后减小
C
二、课堂练习:
[变式训练]如图所示,一个小球从竖直立在地面上的轻弹簧正上方某处自由下落,在小球与弹簧开始接触到弹簧被压缩到最短的过程中,小球的速度和加速度的变化情况是( ) A.加速度越来越大,速度越来越小 B.加速度和速度都是先增大后减小 C.速度先增大后减小,加速度方向先向下后向上 D.速度一直减小,加速度大小先减小后增大
C
二、课堂练习:
[例4]如图所示,质量m=10 kg的物体在水平面上向左运动,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,与此同时物体受到一个水平向右的推力F=20 N的作用。则物体的加速度是(g取10 m/s2)( )
A.0 B.4 m/s2,水平向右
C.2 m/s2,水平向左 D.2 m/s2,水平向右
B
二、课堂练习:
[例4]如图所示,质量m=10 kg的物体在水平面上向左运动,物体与水平面间的动摩擦因数为0.2,与此同时物体受到一个水平向右的推力F=20 N的作用。则物体的加速度是(g取10 m/s2)( )
A.0 B.4 m/s2,水平向右
C.2 m/s2,水平向左 D.2 m/s2,水平向右
拓展:
如果知道物体的初速度V0=12m/s,问:物体在2s末的速度和2s内的位移分别是多少?
B
两类基本动力学问题
1、已知受力情况,求运动情况
受力情况
a
F合=ma
运动学规律
※ 解题思路:
起“桥梁”作用
求合力
应用1:两类基本动力学问题:
运动情况( )
受力分析
画受力图
二、课堂练习:
[例5]一个质量为m=20 kg的物体,从斜面的顶端由静止匀加速滑下,物体与斜面间的动摩擦因数为0.2,斜面与水平面间的夹角为θ=37°。求物体2s末的速度和2s内的位移分别是多少?(sin 37°= 0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2)
8.8m/s; 8.8m
单击此处编辑母版文本样式
第二级
第三级
第四级
第五级
总结归纳:
我的收获
知识方面
互助心得
第四章 牛顿运动定律
牛顿第二定律及其应用(第3课时)
两类基本动力学问题
新粤教版(2019)高中物理必修第一册 第四章
G
Gy
Gx
θ
FN
x
y
f
解:滑雪人受力如图
滑雪人受到的阻力方向为沿山坡向上
[例1]一个滑雪的人,质量是m=75kg,以v0=2m/s的初速度沿山坡匀加速滑下,山坡的倾角θ=300,在t=5s的时间内滑下的路程s=60m,求滑雪人受到的阻力(包括摩擦和空气阻力)。(g=9.8m/s2)
由运动学公式得:
沿山坡方向,由牛顿第二定律得:
2.已知运动情况,求受力情况
F合 = ma
受力情况
a
运动学公式
运动情况
第二类动力学问题
第一类动力学问题
小 结
[例2]如图所示,沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中,悬挂小球的悬线偏离竖直方向的夹角θ=37°,小球和车厢相对静止,小球的质量
为m=1 kg(sin 37°= 0.6,cos 37°=0.8,g取10 m/s2)。
请求车厢运动的加速度,并说明车厢的运动情况。
a=7.5m/s2
向右加速或向左减速
[例3]如图所示,倾角为θ的斜面固定于电梯中,当电梯加速度为a竖直向上加速运动时,质量为m的物体始终与斜面保持相对静止,
则物体受到的支持力和摩擦力是多大?
[例4]如图所示,质量为m的人站在自动电梯的水平踏板上,人的鞋底与踏板的动摩擦因数为,电梯与水平方向倾角为θ,若人随电梯一起以加速度a向上做匀加速直线运动,求:电梯踏板对人的支持力FN和摩擦力f的大小分别是多少?
解:受力分析,将加速度进行分解,有
G
FN
f
a
ax
ay
θ
x
y
水平方向根据牛顿第二定律有
竖直方向根据牛顿第二定律有
总结归纳:
我的收获
知识方面
互助心得
第四章 牛顿运动定律
牛顿第二定律及其应用(第4课时)
瞬时加速度问题
新粤教版(2019)高中物理必修第一册 第四章
[例题1] 四个小球质量均为m,剪断最上面的绳子瞬间,A、B、C、D小球的加速度各为多大?
A
B
C
D
对球A: T2+ mg=maA ∴aA=2g
对球B: T2-mg=maB ∴aB=0
对球C: mg=maC ∴aC=g
对球D: mg=maD ∴aA=g
剪断瞬间
交流探究:
应用2:瞬时加速度问题:
两种模型的特点.
(1)绳子(刚性绳)模型——发生突变:这种不发生明显形变就能产生弹力的物体,剪断后,形变恢复几乎不需要时间,故认为绳子被剪断瞬间,弹力会发生突变。
(2)弹簧(或橡皮条)模型——不发生突变:此种物体的特点是形变量大,形变恢复需要较长时间,在瞬时问题中,与两个物体连接的弹簧,其弹力的大小往往可以看成是不变的.
450
剪断绳子瞬间
[例题2] 小球质量均为m,分别剪断绳子和弹簧瞬间,小球的加速度为多大?
mg
T1
F合
∴a=gtan450=g
450
未剪断绳子
mg
T1
T2
T2
450
剪断绳子瞬间 F合=mgtan450=ma
交流探究:
剪断弹簧的瞬间,由于小球的速度为零,绳上的力突变为零,则小球只受重力作用,加速度为 g。
[针对训练]如图所示,两小球悬挂在天花板上,a、b两小球用细线连接,上面是一轻质弹簧,a、b两球的质量分别为m和2 m,在细线烧断瞬间,a、b两球的加速度为(取向下为正方向)( )A.0,g B.-g,g C.-2g,g D.2g,0
交流探究:
C
[针对训练] (多选)如图所示,A、B两物块质量均为m,用一轻弹簧相连,将A用长度适当的轻绳悬挂于天花板上,系统处于静止状态,B物块恰好与水平桌面接触,此时轻弹簧的伸长量为x,现将悬绳剪断,则
A.悬绳剪断瞬间A物块的加速度大小为2g
B.悬绳剪断瞬间A物块的加速度大小为g
C.悬绳剪断后A物块向下运动距离2x时速度最大
D.悬绳剪断后A物块向下运动距离x时加速度最小
A
B
交流探究:
AC
解析:剪断悬绳前,B与地面恰无弹力,B受重力mg和弹簧的弹力kx,由平衡条件,有 kx=mg
A
B
mg
kx=mg
mg
kx=mg
A
B
T=kx+mg=2mg
mg
kx=mg
mg
kx=mg
A.悬绳剪断瞬间A物块的加速度大小为2g
B.悬绳剪断瞬间A物块的加速度大小为g
C.悬绳剪断后A物块向下运动距离2x时速度最大
D.悬绳剪断后A物块向下运动距离x时加速度最小
√
×
A
B
剪断瞬间,A的合力为F合=mg+kx=2mg,由F合=maA 得aA=2g,故A正确,B错误。
剪断绳前,弹簧伸长为x,有 kx=mg
A
B
mg
kx′
A
B
T=kx+mg=2mg
mg
kx=mg
mg
kx=mg
A.悬绳剪断瞬间A物块的加速度大小为2g
B.悬绳剪断瞬间A物块的加速度大小为g
C.悬绳剪断后A物块向下运动距离2x时速度最大
D.悬绳剪断后A物块向下运动距离x时加速度最小
x+x′
√
×
√
×
剪断绳后,A下降压缩弹簧,当kx′=mg时,A合力为零,A速度最大。
所以A速度最大时,A下降的距离为x+x′=2x。故C正确,D错误。
总结归纳:
我的收获
知识方面
互助心得
第四章 牛顿运动定律
牛顿第二定律及其应用(第5课时)
连接体问题
新粤教版(2019)高中物理必修第一册 第四章
[例1]如图,物体放在光滑水平面上,A的质量是B的2倍,用水平恒力F推A,使A和B一起向右做匀加速直线运动,则AB间的作用力大小为( )
A. B. C. D. F
C
交流探究:
应用3:连接体问题
一. 连接体
两个或两个以上的物体组成的具有相同加速度系统(或有相同运动状态)叫连接体。例如几个物体上下叠放在一起,或并排挤放在一起,或用绳子、细杆等连在一起。
二.外力和内力
如果以系统为研究对象,则外界对系统的作用力称为该系统受到的外力,而系统内各物体间的相互作用力称为该系统的内力。
三.处理连接体问题的方法
整体法与隔离法
[例1]如图,物体放在光滑水平面上,A的质量是B的2倍,用水平恒力F推A,使A和B一起向右做匀加速直线运动,则AB间的作用力大小为( )
A. B. C. D. F
C
交流探究:
Δ两个物体直接接触依靠相互弹力连接
B
A
(b)
F
思考2:如果物体放在光滑的斜面上,结果又如何?
如果斜面粗糙呢?
思考1:如果接触面粗糙,动摩擦因数为,结果如何?
[例题2] 如图,水平面光滑,A、B质量为mA、mB,水平向右拉力为F,A、B一起向右匀加速度直线运动。试求A、B间绳子的拉力T的大小?
F=(mA+mB)a
mBg
T
FNB
mAg
FNA
T
F
隔离B:
隔离A:
F
(mA+mB)g
FN
F
A
B
A
B
a
A
B
a
a
整体法:
T=mBa
F-T=mAa
交流探究:
①一分为二,定远近;②
μ=0
F
A
B
μ≠0
F
A
B
③T与地面摩擦无关
对比分析找规律
μ=0或 μ≠0
F
A
B
T
a
F
A
B
T
a
① 从连接体连接的地方做一条线,将所有物体分隔为两部分;
② 这两部分的相互作用力就为外力F乘离较远部分的质量除以总质量。
规律拓展
μ=0或 μ≠0
F
A
B
C
T1
T2
a
μ=0或 μ≠0
F
A
B
C
T1
T2
a
①一分为二,定远近;②
③T与地面摩擦无关
[例题3](多选)如图所示,5块质量相同的木块并排放在水平地面上,它们与地面间的动摩擦因数均相同,当用力F推第1块木块使它们共同加速运动时,下列说法中正确的是( )
A.由右向左,相邻两块木块之间的相互作用力依次变小
B.由右向左,相邻两块木块之间的相互作用力依次变大
C.第2块木块与第3块木块之间的弹力大小为0.6F
D.第3块木块与第4块木块之间的弹力大小为0.6F
BC
【例题4】如图所示三个物体质量分别为m1、m2、m3,带有滑轮的物体放在光滑水平面上,滑轮和所有触处的摩擦及绳的质量均不计,为使三个物体无相对运动,则水平推力F= .
解析:对m2竖直方向合力为零,所以T=m2g,对m1水平方向只受绳拉力T作用。
所以a=T/m1=m2g/m1, 由于三者加速度一样,所以
F=(ml十m2十m3)a
=(ml十m2十m3)m2g/m1
总结归纳:
我的收获
知识方面
互助心得
第四章 牛顿运动定律
牛顿第二定律及其应用(第6课时)
临界问题
新粤教版(2019)高中物理必修第一册 第四章
牛顿第二定律的应用——临界问题
【例1】
10
40
【例2】
1.关键词语在动力学问题中出现的“最大”“最小”“刚好”“恰好”等词语,一般都暗示了临界状态的出现,隐含了相应的临界条件。
2.临界问题的常见类型及临界条件
总结:
总结归纳:
我的收获
知识方面
互助心得
第四章 牛顿运动定律
牛顿第二定律及其应用(第7课时)
板块模型
新粤教版(2019)高中物理必修第一册 第四章
[例1]质量M=3 kg的长木板放在光滑的水平面上,在水平拉力F=11 N的作用下由静止开始向右运动。如图所示,当木板速度达到1 m/s时,将质量m=4 kg的物块轻轻放到木板的右端。已知物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2,物块可视为质点(g取10 m/s2)。求:
(1)物块刚放在木板上时,物块和木板的加速度大小
分别是多少?
(2)木板至少多长,物块才能与木板最终保持相对静止?
(3)物块与木板相对静止后,物块受到的摩擦力的大小。
(1) a物块=2m/s2;a木板=1m/s2 (2) 0.5m (3)
板块模型的位移关系:
滑块和木板同向运动时,s相对= ;滑块和木板反向运动时,s相对= 。
s2-s1
s1+s2
[例2]
思考:如果把力F作用于B上,情况又如何?
C
[例3]质量为M=2 kg的木板B静止在水平面上,可视为质点的物块A从木板的左侧以某一初速度沿木板上表面水平冲上木板,如图甲所示。A和B经过
t1=1s达到同一速度,之后共同减速直至静止,A和B的v-t图像如图乙所示,重力加速度g=10m/s2,求:(1)A与B上表面之间的动摩擦因数μ1;
(2)B与水平面间的动摩擦因数μ2;(3)A的质量;
(4)物块相对木板滑行的距离Δx。
(1)0.2;(2)0.1;(3)6kg;(4)2m
总结归纳:
我的收获
知识方面
互助心得
第四章 牛顿运动定律
牛顿第二定律及其应用(第8课时)
水平方向的传送带模型
新粤教版(2019)高中物理必修第一册 第四章
[例1]如图所示,水平传送带以v=2 m/s的速度匀速运转,在其左端无初速度释放一质量为m=1 kg的小滑块,滑块可视为质点,滑块与传送带间的动摩擦因数
μ=0.2,传送带长L=2 m,重力加速度g取10 m/s2.
求:(1)滑块从传送带左端到右端的时间;
(2)滑块相对传送带滑行的位移的大小.
(1)1.5s (2)1m
[例2]如图所示,水平传送带两端相距x=8 m,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.6,工件滑上A端时速度vA=10 m/s,设工件到达B端时的速度为vB.(g取10 m/s2)
(1)若传送带静止不动,求vB;
(2)若传送带顺时针转动,工件还能到达B端吗?若不能,说明理由;若能,则求出到达B点的速度vB;
(3)若传送带以v=13 m/s逆时针匀速转动,求vB及工件由A到B所用的时间.
(1)2 m/s (2)能 2 m/s (3)13 m/s 0.67 s
[例3]如图所示,水平传送带A、B两端相距s=3.5 m,工件与传送带间的动摩擦因数μ=0.1.工件滑上A端瞬时速度vA=4 m/s,到达B端的瞬时速度设为vB,则( )
A.若传送带不动,则vB=3 m/s
B.若传送带以速度v=4 m/s逆时针
匀速转动,vB=2 m/s
C.若传送带以速度v=2 m/s顺时针匀速转动,vB=2 m/s
D.若传送带以速度v=4 m/s顺时针匀速转动,vB=3 m/s
A
总结归纳:
我的收获
知识方面
互助心得
第四章 牛顿运动定律
牛顿第二定律及其应用(第9课时)
倾斜的传送带模型
新粤教版(2019)高中物理必修第一册 第四章
[例1]如图所示,传送带与地面成夹角θ=37°,以v=4m/s的速度顺时针转动,在传送带下端轻轻地放一个质量m=0.5㎏的物体,它与传送带间的动摩擦因数μ=0.8,已知传送带从A→B的长度L=50m,则物体从A到B需要的时间为多少?
17.5s
[例2]如图所示,传送带与水平地面的倾角为θ=37°,AB的长度为x=64m,传送带以v=20m/s的速度沿逆时针方向转动,在传送带上端A点无初速度地放上一个质量为m=8kg的物体,它与传送带之间的动摩擦因数为0.5,求:物体从A点运动到B点所用的时间。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10 m/s2)
[例3](多选)如图所示,倾角为θ的足够长传送带以恒定的速v0沿逆时针方向运行,t=0时,将质量m=1kg的小物块(可视为质点)轻放在传送带上,物块速度随时间变化的图象如图所示,设沿传送带向下为正方向,取重力加速度g=10m/s2,则下列说法正确的是( )
A.1-2s内,物块的加速度为2m/s2
B.小物块受到的摩擦力的方向始终
沿传送带向下
C.传送带的倾角θ=370
D.小物块与传送带之间的动摩擦因数为0.5
ACD
总结归纳:
我的收获
知识方面
互助心得
第四章 牛顿运动定律
牛顿第二定律及其应用(第10课时)
超重、失重、完全失重
新粤教版(2019)高中物理必修第一册 第四章
观察台秤和弹簧测力计的示数变化情况
(1)电梯静止不动时:
(2)电梯加速上升时:
G
F
(3)电梯减速上升时:
F是弹簧测力计的示数,也叫视重
一、实重与视重
(1)实重:物体实际所受的重力
(2)视重:弹簧测力计或台秤的示数
称为“视重”
二、超重、失重现象的解释
超重
失重
视重大于实重
视重小于实重
三、超重与失重
1.超重:把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现象称为超重。
2.失重:我们把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。
视重大于实重
视重小于实重
提出问题:出现超重或者失重现象,究竟取决于什么因素呢?
电梯减速上升时:
出现有向上或向下的加速度
向上减速、且a=g时,有
完全失重现象
四、完全失重:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)为零
注意:完全失重不是没有重力,而是对支持物的压力(或者拉力)为零,
此时 a=g
太空中的完全失重现象
无法用天平\台秤测量物体的质量
弹簧秤无法测量物体的重力,
但仍能测量拉力大小
完全失重的情况下所有和重力有关的仪器都无法使用!如:天平、水银气压计等不能使用
单击此处编辑母版文本样式
第二级
第三级
第四级
第五级
(1)物体处于超重还是失重状态,只取决于加速度的方向,与物体的运动方向无关.
(2)发生超重和失重时,物体所受的重力并没有变化.
(3)发生完全失重现象时,与重力有关的一切现象都将消失.比如
物体对支持物无压力、摆钟将停止摆动……靠重力使用的仪器
也不能再使用(如天平).只受重力作用的一切抛体运动,都处
于完全失重状态.
五.对超重、失重的理解
超重
完全失重
失重
加速上升
减速下降
加速下降
减速上升
自由落体运动
小 结
视重大于实重
视重小于实重
视重为零
1.下列关于超重和失重的说法中,正确的是( )
A.物体处于超重状态时,其重力增加了
B.物体处于失重状态时,其重力减小了
C.物体处于超重或失重状态时,其质量发生了改变
D.物体处于超重或失重状态时,其质量及受到的重力都没有变化
2.关于超重和失重,下列说法正确的是( )
A.物体向上运动时处于超重状态,物体向下运动时处于失重状态
B.处于完全失重状态的物体一定是向下运动
C.超重就是物体所受的重力增大了,失重就是物体所受的重力减小了
D.物体做自由落体运动时处于完全失重状态
课堂练习:
D
D
3.某同学站在装有力传感器的轻板上做下蹲—起立的动作。如图所示
A.下蹲过程中人处于失重状态
B.起立过程中人处于超重状态
C.该同学做了两次下蹲—起立的动作
D.该同学做了四次下蹲—起立的动作
为记录的力随时间变化的图线,由图线可以得到以下信息正确的是( )
向下加速
下蹲
失重
向下减速
向上减速
失重
起立
C
超重
向上加速
超重
4.电梯的顶部挂有一个弹簧秤,秤下端挂了一个重物,电梯匀速直线运动时,弹簧秤的示数为10N,在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为8N,关于电梯的运动,以下说法正确的是(g=10m/s2)( )
A.电梯可能向上加速运动,加速度大小为2m/s2
B.电梯可能向下加速运动,加速度大小为1.5m/s2
C.电梯可能向上减速运动,加速度大小为2m/s2
D.电梯可能向下减速运动,加速度大小为1.5m/s2
C
5.某人在地面上最多能举起300N的物体,在沿竖直方向做匀变速直线运动的电梯中,(g=10m/s2)
(1)他最多能举起250N的重物,求电梯的加速度;
(2)以2.5m/s2的加速度下降的电梯里最多能举起多重的物体。
解:同一个人的最大举力是一定的,即300N
(1)对物体:
解得a=2m/s2,竖直向上
根据牛顿第二定律: F - mg = ma
由G=mg:得m=25kg
(2)对物体:
根据牛顿第二定律 m1g-F =m1a
解得:m1= 40kg
mg
FN
6.如图所示,有一个同学在竖直升降的电梯内,探究超重失重现象。该同学站在磅秤上的总质量为50千克。电梯由静止开始向下做匀加速运动,这时开始计时。该同学在磅秤上的示数随时间变化情况F-t图线如图,最后电梯恰好停在地面上,重力加速度取g=10m/s2,求:(1)电梯作匀速运动时的速度大小;
(2)电梯降落的总位移的大小。
(1)12m/s;(2)126m
a=eq \f(Δv,Δt)与a=eq \f(F,m)的区别
(a=eq \f(Δv,Δt)是加速度的定义式,不能决定a的大小,a与v、Δv、Δt均无关。
(a=eq \f(F,m)是加速度的决定式,加速度由物体受到的合力和质量共同决定。
$