内容正文:
3.3牛顿运动定律的综合应用
一、超重和失重
1.视重
(1)当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时,弹簧测力计或台秤的 读数 称为视重。
(2)视重大小等于弹簧测力计所受物体的 拉力 或台秤所受物体的 压力 。
2.超重、失重和完全失重
超重和失重的两个易混点:
(1)超重是物体有向上的加速度,而不一定是速度向上。
(2)失重是物体有向下的加速度,而不一定是速度向下。
二、整体法与隔离法
1.整体法
当连接体内(即系统内)各物体的 加速度 相同时,可以把系统内的所有物体看成 整体 ,分析其受力和运动情况,运用牛顿第二定律对 整体 列方程求解。
2.隔离法
当求系统内物体间 相互作用力 时,常把某个物体从系统中 隔离 出来,分析其受力和运动情况,再用牛顿第二定律对 隔离 出来的物体列方程求解。
3.外力和内力
如果以物体系统为研究对象,受到系统之外的物体的作用力,这些力是该系统受到的外力,而系统内各物体间的相互作用力为 内力 。应用牛顿第二定律列方程时不考虑内力。如果把某物体隔离出来作为研究对象,则内力将转换为隔离体的外力。
牛顿定律应用的三点提醒:
(1)要明确研究对象是单一物体,还是几个物体组成的系统。对于系统要注意:加速度相同,可采用整体法;加速度不同,应采用隔离法。
(2)要明确物体的运动过程是单一过程,还是多过程,注意分析每一运动过程的受力情况和运动情况。
(3)对于多过程问题,要注意分析联系前、后两个过程的关键物理量是速度,前一过程的末速度是后一过程的初速度。
一 对超重、失重问题的理解
1.尽管物体的加速度不是竖直方向,但只要其加速度在竖直方向上有分量,即ay≠0,物体就会出现超重或失重现象。当ay方向竖直向上时,物体处于超重状态;当ay方向竖直向下时,物体处于失重状态。
2.尽管整体没有竖直方向的加速度,但只要物体的一部分具有竖直方向的分加速度,整体也会出现超重或失重现象。
3.超重并不是说重力增加了,失重并不是说重力减小了,完全失重也不是说重力完全消失了。在发生这些现象时,物体的重力依然存在,且不发生变化,只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发生变化。
4.在完全失重的状态下,平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失,如天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生向下的压强等。
典例1 某同学想研究电梯上升过程的