用牛顿定律解决问题(二)(新课标)PPT课件下载推荐.ppt
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下图是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。
如果悬挂物的重量是G,角AOB等于,钢索OA对O点的拉力和杆OB对O点的支持力各是多大?
分析分析我们选择O点为研究对象,进行受力分析,如右图。
解:
如图所示,F1、F2、F3三个力的合力为零,表示这三个力在x方向的分矢量之和及y轴方向的分矢量之和也都为零,也就是:
F2一F1cos0
(1)F1sin一F30
(2)由由
(1)
(2)解出钢索OA的拉力F1F1F3/sinG/sin硬杆OB的支持力F2F2F1cosG/tan处理多个力平衡的方法有很多,其中最常见的就是刚才几位同学分析的这三种方法,即正交分解法正交分解法、平行四边平行四边形定则形定则和三角形定则三角形定则这几种方法到底采用哪一种方法进行分析就要看具体的题目,在实际操作的过程中大家可以灵活掌握当很小时,sin和tan都接近0,F1和F2就会很大,对材料的强度要求很高。
所以钢索的固定点A不能距B太近。
但A点过高则材料消耗过多,所以要结合具体情况适当选择角用弹簧秤测物体的重力时应用弹簧秤测物体的重力时应使物体处于什么状态?
使物体处于什么状态?
物体处于平衡状态物体处于平衡状态弹簧秤的示数是哪个力的?
弹簧秤的示数是哪个力的?
物体拉弹簧的力的示数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:
物根据平衡条件和牛顿第三定律知道:
物体重力的大小等于弹簧称的示数体重力的大小等于弹簧称的示数用弹簧秤测物体的重力时,突然向上加速、减速运动,弹簧称的示数如何变化?
vaG例、如图,人的质量为例、如图,人的质量为m,当电梯,当电梯以加速度以加速度a加速上升时,人对地板加速上升时,人对地板的压力的压力N是多大?
是多大?
人为研究对象,人在升降机中受到解:
人为研究对象,人在升降机中受到两个力作用:
重力两个力作用:
重力G和地板的支持力和地板的支持力由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得FNmg=ma故:
故:
FN=mg+ma人受到的支持力人受到的支持力N大于人受到的重力大于人受到的重力G由牛顿第三定律得:
压力由牛顿第三定律得:
压力F/N大于重力大于重力GFNFN1、超重、超重物体对支持物的物体对支持物的压力压力或对悬挂物的或对悬挂物的拉力拉力(视重视重)大于大于物体所受重力的现象物体所受重力的现象。
FvaG例例2、如图,人的质量为、如图,人的质量为m,当电梯,当电梯以加速度以加速度a加速下降时,人对地板加速下降时,人对地板的压力的压力N是多大?
重力G和地板的支持力和地板的支持力由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得人受到的支持力人受到的支持力N小于人受到的重力小于人受到的重力G由牛顿第三定律得:
压力小于重力由牛顿第三定律得:
压力小于重力GN/NmgN=maN=mgma2、失重、失重物体对支持物的物体对支持物的压力压力或对悬挂物的或对悬挂物的拉力拉力(视重)(视重)小于小于物体所受重力的现象物体所受重力的现象。
F3、完全失重、完全失重当升降机以加速度当升降机以加速度a=g竖直加速下降竖直加速下降时,时,物体对支持物的物体对支持物的压力压力或对悬挂物的或对悬挂物的拉力拉力(视重)(视重)为零为零的现象的现象。
向上加速向上加速FGF=G+maFG超重超重va向上减速向上减速FGF=G-maFG失重失重va向下加速向下加速FGF=G-maFG超重超重av产生超重和失重现象的条件是什么?
产生超重和失重现象的条件是什么?
(11)当)当时,物体发生时,物体发生超重超重现象,现象,(22)当)当时,物体发生时,物体发生失重失重现象,现象,(33)超重和失重与速度方向)超重和失重与速度方向关关,(44)物体发生超重和失重时其重力)物体发生超重和失重时其重力只是和它周围接触的力变化了。
只是和它周围接触的力变化了。
加速度方向向上加速度方向向上加速度方向向下加速度方向向下不变不变。
无无弹力弹力小结:
11关于超重和失重,下列说法中正确的是:
关于超重和失重,下列说法中正确的是:
()A.A.超重就是物体受的重力增加了;
超重就是物体受的重力增加了;
B.B.失重就是物体受的重力减少了;
失重就是物体受的重力减少了;
C.C.完全失重就是物体一点重力都不受了;
完全失重就是物体一点重力都不受了;
D.D.不论超重、失重还是完全失重,物体所受不论超重、失重还是完全失重,物体所受重力是不变的重力是不变的D22某人站在一静止的台秤上,当他猛地下某人站在一静止的台秤上,当他猛地下蹲到停止的过程中,台秤的读数将:
(不蹲到停止的过程中,台秤的读数将:
(不考虑台秤的惯性)()考虑台秤的惯性)()A.A.先变大后变小,最后等于人的重力;
先变大后变小,最后等于人的重力;
B.B.先变小后变大,最后等于人的重力;
先变小后变大,最后等于人的重力;
C.C.一直增大;
一直增大;
D.D.一直减小一直减小B下列四个实验中,不能在绕地球飞行的太空实验下列四个实验中,不能在绕地球飞行的太空实验舱中完成的是舱中完成的是()A.用弹簧秤侧物体的重力用弹簧秤侧物体的重力B.用天平侧物体的质量用天平侧物体的质量C.用温度计测舱内的温度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用水银气压计测舱内气体的压强ABD3.某人在某人在a=2m/s2匀加速下降匀加速下降的升降机中最多的升降机中最多可举起可举起m1=75kg的物体,而此人在一的物体,而此人在一匀加速上匀加速上升升的升降机中最多能举起的升降机中最多能举起m2=50kg的物体,则的物体,则此升降机上升的加速度为多少?
此升降机上升的加速度为多少?
提示:
人所能承受的最大压力是一定的。
当人在a=2m/s2匀加速下降的升降机中时,处于失重状态。
设人的最大举力为Fm1g-F=m1a,故F=m1(g-a)=75(10-2)N=600N即此人在地面上最多可举起60kg的物体当人在匀加速上升的升降机中时,最大举力F不变F-m2g=m2a,故一、自由落体复习一、自由落体复习(11)自由落体的运动性质:
初速度为零的匀加速直线运动。
)自由落体的运动性质:
方向:
竖直向下方向:
竖直向下(22)自由落体的加速度:
在同一地点加速度恒定为)自由落体的加速度:
在同一地点加速度恒定为gg。
矢量性:
大小:
(33)自由落体的规律()自由落体的规律()自由落体的规律()自由落体的规律():
):
把把物体以一定的初速度物体以一定的初速度v0沿竖直方向向上抛出,仅在沿竖直方向向上抛出,仅在重力作用下物体所作的运动叫做重力作用下物体所作的运动叫做竖直上抛运动竖直上抛运动。
2、特点、特点:
初速度:
v00,方向向上。
,方向向上。
加速度:
g=10m/s2,方向向下。
,方向向下。
运动方向:
竖直向上运动方向:
竖直向上。
11、定义:
、定义:
二、竖直上抛运动二、竖直上抛运动例在离地面例在离地面15m15m的高处,以的高处,以10m/s10m/s的初速度竖直上的初速度竖直上抛一小球,求小球从抛出到落地所用的时间。
(忽抛一小球,求小球从抛出到落地所用的时间。
(忽略空气阻力,略空气阻力,)整体法整体法解:
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