牛顿第二定律运用2.docx
- 文档编号:29034447
- 上传时间:2023-07-20
- 格式:DOCX
- 页数:14
- 大小:57.04KB
牛顿第二定律运用2.docx
《牛顿第二定律运用2.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《牛顿第二定律运用2.docx(14页珍藏版)》请在冰豆网上搜索。
牛顿第二定律运用2
牛顿第二定律的应用――超重失重
授课老师:
授课日期:
1.超重:
当物体具有 的加速度时(包括向上加速或向下减速两种情况),物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力 自身重力的现象。
2.失重:
物体具有 的加速度时(包括向下加速或向上减速两种情况),物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力 自身重力的现象。
3.完全失重:
物体以加速度a=g向 竖直加速或向上减速时(自由落体运动、处于绕星球做匀速圆周运动的飞船里或竖直上抛时),物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力等于 的现象。
4.思考:
①超重是不是物体重力增加?
失重是不是物体重力减小?
②在完全失重的系统中,哪些测量仪器不能使用?
例1:
关于物体的超重和失重,下列说法中正确的是()
A、处于超重状态的物体所受的重力变大
B、在升降电梯中,用测力计测物体的重力,当电梯突然上升时,测力计的读书将变大
C、当升降电梯减速上升时,期中的人处于失重状态
D、悬浮在空中的气球处于完全失重状态
例2:
在升降机内,一人站在磅称上,发现自己的体重减少了20%,于是他做出了下列判断,你认为正确的是()
A、升降机以0.8g的加速度加速上升
B、升降机以0.2g的加速度加速下降
C、升降机以0.2g的加速度减速上升
D、升降机以0.8g的加速度减速下降
例3:
在绕地球飞行的太空站中,下列仪器能正常使用的是()
A、水银温度计B、体重计C、打点计时器
D、天平E、连通器F、水银气压计
G、密度计F、弹簧测力计
例4:
如图所示,升降机的弹簧称上端固定于顶板上,下端挂一重物,升降机匀速运动时,弹簧称的示数为G,后来发现其示数比G大了,则升降机运动的可能是()
A、向上加速运动
B、向上减速运动
C、向下加速运动
D、向下减速运动
例5:
电梯内有一弹簧秤挂着一个重5N的物体。
当电梯运动时,看到弹簧秤的读数为6N,则可能是( )
A.电梯加速向上运动B.电梯减速向上运动
C.电梯加速向下运动D.电梯减速向下运动
例6:
在以加速度a匀加速上升的电梯中,有一个质量为m的人,站在磅秤上,则此人称得自己的“重量”为( )
A.maB.m(a+g) C.m(g-a) D.mg
例7:
一个盛水容器底部有一小孔,静止时用手指堵住不让它漏水,假设容器在下述几种运动中始终保持平稳,且忽略空气阻力,则()
A、容器自由下落时,小孔向下漏水
B、将容器竖直向上抛出,容器向上运动时,小孔向下漏水,容器向下运动时,小孔不向下漏水
C、将容器水平抛出,容器在运动中小孔向下漏水
D、将容器斜向上抛出,容器在运动中小孔不向下漏水
【针对训练】
1、下列说法正确的是( )
A.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态
B.蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态
C.举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态
D.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态
2.升降机里,一个小球系于弹簧下端,升降机静止时,弹簧伸长4cm,升降机运动时,弹簧伸长2cm,则升降机的运动状况可能是( )
A.以1m/s2的加速度加速下降
B.以4.9m/s2的加速度减速上升
C.以1m/s2的加速度加速上升
D.以4.9m/s2的加速度加速下降
3.人站在升降机中,当升降机在上升过程中速度逐渐减小时,以下说法正确的是( )
A.人对底板的压力小于人所受重力
B.人对底板的压力大于人所受重力
C.人所受重力将减小
D.人所受重力保持不变
4.下列说法中正确的是( )
A.物体在竖直方向上作匀加速运动时就会出现失重现象
B.物体竖直向下加速运动时会出现失重现象
C.物体处于失重状态时,地球对它的引力减小或消失
D.物体处于失重状态时,地球对物体的引力不变
5.质量为600kg的电梯,以3m/s2的加速度匀加速上升,然后匀速上升,最后以3m/s2的加速度匀减速上升,电梯在上升过程中受到的阻力都是400N,则在三种情况下,拉电梯的钢绳受的拉力分别是 、 和 。
6.如图所示,斜面体M始终处于静止状态,当物体m沿斜面下滑时有( )
m
M
A.匀速下滑时,M对地面压力等于(M+m)g
B.加速下滑时,M对地面压力小于(M+m)g
C.减速下滑时,M对地面压力大于(M+m)g
D.M对地面压力始终等于(M+m)g
【能力训练】
1.如图,两轻质弹簧和质量均为m的外壳组成甲、乙两个弹簧测力计。
将挂有质量为M的重物的乙秤倒钩在甲的挂钩上,某人手提甲的提环,向下做加速度a=0.25g的匀减速运动,则下列说法正确的是( )
A.甲的示数为1.25(M+m)g
B.甲的示数为0.75(M+m)g
C.乙的示数为1.25Mg
D.乙的示数为0.75Mg
2.一个容器装了一定量的水,容器中有空气,把这个容器带到绕地球运转的宇宙飞船中,则容器中的空气和水的形状应如图中的( )
ABCD
3.如图所示为杂技“顶竿”表演,一人站在地上,肩上扛一质量为
M的竖直竹竿,当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时,
竿对“底人”的压力大小为( )
A.(M+m)g
B.(M+m)g-ma
C.(M+m)g+ma
D.(M-m)g
A
4.如图所示,A、B两个带异种电荷的小球,分别被两根绝缘细线系在木盒内的一竖直线上,静止时,木盒对地的压力为FN,细线对B的拉力为F,若将系B的细绳断开,下列说法中正确的是( )
B
A.刚断开时,木盒对地压力仍为FN
B.刚断开时,木盒对地压力为(FN+F)
C.刚断开时,木盒对地压力为(FN-F)
D.在B上升过程中,木盒对地压力逐渐变大
5.如图中A为电磁铁,C为胶木秤盘,A和C(包括支架)和总质量为M,B为铁片,质量为m,整个装置用轻绳悬挂于O点。
当电磁铁通电,铁片被吸引上升的过程中,轻绳拉力F的大小为( )
A.F=mg
B.mg<F<(M+m)g
C.F=(M+m)g
D.F>(M+m)g
t
6.一位同学的家住在一座25层的高楼内,他每天乘电梯上楼,经过多次仔细观察和反复测量,他发现电梯启动后的运动速度符合如图所示的规律,他就根据这一特点在电梯内用台秤、重物和停表测量这座楼房的高度。
他将台秤放在电梯内,将重物放在台秤的托盘上,电梯从第一层开始启动,经过不间断地运行,最后停在最高层。
在整个过程中,他记录了台秤在不同时间段内的示数,记录的数据如下表所示。
但由于0-3.0s段的时间太短,他没有来得及将台秤的示数记录下来,假设在每个时间段内台秤的示数都是稳定的,重力加速度g取10m/s2。
(1)电梯在0-3.0s时间段内台秤的示数应该是多少?
(2)根据测量的数据计算该楼房每一层的平均高度。
时间/s
台秤示数/kg
电梯启动前
5.0
0-3.0
3.0-13.0
5.0
13.0-19.0
4.6
19.0以后
5.0
t2
7.在电梯中用磅秤称质量为m的物体,电梯下降过程中的v-t图像如图所示,填写下列各段时间内秤的示数:
t
(1)0-t1 ;
(2)t1-t2 ;(3)t2-t3 。
8.一个人蹲在台秤上,试分析:
在人突然站起的过程中,台秤的示数如何变化?
9.某人在以a=2.5m/s2的加速下降的电梯中最多可举起m1=80kg的物体,则此人在地面上最多可举起多少千克的物体?
若此人在一匀加速上升的电梯中,最多能举起m2=40kg的物体,则此高速电梯的加速度多大?
(g取10m/s2)
10.一条轻绳最多能拉着质量为3m的物体以加速度a匀加速下降;它又最多能拉着质量为m的物体以加速度a匀减速下降,绳子则最多能拉着质量为多大的物体匀速上升?
一、连接体与隔离体
两个或两个以上物体相连接组成的物体系统,称为 。
如果把其中某个物体隔离出来,该物体即为 。
二、外力和内力
如果以物体系为研究对象,受到系统之外的作用力,这些力是系统受到的 力,而系统内各物体间的相互作用力为 。
应用牛顿第二定律列方程不考虑 力。
如果把物体隔离出来作为研究对象,则这些内力将转换为隔离体的 力。
三、连接体问题的分析方法
1.整体法:
连接体中的各物体如果 ,求加速度时可以把连接体作为一个整体。
运用 列方程求解。
2.隔离法:
如果要求连接体间的相互作用力,必须隔离其中一个物体,对该物体应用 求解,此法称为隔离法。
3.整体法与隔离法是相对统一,相辅相成的。
本来单用隔离法就可以解决的连接体问题,但如果这两种方法交叉使用,则处理问题就更加方便。
如当系统中各物体有相同的加速度,求系统中某两物体间的相互作用力时,往往是先用 法求出 ,再用 法求 。
【典型例题】
F
例1.两个物体A和B,质量分别为m1和m2,互相接触放在光滑水平面上,如图所示,对物体A施以水平的推力F,则物体A对物体
B的作用力等于( )
A.
B.
C.FD.
扩展:
1.若m1与m2与水平面间有摩擦力且摩擦因数均为μ则对B作用力等于 。
m2
m1
2.如图所示,倾角为
的斜面上放两物体m1和m2,用与
斜面
F
平行的力F推m1,使两物加速上滑,不管斜面
是否光滑,两物体
之间的作用力总为 。
例2.如图所示,质量为M的木板可沿倾角为θ的光滑斜面下滑,
木板上站着一个质量为m的人,问
(1)为了保持木板与斜面相对静止,计算人运动的加速度?
(2)为了保持人与斜面相对静止,木板运动的加速度是多少?
θ
【针对训练】
1.如图光滑水平面上物块A和B以轻弹簧相连接。
在水平拉力F作用下以加速度a作直线运动,设A和B的质量分别为mA和mB,当突然撤去外力F时,A和B的加速度分别为( )
F
B
A
A.0、0 B.a、0
C.
、
D.a、
V
A
2.如图A、B、C为三个完全相同的物体,当水平力F
作用
F
B
于B上,三物体可一起匀速运动。
撤去力F后,
三物体仍可一
C
起向前运动,设此时A、B间作用力为
f1,B、C间作用力为f2,则f1和f2的大小为( )
a
A.f1=f2=0 B.f1=0,f2=F
C.f1=
,f2=
D.f1=F,f2=0
3.如图所示,在前进的车厢的竖直后壁上放一个物体,物体与壁间的静摩擦因数μ=0.8,要使物体不致下滑,车厢至少应以多大的加速度前进?
(g=10m/s2)
F
θ
4.如图所示,箱子的质量M=5.0kg,与水平地面的
动摩擦因数μ=0.22。
在箱子顶板处系一细线,悬
挂一个质量m=1.0kg的小球,箱子受到水平恒
力F的作用,使小球的悬线偏离竖直方向θ=30°角,则F应为多少?
(g=10m/s2)
【能力训练】
1.
θ
如图所示,质量分别为M、m的滑块A、B叠放在固定的、倾角为θ的斜面上,A与斜面间、A与B之间的动摩擦因数分别为μ1,μ2,当A、B从静止开始以相同的加速度下滑时,B受到摩擦力( )
A.等于零
B.B.方向平行于斜面向上
C.C.大小为μ1mgcosθ
D.D.大小为μ2mgcosθ
2.如图所示,质量为M的框架放在水平地面上,一轻弹簧上端固定在框架上,下端固定一个质量为m的小球。
小球上下振动时,框架始终没有跳起,当框架对地面压力为零瞬间,小球的加速度大小为( )
A.
M
g
B.B.
C.C.0
D.D.
3.如图,用力F拉A、B、C三个物体在光滑水平面上运动,现在中间的B物体上加一个小物体,它和中间的物体一起运动,且原拉力F不变,那么加上物体以后,两段绳中的拉力Fa和Fb的变化情况是( )
A.
Tb
Ta增大
B.B.Tb增大
C.Ta变小
D.Tb不变
4.如图所示为杂技“顶竿”表演,一人站在地上,肩上扛一质量
为M的竖直竹竿,当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时,
m
竿对“底人”的压力大小为( )
A.(M+m)g
B.(M+m)g-ma
C.(M+m)g+ma
D.(M-m)g
5.如图,在竖直立在水平面的轻弹簧上面固定一块质量不计
的薄板,将薄板上放一重物,并用手将重物往下压,然后突
然将手撤去,重物即被弹射出去,则在弹射过程中,(即重
F
物与弹簧脱离之前),重物的运动情况是( )
A.一直加速
B.先减速,后加速
C.先加速、后减速
D.匀加速
C
6.如图所示,木块A和B用一轻弹簧相连,竖直放在木块C上,三者静置于地面,它们的质量之比是1:
2:
3,设所有接触面都光滑,当沿水平方向抽出木块C的瞬时,A和B的加速度分别是aA=,aB= 。
45°
7.如图所示,一细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处,细线的另一端拴一质量为m的小球。
当滑块至少以加速度a= 向左运动时,小球对滑块的压力等于零。
当滑块以a=2g的加速度向左运动时,线的拉力大小F= 。
F
8.如图所示,质量分别为m和2m的两物体A、B叠放在一起,放在光滑的水平地面上,已知A、B间的最大摩擦力为A物体重力的μ倍,若用水平力分别作用在A或B上,使A、B保持相对静止做加速运动,则作用于A、B上的最大拉力FA与FB之比为多少?
9.如图所示,质量为80kg的物体放在安装在小车上的水平磅称上,小车沿斜面无摩擦地向下运动,现观察到物体在磅秤上读数只有600N,则斜面的倾角θ为多少?
物体对磅秤的静摩擦力为多少?
M
10.如图所示,一根轻弹簧上端固定,下端挂一质量为mo的平盘,盘中有一物体,质量为m,当盘静止时,弹簧的长度比自然长度伸长了L。
今向下拉盘使弹簧再伸长△L后停止,然后松手放开,设弹簧总处在弹性限度以内,刚刚松开手时盘对物体的支持力等于多少?
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 牛顿第二定律 运用