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1、第六节用牛顿定律解决问题本讲稿第一页，共二十五页我们常见的物体的运动状态有哪些种类？我们常见的物体的运动状态有哪些种类？如果物体受力平衡，那么物体的运动情如果物体受力平衡，那么物体的运动情况如何？况如何？那么共点力作用下物体的平衡条件是什那么共点力作用下物体的平衡条件是什么？么？思考问题：思考问题：在共点力作用下物体的平衡条件是合力为在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零。零。本讲稿第二页，共二十五页竖直上抛运动的物体到达最高点的瞬间，竖直上抛运动的物体到达最高点的瞬间，是不是平衡状态？是不是平衡状态？本讲稿第三页，共二十五页用弹簧秤测物体的重力时应使物用弹簧秤测物体的重力时应使物体处于什么状
2、态？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：根据平衡条件和牛顿第三定律知道：弹簧秤的示数弹簧秤的示数等于等于物体重力的大小物体重力的大小.本讲稿第四页，共二十五页例例1：一个质量为：一个质量为70kg的人乘电梯上楼。启动时，电的人乘电梯上楼。启动时，电梯以梯以3m/s2的加速度的加速度匀加速上升匀加速上升，求这时他对电梯地，求这时他对电梯地板的压力。（板的压力。（g=10m/s2）aFNmgmaFNmg解解人向下做匀加速直线运动，人向下做匀加速直线运动，加速度方向向上
3、。加速度方向向上。根据牛顿第二定律得：根据牛顿第二定律得：代入数据解得人受到地板的支持力为：代入数据解得人受到地板的支持力为：FN 910N根据牛顿第三定律可知人对地板的压力根据牛顿第三定律可知人对地板的压力大小也等于大小也等于910N，方向竖直向下。方向竖直向下。vaFNmg本讲稿第五页，共二十五页物体物体【研究对象研究对象】对支持物的压力（或对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）对悬挂物的拉力）大于大于被物体被物体【研究对研究对象象】受到的重力的现象称为受到的重力的现象称为超重现象超重现象.即即TG本讲稿第六页，共二十五页【变式变式1】一个质量为一个质量为70kg的人乘电梯下楼。快到的人乘电梯
4、下楼。快到此人要去的楼层时，电梯以此人要去的楼层时，电梯以3m/s2的加速度的加速度匀减速下匀减速下降降，求这时他对电梯地板的压力。（，求这时他对电梯地板的压力。（g=10m/s2）vFNmgma解解人向下做匀减速直线运动，人向下做匀减速直线运动，加速度方向向上。加速度方向向上。根据牛顿第二定律得：根据牛顿第二定律得：根据牛顿第三定律可知人对地板的压力根据牛顿第三定律可知人对地板的压力大小也等于大小也等于910N，方向竖直向下。方向竖直向下。aFNmg代入数据解得人受到地板的支持力为：代入数据解得人受到地板的支持力为：FN 910N本讲稿第七页，共二十五页例题可以看出产生超重现象的条件例题可以
5、看出产生超重现象的条件物体存在物体存在向上的向上的加速度加速度两种情况：加速上升减速下降本讲稿第八页，共二十五页本讲稿第九页，共二十五页超重对宇航员的影响超重对宇航员的影响 宇航员在飞船起飞和返回地面宇航员在飞船起飞和返回地面时，处于超重状态，特别是在升空时，处于超重状态，特别是在升空时，超重可达重力的时，超重可达重力的9倍倍，超重，超重使人不适，起初会感到头晕、使人不适，起初会感到头晕、呕吐，超重达到呕吐，超重达到3倍倍重力时既感重力时既感到呼吸困难；超重达到到呼吸困难；超重达到4倍倍重力重力时，颈骨已不能支持头颅，有时，颈骨已不能支持头颅，有折断的危险。折断的危险。所以升空时宇航员必须采取
6、所以升空时宇航员必须采取横卧姿势，以增强对超重的耐受能横卧姿势，以增强对超重的耐受能力。力。宇航员的平躺姿势宇航员的平躺姿势本讲稿第十页，共二十五页FGav解：物体向上减速时，解：物体向上减速时，加速度加速度方向向下方向向下，根据牛顿第二定律：根据牛顿第二定律：G F ma则弹簧秤对物体的拉力为则弹簧秤对物体的拉力为F G ma G根据牛顿第三定律可知根据牛顿第三定律可知物体对弹簧物体对弹簧秤秤的拉力的拉力F（弹簧秤的示数）与物体所受的拉力（弹簧秤的示数）与物体所受的拉力F大小相等，大小相等，小于小于物体的重力物体的重力例例2、用弹簧秤、用弹簧秤匀速匀速拉物体时，突然拉物体时，突然向上减速向上
7、减速运运动，弹簧秤的示数如何变化？动，弹簧秤的示数如何变化？本讲稿第十一页，共二十五页物体物体【研究对象研究对象】对支持物的压力（或对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）对悬挂物的拉力）小于小于物体物体【研究对象研究对象】受到的重力的现象称为受到的重力的现象称为失重现象失重现象.即即TG本讲稿第十二页，共二十五页【变式变式2】在升降机中测人的体重，已知在升降机中测人的体重，已知人的质量为人的质量为40kg若升降机以若升降机以2.5m/s2的加速度的加速度匀加速下降匀加速下降，台秤的示数是多少？台秤的示数是多少？若升降机若升降机自由下落自由下落，台秤的示数又是多，台秤的示数又是多少？少？解：解：当升
8、降机匀加速下降时，加速度方向向当升降机匀加速下降时，加速度方向向下，根据牛顿第二定律可知：下，根据牛顿第二定律可知：mg FN ma 得人受到台秤的支持力为：得人受到台秤的支持力为：FN mg ma根据牛顿第三定律可知根据牛顿第三定律可知:台秤台秤的示数分别为的示数分别为300N和和0N。当当a1=2.5m/s2,FN1=300N当自由下落时，当自由下落时，a2=g,FN2=0NFNmgav本讲稿第十三页，共二十五页例题可以看出产生例题可以看出产生失重失重现象的条件现象的条件物体存在物体存在向下的向下的加速度加速度两种情况：加速下降减速上升本讲稿第十四页，共二十五页超重和失重超重和失重物体对支
9、持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于0的情况称为完全失完全失重重现象。本讲稿第十五页，共二十五页例题可以看出产生例题可以看出产生完全失重完全失重现象的条件现象的条件物体的物体的 的加速的加速度等于度等于g两种情况：自由落体自由落体竖直上抛竖直上抛本讲稿第十六页，共二十五页这是因为液体受到重这是因为液体受到重力而使内部存在压力，力而使内部存在压力，小孔以上部分的水对小孔以上部分的水对以下部分的水的压力以下部分的水的压力造成小孔处的水流出。造成小孔处的水流出。当瓶子自由下落时，瓶中的当瓶子自由下落时，瓶中的水处于完全失重状态，小孔水处于完全失重状态，小孔以上部分的水对以下部分的以上部分的水对以下部分
10、的水的没有压力，小孔没有水水的没有压力，小孔没有水流出。流出。瓶中的水会流出吗瓶中的水会流出吗?本讲稿第十七页，共二十五页【课堂训练课堂训练】1.下列四个实验中，不能在绕地球下列四个实验中，不能在绕地球飞行的太空实验舱中完成的是飞行的太空实验舱中完成的是()A.用弹簧秤测物体的重力用弹簧秤测物体的重力B.用天平测物体的质量用天平测物体的质量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ABD本讲稿第十八页，共二十五页2.某人站在台秤的底板上，当他向下蹲的过程中（）某人站在台秤的底板上，当他向下蹲的过程中（）A.由于台秤的示数等于人的重力
11、，此人向下蹲的由于台秤的示数等于人的重力，此人向下蹲的过程中他的重力不变，所以台秤的示数也不变过程中他的重力不变，所以台秤的示数也不变B.此人向下蹲的过程中，台秤底板既受到人的此人向下蹲的过程中，台秤底板既受到人的重力，又受到人向下蹲的力，所以台秤的示数重力，又受到人向下蹲的力，所以台秤的示数将增大将增大C.台秤的示数先增大后减小最后等于重力台秤的示数先增大后减小最后等于重力D.台秤的示数先减小后增大最后等于重力台秤的示数先减小后增大最后等于重力D本讲稿第十九页，共二十五页过程分析：过程分析：由静止开始向下运动，速度增加，具有向由静止开始向下运动，速度增加，具有向下的加速度（失重）；蹲下后最终
12、速度变为零，下的加速度（失重）；蹲下后最终速度变为零，故还有一个向下减速的过程，加速度向上（超重）故还有一个向下减速的过程，加速度向上（超重）。如果人下蹲后又突然站起，情况又会怎样？如果人下蹲后又突然站起，情况又会怎样？本讲稿第二十页，共二十五页3、在一个封闭装置中，用弹簧秤称一物体的重、在一个封闭装置中，用弹簧秤称一物体的重力，根据读数与实际重力之间的关系，以下说力，根据读数与实际重力之间的关系，以下说法中正确的是法中正确的是A.读数偏大，表明装置加速上升读数偏大，表明装置加速上升B.读数偏小，表明装置减速下降读数偏小，表明装置减速下降C.读数为零，表明装置运动加速度等于重力读数为零，表明装
13、置运动加速度等于重力加速度，但无法判断是向上还是向下运动加速度，但无法判断是向上还是向下运动D.读数准确，表明装置匀速上升或下降读数准确，表明装置匀速上升或下降C本讲稿第二十一页，共二十五页想一想想一想处于完全失重状态下，下列物品不能正常使用的是：处于完全失重状态下，下列物品不能正常使用的是：A天平天平 B刻度尺刻度尺 C温度计温度计 D弹弹簧秤簧秤 E.气压计气压计AE本讲稿第二十二页，共二十五页超重和失重的本质超重和失重的本质重力不变重力不变物体对支持物的压力压力和对悬挂物的拉力拉力发生变化变化本讲稿第二十三页，共二十五页 “超重超重”、“失重失重”现象与物现象与物体运动的速度方向和大小均无关，体运动的速度方向和大小均无关，只决定于物体的加速度方向只决定于物体的加速度方向本讲稿第二十四页，共二十五页小结：小结：1、平衡状态的条件。、平衡状态的条件。2、视重与实重。、视重与实重。3、超重、失重和完全失重。、超重、失重和完全失重。本讲稿第二十五页，共二十五页