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1、第四章 牛顿运动定律7 7 用牛顿运动定律解决问题（二）用牛顿运动定律解决问题（二）重力怎样测量？重力怎样测量？N NNN 例例1 1、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都处于静止状态。、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都处于静止状态。证明弹簧秤和台秤的读数等于物体重力的大小。证明弹簧秤和台秤的读数等于物体重力的大小。证明：证明：由力的平衡条件由力的平衡条件F=G以物体为研究对象以物体为研究对象,受力如右图受力如右图弹簧的读数就是重物对弹簧弹簧的读数就是重物对弹簧拉力拉力F的大小的大小由牛顿第三定律由牛顿第三定律F=F弹簧的读数就是重力的大小。弹簧的读数就是重力的大小。F F F FG GGG=NN=N
2、G=NF F F FmgmgN NNNmg 例例2 2、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都向上加速运动。、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都向上加速运动。求弹簧秤和台秤的读数。求弹簧秤和台秤的读数。aa证明：证明：由牛顿第二定律由牛顿第二定律F-mg=ma弹簧的读数就是重物对弹簧弹簧的读数就是重物对弹簧拉力拉力F的大小的大小由牛顿第三定律由牛顿第三定律F=F弹簧的读数为弹簧的读数为m(g+a)。以物体为研究对象以物体为研究对象,受力如右图受力如右图F=m(g+a)N-mg=maN=NN=m(g+a)N=m(g+a)F F F FmgmgN NNNmg 例例3 3、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都向下加速
3、运动。、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都向下加速运动。求弹簧秤和台秤的读数大小。求弹簧秤和台秤的读数大小。aa证明：证明：由牛顿第二定律由牛顿第二定律mg-F=ma弹簧的读数就是重物对弹簧弹簧的读数就是重物对弹簧拉力拉力F的大小的大小由牛顿第三定律由牛顿第三定律F=F弹簧的读数为弹簧的读数为m(g-a)。以物体为研究对象,受力如右图F=m(g-a)mg-N=maN=NN=m(g-a)N=m(g-a)视频视频1、超重：、超重：物体对支持物的压力物体对支持物的压力(或对悬或对悬挂物的拉力挂物的拉力)大于物体所受的重力的情况大于物体所受的重力的情况称为称为超重现象。一、超重与失重一、超重与失重2 2、
4、失重：、失重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受的重力的情况称为失重现象。讨论与交流：为什么会有超重与失重现象？出现超重与为什么会有超重与失重现象？出现超重与失重时，物体所受的重力变了吗？失重时，物体所受的重力变了吗？注意：注意：（1 1）当物体有向上的加速度时（包括加速上升或减速下降），）当物体有向上的加速度时（包括加速上升或减速下降），产生产生超重现象超重现象。即只要有向上的加速度就处于超重状态。即只要有向上的加速度就处于超重状态。（2 2）产生超重现象时，物体的重力并没有变化，只是物体对）产生超重现象时，物体的重力并没有变化，只是物体对水平支持物体的压力或对悬挂物体的拉力
5、增大。水平支持物体的压力或对悬挂物体的拉力增大。即只要有向即只要有向下的加速度就处于失重状态。下的加速度就处于失重状态。（即：（即：视重视重 实重实重。）。）超失重的理解：超失重的理解：力与（力与（）直接相关联。）直接相关联。（加速度、速度）（加速度、速度）重力的方向竖直向下，要发生超失重现象，竖直方向必须要重力的方向竖直向下，要发生超失重现象，竖直方向必须要有加速度。有加速度。加速度加速度a超重超重失重失重mgmg加速度加速度1、只要有向上的加速度，超重。（与速度的方向没关系）、只要有向上的加速度，超重。（与速度的方向没关系）2、只要有向下加速度，失重。（与速度的方向没关系）、只要有向下加速
6、度，失重。（与速度的方向没关系）完全失重 失重时，如果失重时，如果a=g，重物对竖直悬线，重物对竖直悬线的拉力的拉力T=m(g-a)=0；对支持面的压力；对支持面的压力N=m(g-a)=0。就好像重力完全。就好像重力完全“消失消失”了（了（确切的说是重力加速度确切的说是重力加速度g g好像好像“消消失失”了了）。实际上物体的重力并没有消）。实际上物体的重力并没有消失。失。二、从动力学看落体运动二、从动力学看落体运动1、自由落体运动、自由落体运动（1）自由落体运动定义）自由落体运动定义GGF合合=G=mg（2）自由落体加速度）自由落体加速度 物体只在重力作用下从静止开始下落物体只在重力作用下从静
7、止开始下落的运动。的运动。V V0 0=0=02、竖直上抛运动、竖直上抛运动（1）竖直上抛运动定义）竖直上抛运动定义F合合=G=mg（2）竖直上抛运动加速度）竖直上抛运动加速度 物体以一定的初速度竖直向上抛出后物体以一定的初速度竖直向上抛出后只在重力作用下的运动。只在重力作用下的运动。GGV V0 0方向竖直向下。方向竖直向下。（3）竖直上抛运动研究方法）竖直上抛运动研究方法（4）竖直上抛运动规律公式）竖直上抛运动规律公式 以向上方向为正方向，竖直向上抛运动以向上方向为正方向，竖直向上抛运动是一个加速度为是一个加速度为-g的匀减速直线运动。的匀减速直线运动。GGV V0 0例与练例与练1 1、从塔上以、从塔上以20m/s20m/s的初速度竖直向上抛的初速度竖直向上抛一个石子，不考虑空气阻力，求一个石子，不考虑空气阻力，求5s5s末石子末石子速度和速度和5s5s内石子位移。内石子位移。(g=10m/s(g=10m/s2 2)。V V0 0 以向上方向为正方向。以向上方向为正方向。x正正xV Vt t