第四章 7 用牛顿运动定律解决问题(二).pptVIP

由以上两式解得a1＝1 m/s2，h1＝2 m； 在2～5 s内，视重F2＝400 N＝mg，电梯和小孩向上做匀速运动，匀速运动的速度v1＝a1t1＝2 m/s， 电梯上升的高度h2＝v1(t2－t1)＝6 m； 在5～6 s内，视重F3＝320 Nmg，电梯和小孩向上做减速运动，由牛顿第二定律得mg－F3＝ma2， 由以上两式解得a2＝2 m/s2，h3＝1 m， 这段时间内电梯上升的总高度h＝h1＋h2＋h3＝9 m. 答案　9 m 超重状态下的浮力 浮力的实质是浸在液体中的物体上下表面受到的压力差，当水杯在竖直方向加速向上运动时，水会处在超重状态，因此，水中某一深处的压强也会相应增大， 【状元微博】 图4－7－7 此时浸在水中的物体受到的浮力应算于排开水的“超重”而不是重力．　 1．如图4－7－8所示，光滑半球形容器固定在水平面上，O为球心．一质量为m的小滑块，在水平力F的作用下静止于P点． 共点力的平衡问题 图4－7－8 设滑块所受支持力为FN，OP与水平方向的夹角为θ.下列关系正确的是 (　　)． 解析　物体受力情况如图所示， 答案　A 2．如图4－7－9所示，三角形灯架的横梁AO在水平方向和绳子BO的夹角为30°，横梁重力忽略不计，若灯的重力为20 N，求绳子BO所受的拉力和横梁AO所受的压力．(用两种以上方法去解) 图4－7－9 解析　法一　力的分解法 灯的重力G在O点可以产生两个效果：拉伸绳OB，压缩横梁OA.根据这两个效果，可将重力G按平行四边形定则分解为F1和F2.如下图所示． 法二　力的合成法 解题时可以以O点为研究对象，那么该点必然受到三个力的作用，即重力G，绳对O点的拉力F1，横梁对O点的弹力F2，如下图所示． 根据共点力平衡的特点可知，F1和F2的合力大小必然与重力G大小相等、方向相反．作出平行四边形，根据受力图可知F＝G. 根据牛顿第三定律可知，绳OB所受的拉力与F1大小相等、方向相反；横梁所受的压力与F2大小相等、方向相反． 法三　正交分解法 仍以O点为研究对象，该点受三个力的作用如下图所示，建立如图所示的直角坐标系，根据平衡条件得F1sin 30°＝G，F2－F1cos 30°＝0，解方程得到F1＝40 N，F2≈34.6 N. 法四　矢量三角形法O点所受三个力F1、F2和G可以组成一个首尾相连的矢量三角形，如图所示． 答案　40 N　34.6 N 3．质量m＝2 kg的木块放在水平木板上，在F1＝4 N的水平拉力作用下恰好能沿水平面匀速滑行，则木块与木板之间的动摩擦因数为多少？若将木板垫成倾角为α＝37°斜面(如图4－7－10所示)，要使木块仍能沿斜面匀速向上滑行，则沿平行于斜面向上的拉力F2应多大？(已知cos 37°＝0.8，sin 37°＝0.6，g＝10 m/s2) 图4－7－10 答案　0.2　15.2 N 超重和失重问题 4．如图4－7－11所示，A、B两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛(不计空气阻力)．下列说法正确的是 (　　)． 图4－7－11 A．在上升和下降过程中A对B的压力一定为零 B．上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力 C．下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力 D．在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力 解析　对于A、B整体只受重力作用，做竖直上抛运动，处于完全失重状态，不论上升还是下降过程，A对B均无压力，只有A项正确． 答案　A 5．质量是60 kg的人站在升降机中的体重计上，如图4－7－12所示．重力加速度g取10 m/s2，当升降机做下列各种运动时，求体重计的示数． 图4－7－12 (1)匀速上升． (2)以4 m/s2的加速度加速上升． (3)以5 m/s2的加速度加速下降． 解析　(1)匀速上升时：由平衡条件得： FN1＝mg＝600 N， 由牛顿第三定律得：人对体重计压力为600 N，即体重计示数为600 N. (2)加速上升时，由牛顿第二定律得： FN2－mg＝ma1， FN2＝mg＋ma1＝840 N 由牛顿第三定律得：人对体重计压力为840 N，即体重计示数为840 N. (3)加速下降时，由牛顿第二定律得： mg－FN3＝ma3， FN3＝mg－ma3＝300 N， 由牛顿第三定律得：人对体重计压力为300 N，即体重计示数为300 N. 答案　(1)600 N　(2)840 N　(3)300 N 章 末 放 送 深层互动探究 金榜冲关必备 达标对点演练 基础知识研读 7 用牛顿运动定律解决问题(二) 1．进一步理解牛顿运动定律，用牛顿运动定律解释生活中的实际问题． 2．通过实验认识什么是超重和失重现象，知道产生超重和失重的条件． 3．理解