物理必修一第9讲牛顿第二定律的应用超重与失重.docVIP

必修一第9讲 牛顿第二定律的应用 超重与失重 1.动力学的两类基本问题 (1)、已知运动情况，求 由运动学公式求出a，然后根据正交分解法求未知量 由正交分解法求出a，然后根据运动学公式求未知量 1.明确研究对象和研究过程； 2.画图分析研究对象的受力和运动情况（画图很重要，要养成习惯）； 3.进行必要的力的合成和分解（正交分解法）, 注意选定正方向； 4.根据牛顿运动定律和运动学公式列方程求解； 5.对解的合理性进行讨论 . 总之，运用牛顿运动定律解决动力学问题关键是利用加速度的桥梁作用，寻找加速度与未知量的关系，综合运动学规律、牛顿运动定律和力的合成与分解法则列式求解. 一个行星探测器从所探测的行星表面竖直升空，探测器的质量为1500，发动机推力恒定.发射升空后9末，发动机突然因发生故障而灭火.图3-2-1是从探测器发射到落回地面全过程的速度图象.已知该行星表面没有大气.若不考虑探测器总质量的变化，求：（1）探测器在行星表面上升达到的最大高度. （2）该行星表面附近的重力加速度. （3）发动机正常工作时的推力. （4）探测器落回地面时的速率. （5）探测器发射后经多长时间落地？ 点评：注意探测器上升的总高度和下落的高度相等.本题也可利用v—t图象求解，请同学们试一试.、法国人劳伦特·菲舍尔在澳大利亚伯斯的“冒险世界”进行了超高空特技跳水表演，他从30高的塔上跳下准确地落入水池中.已知水对他的阻力（包括浮力）是他重力的3.5倍，他在空中时空气对他的阻力是他重力的0.2倍，试计算需要准备一个至少多深的水池？（）1.隔离法：若连结体内(即系统内)各物体的加速度大小或方向不同时，一般应将各个物体隔离出来，分别对各个物体根据牛顿运动定律列式，并要注意标明各物体的加速度方向，找到各物体之间的速度制约关系. 2.整体法：若连结体内(即系统内)各物体的加速度相同，又不需要系统内各物体间的相互作用力时，可取系统作为一个整体来研究；若连结体内各物体的加速度虽不相同(主要指大小不同)，但不需要求系统内物体间的相互作用力时，可利用对系统列式较简捷.特别是处理选择题、填空题中加速度不同物体的有关问题时尤为方便.总之，整体法与隔离法合理地交叉使用，可以使问题变得简单易求解.一般若连接体内(即系统内)各物体具有相同的加速度时，应先把连接体当成一个整体列式.如还要求连接体内物体相互作用的内力，则把物体隔离，对单个物体根据牛顿运动定律列式. 【例题2】16.一根劲度系数为k,质量不计的轻弹簧，上端固定,下端系一质量为m的物体,有一水平板将物体托住,并使弹簧处于自然长度。如图3-2-18所示。现让木板由静止开始以加速度a(a＜g)匀加速向下移动。求经过多长时间木板开始与物体分离。 【变式训练2】如图所示，质量为M的木箱放在水平面上，木箱中的立杆上套着一个质量为m的小球，开始时小球在杆的顶端，由静止释放后，小球沿杆下滑的加速度为重力加速度的，即a=g，则小球在下滑的过程中，木箱对地面的压力为多少？ 考点三、对超重和失重的理解： （1）不管物体处于失重状态还是超重状态，物体本身的重力并没有改变，只是物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）不等于物体本身的重力. （2）超重或失重现象与物体的速度无关，只决定于加速度的方向.如“加速上升”和“减速下降”都是超重；“加速下降”和“减速上升”都是失重.（3）在完全失重状态下，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生压强等.（4）不论超重还是失重，重力与视重之间的差值都等于ma，即超重时视重比重力大ma，失重时视重比重力少ma.（a为物体在竖直方向的加速度或分加速度）、4kg的物体静止在粗糙的地面上， 0.2， F1 = 10N 拉物体由A点开始运动， F， B点停止， AB长为10m， F1作用的一段距离为 m， F1后物体运动的距离是 m， m/s。 3如图所示，沿水平方向做匀变速直线运动的车厢中，悬挂小球的悬线偏离竖直方向37°角，球和车厢相对静止，球的质量为1kg．（g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8） （1）求车厢运动的加速度并说明车厢的运动情况． （2）求悬线对球的拉力． 4.如图3-2-14所示，某工厂用水平传送带传送零件，设两轮子圆心的距离为S = 6 m，传送带与零件间的动摩擦因数为μ＝0.2，传送带的速度恒为V＝4m/s，在P点轻放一质量为m=1kg的零件，使被传送到右边的Q处 。求：零件从P传送到Q所需要的时间？ 5 、质量是60 kg的人站在升降机中的体重计上，当升降机做下列各种运动时，体重计的读数是多少?（g=10