人教版高一物理必修一课件4.7用牛顿运动定律解决问题(二)(共25张PPT)

(共25张PPT)
第四章
牛顿运动定律
牛顿第一定律
惯性定律,惯性
反映物体在不受力时的运动规律
牛顿第二定律
F=ma
反映了物体受力时力和运动的关系
牛顿第三定律
F=-F’
(作用力和反作用力定律)
反映了物体之间的相互作用规律
牛顿运动定律
复习
两类基本问题
受力情况
运动情况
a
牛顿第二定律F=ma
运动学公式
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1、共点力的平衡条件
2、超重和失重
3、从动力学看自由落体运动
1、共点力的平衡条件
物体所受各力共同作用在同一点上，或虽然不作用在同一点上，但它们的延长线（力的作用线）相交于一点，这几个力叫做共点力。
C
A
B
O
F1
F2
F3
G
F1
F2
θ
能简化成质点的物体受到的各个力可视为共点力
共点力？
静止状态或匀速直线运动状态，叫做平衡状态。
平衡状态？
共点力的平衡条件？
由牛顿第一定律和牛顿第二定律知：物体不受力或合力为零时将保持静止状态或匀速直线运动状态——平衡状态。共点力下平衡的条件是合力等于零即:F合=0。
用正交分解法得平衡方程
解：
竖直方向：FAsinθ=G
水平方向：FB=FAcosθ
解得:
O
G
θ
B
A
FA
F1
F2
例1.
如图所示，三角形支架O点下方挂一重物G=50N，已知θ=300，求轻绳OA,轻杆OB所受弹力。
FB
O
G
θ
B
A
法2：分解重力
解：
G1
G2
例1.
如图所示，三角形支架O点下方挂一重物G=50N，已知θ=300，求轻绳OA,轻杆OB所受弹力。
2、超重和失重
生活实例——电梯情景
向上做加速运动
G
v
a
超重：物体对支持物的压力（物体对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的现象。
现象：秤的读数大于物体所受重力
向上做减速运动
G
v
a
失重：物体对支持物的压力（物体对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象。
现象：秤的读数小于物体所受重力
拓展：
实重：地球作用于物体的重力，通常始终存在且不变.
视重：物体对水平支持物的压力或悬挂物的拉力。
超重和失重产生的条件
二
加速度（a
↓）向下
失重
超重和失重与哪个运动量有关呢？速度还是加速度呢？
思考？
一
加速度（a
↑）向上
超重
现象：加速上升或减速下降
现象：加速下降或减速上升
只与a的方向有关，与V的方向无关。
加速上升过程
N
G
v
a
例：在升降机（电梯）中测人的体重，已知人质量为40kg，当升降机以2.5m/s2的加速度匀加速上升，体重计的示数是多少？（g取10
m/s2)
超重
电梯上升情景：
有向上的加速度
N=G+ma
F合=N-G=ma
N=mg+ma
=（40×10+40×2.5）N
=500N
体重计的示数:
50kg
v
N
G
失重
减速上升过程
a
例：在升降机（电梯）中测人的体重，已知人质量为40kg，当升降机以2.5m/s2的加速度匀减速上升，测力计的示数是多少？（g取10
m/s2)
有向下的加速度
N=G-ma
F合=G-N=ma
N
=mg-ma
=（40×10-40×2.5）N
=300N
体重计的示数:
30kg
如果升降机在静止时，悬挂升降机的钢索突然断裂，升降机自由下落，体重计的示数又是多少？
（g取10
m/s2)
G
v
g
思考？
结论：竖直向下的加速度a=g，物体对支持物、悬挂物完全没有作用力，这种现象叫完全失重。
g
v
G
向下具有重力加速度
N=0
G-N=ma
a=g
G=mg
N
小
结
特例：完全失重：（a=g）
超重与失重
重力始终不变
现象：F压（F拉）>
G
条件：a
超重
现象：
F压（F拉）<
G
条件：
a
失重
课堂练习
1．关于超重与失重，下列说法中正确的是
（
）
A．超重就是物体的重力增加了
B．完全失重就是物体的重力一点都没有了
C.
体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时
处于失重状态
D.
蹦床运动员在空中上升和下落过程中
都处于失重状态
D
3、从动力学看落体运动
（1）自由落体运动定义:物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。
（2）自由落体加速度:
F合=G=mg
a方向竖直向下
自由落体运动
G
v0=0
两个条件：初速度为0；只受重力的作用。
（1）竖直上抛运动定义：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。
（2）竖直上抛运动加速度F合
=G=mg
a方向竖直向下
G
V0
竖直上抛运动
自由落体运动
两个条件：初速度竖直向上；只受重力的作用。
P90例题3.以10m/s的速度从地面竖直向上抛出一个物体，空气的阻力可以忽略，分别计算0.6s、1.6s后物体的位置（g取10m/s2）。
解：根据匀变速直线运动位移与时间的关系：
初速度的方向与加速度的方向相反所以求得抛出0.6s后物体位于地面以上4.2m的位置，1.6s后位于地面以上3.2m的位置。
练习：从塔上以20m/s的初速度竖直向上抛一个石子，不考虑空气阻力，求5s末石子速度和5s内石子位移。(g=10m/s2)。
解：以向上方向为正方向。
v0
x正
x
vt