人教版高一物理必修1第四章4.7用牛顿定律解决问题(二)(共27张PPT)

(共27张PPT)
4.7
用牛顿运动定律
解决问题(二)
第四章
牛顿运动定律
牛
顿
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
牛顿运动定律的内容
物体运动分析
物体受力分析
运动学
公
式
牛顿第
二定律
加速度
a
从受力确定运动
从运动确定受力
1.基本思路:加速度a是联系力和运动的桥梁
所求量
所求量
动力学问题的求解
2.解题步骤：
(1)确定研究对象；
(2)分析受力情况和运动情况，
画示意图(受力和运动过程)；
(3)用牛顿第二定律或运动学公式
求加速度；
(4)用运动学公式或牛顿第二定律
求所求量。
动力学问题的求解
二、超重和失重
1、超重
物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力（视重）大于物体所受重力的现象。
F’
v
a
G
例1、如图，人的质量为m，当电梯以加速度a加速上升时，人对地板的压力N’是多大？
解：人为研究对象，人在升降机中受到两个力作用：重力G和地板的支持力Ｎ
由牛顿第二定律得
N－mg
=
m
a
故：N
=
mg
+
m
a
人受到的支持力N大于人受到的重力G
由牛顿第三定律得：压力N/大于重力G
N/
N
加速下降
mg－N
=
m
a
N=mg－ma
2、失重
物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力（视重）小于物体所受重力的现象。
F’
v
a
G
例2、如图，人的质量为m，当电梯以加速度a加速上升时，人对地板的压力N’是多大？
解：人为研究对象，人在升降机中受到两个力作用：重力G和地板的支持力Ｎ
由牛顿第二定律得
N－mg
=
m
a
故：N
=
mg
+
m
a
人受到的支持力N大于人受到的重力G
由牛顿第三定律得：压力N/大于重力G
N/
N
加速下降
mg－N
=
m
a
N=mg－ma
以加速度
a
=
g
竖直加速下降？
=0
3、完全失重
应用1：　　　　　　　　　　　　　　　　　试分析当瓶子自由下落时，瓶子中的水是否喷出？
解：当瓶子自由下落时，瓶子中的水处于完全失重状态，水的内部没有压力，故水不会喷出。但瓶子中水的重力仍然存在，其作用效果是用来产生重力加速度。
　当升降机以加速度
a
=
g
竖直加速下降时，物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力（视重）为零的现象。
4、视重：
物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力
（1）、视重大于重力
（2）、视重小于重力
（3）、视重等于重力
（4）、视重等于零
（但此时重力不等于零）
超重
失重
静止或匀速状态
完全失重
下面所示的情况中，对物体m来说，　　　　　　　　　　哪几种发生超重现象？哪几种发生失重现象？
m
v
a
m
v
a
m
v
a
m
a
v
甲
乙
丙
丁
N失重
N>G
超重
N失重
N>G
超重
G
N
G
N
G
N
G
N
向上减速运动
向上加速运动
向下加速运动
向下减速运动
a方向向上
加速上升
减速下降
——超重
a方向向下
加速下降
减速上升
——失重
小结:
超重、失重、视重和重力的区别
１、视重是指物体对支物体的压力（或悬挂物对物体的拉力），是可变的。
２、物体的重力与运动状态无关，不论物体处于超重还是失重状态，重力不变。（G=mg）
规律
a竖直向上
视重
>
重力
超重状态
a竖直向下
视重
<
重力
失重状态
超重还是失重由a方向决定，与v方向无关
例与练
1、关于超重和失重，下列说法中正确的是（
）
A、超重就是在某种情况下，物体的重力变大了
B、物体向上运动一定处于超重状态
C、物体向下减速运动，处于超重状态
D、物体做自由落体运动时处于完全失重状态
CD
例与练
2、一个人站在医用体重计的测盘上不动时测得体重为G，当此人由直立突然下蹲直至蹲在体重计不动的过程中，体重计的示数（
）
A
、先大于G，后小于G，最后等于G
B
、先小于G，后大于G，最后等于G
C
、一直大于G
D
、一直小于G
（1）先向下加速——失重，视重小于重力。
（2）再向下减速——超重，视重大于重力。
（3）最后不动——视重等于重力。
B
例与练
3、在宇宙飞船中，下列仪器一定不能正常使用的是（
）
A、弹簧测力计　　　　B、医用体重计
C、水银气压计　　　　D、天平
BCD
0
在航天飞机中所有和重力有关的仪器都无法使用！
弹簧测力计无法测量物体的重力.
天平无法测量物体的质量．
但仍能测量拉力或压力的大小。
例与练
4、质量为m的物体用弹簧秤悬挂在电梯中，当电梯以g/2的加速度竖直加速下降时，弹簧秤的读数及物体的重力分别为（
）
A、mg，mg
　B、mg/2，mg/2
C、mg/2，mg
　
D、mg，mg/2
C
例与练
5、一个人在地面上最多能举起300N的重物，在沿竖直方向做匀变速运动的电梯中，他最多能举起250N的重物。求电梯的加速度。(g
=
10m/s2)
（1）在地面上
G
F
F=G=300N
（2）在电梯中
G’
F
F-G’=ma
方向:竖直向上
三、从动力学看落体运动
1、自由落体运动
（1）自由落体运动定义
G
F合
=G=mg
（2）自由落体加速度
物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。
V0=0
方向竖直向下。
2、竖直上抛运动
（1）竖直上抛运动定义
F合
=G=mg
（2）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只在重力作用下的运动。
G
V0
方向竖直向下。
2、竖直上抛运动
（3）竖直上抛运动研究方法
（4）竖直上抛运动规律公式
以向上方向为正方向，竖直上抛运动是一个加速度为－g的匀减速直线运动。
G
V0
例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）。
0.6s、1.6s时物体的速度?
例与练
1、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)。
V0
以向上方向为正方向。
x正
x
Vt
牛顿第一定律
牛顿第二定律a=F/m
或F
=
ma
牛顿第三定律
　F=－F＇
牛顿运动定律
指出了物体具有惯性。揭示了运动和力的关系：
力是改变物体运动状态的原因
定量地描述运动和力的关系——大小关系、方向关系和瞬时关系，指出：
力是产生加速度的原因
揭示力作用的相互性和对等性。指出：
力是物体间的相互作用
牛顿定律知识结构