牛顿运动定律的应用（二）超重瞬时临界问题.doc

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1、第三章牛顿运动定律第Ⅱ讲牛顿运动定律的应用（二）超重与失重、瞬时、临界问题一、竖直方向牛顿定律的应用，超重与失重问题例题1：一升降机内地板上放一质量为m的物体，在升降机以大小为a的加速度加速上升、减速上升、加速下降、减速下降四种情况下地板对物体的支持力分别为多大？（1）加速上升：（2）减速上升：（3）加速下降：（4）减速下降：1.超重：（1）超重现象是指：_________________________________________。（2）超重的动力学特征：支持面(或悬线)对物体的(向上)作用力_____物体所受的重力．（3）超重

2、的运动学特征：物体的加速度向上，它包括两种可能的运动情况：____________________。2.失重：（1）失重现象是指：___________。（2）失重的动力学特征：___________。（3）失重的运动学特征：物体的加速度向，它包括两种可能的运动情况：_____。3.对超重和失重的进一步理解：超(失)重现象是指物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)大于(小于)重力的现，物体本身的重力是存在且不变。“超重”“失重”现象与物体运动的速度方向和大小均无关，只决定于物体的_______的方向．实重和视重：实重-----物体在地

3、球附近受到的实际重力。悬挂于弹簧秤上的物体在静止或匀速运动时，弹簧秤的示数在数值上等于物体的重力，静止于水平支持面上的物体，对支持面的压力在数值上也等于物体的重力。视重-----当弹簧秤和悬挂的物体在竖直方向上做变速运动时，此时弹簧秤的示数叫物体的视重，视重不再等于物体的实重。训练：1、下面关于失重和超重的说明，正确的是（　　）　　　　A．物体处于失重状态时，所受重力减小，处于超重状态时所受重力增大　　　　B．在电梯上出现失重状态时，电梯必定处于下降过程　　　　C．在电梯上出现超重现象时，电梯有可能处于下降过程　　　　D．只要物体运动

4、的加速度方向向上，必定处于失重状态2、在封闭系统中用弹簧秤称一物体的重量，由弹簧秤读数的变化可以判断系统的运动状态，下列说法正确的是（　　）　　A．读数准确，则系统做匀速直线运动或处于静止状态　　B．读数偏大，则系统一定向上加速运动　　C．读数时大时小，则系统一定做上下往复运动　　D．读数偏小，说明加速度一定向下3、质量为50kg的人站在电梯上．当电梯静止时，人对电梯底板的压力大小为________N；当电梯以lm／s2的加速度上升时，人对电梯底板的压力大小为________N；当电梯以1m／s2的加速度做匀减速下降时，人对电梯底板的

5、压力大小为________N．（g＝10m／s2）4．某人在地面上最多能举起60kg的重物，当此人站在以5m／s2的加速度加速上升的升降机中，最多能举起kg的重物。(g取10m／s2)二、瞬时问题：力和加速度的瞬时对应性是牛顿运动定律应用的重要类型，物体的受力情况应符合物体的运动，当外界因素发生变化（如撤力、变力、断绳等）时，需重新进行运动状态分析和受力分析，切忌想当然。例题2：一轻弹簧和一根细线共同拉住一个质量为m的小球，平衡时细线是水平的，弹簧与竖直方向的夹角为θ，如图所示。若突然剪断细线，则在细线刚剪断的瞬时，小球加速度的大小为

6、多大？方向如何？若将弹簧换为不可伸长的细线，则在水平细线刚剪断的瞬时，小球加速度的大小和方向又如何？例题3：如图所示，A和B的质量分别是1kg和2　kg，弹簧和悬线的质量不计，在A上面的悬线烧断的瞬间A.A的加速度等于3gB.A的加速度等于gC.B的加速度为零D.B的加速度为g总结：弹簧的弹力跟弹簧的形变量成正比，要改变弹簧的弹力就需要改变弹簧的形变量，这需要时间，所以弹簧弹力不能发生突变。但绳的弹力可以突变。三、临界问题、临界状态：物体由某种物理状态变化为另一种物理状态时，中间发生质的飞跃的转折状态，通常称之为临界状态。临

7、界问题：涉及临界状态的问题叫做临界问题。例题4：.如图所示，一细线的一端固定于倾角为45°的光滑楔形滑块A的顶端P处.细线的另一端拴一质量为m的小球，当滑块至少以a=_______向左运动时，小球对滑块的压力等于零，当滑块以a=2g的加速度向左运动时，线中拉力T=_______.点拨：“极限分析法”是分析临界状态行之有效的方法。例5：如图，小车在水平路面上加速向右运动，一个质量为m的小球，用一条水平线和一条与竖直方向成θ=30°角的倾斜线把该小球系于车内。不计线的质量，求下列情况下两线对小球的拉力大小：（1）车以加速度a1=运动（2

8、）车以加速度a2=运动。[小结]相互接触的两个物体将要脱离的临界条件是相互作用的弹力刚好为零。绳子松弛的临界条件是：绳中拉力刚好为零。存在静摩擦的连接系统，当系统外力大于最大静摩擦力时，物体间不一定有相对滑动，相对滑动与