課程內(nèi)容:
《用牛頓定律解決問題(二)》
一、共點力的平衡條件
思考問題:
1.我們常見的物體的運動狀態(tài)有哪些種類?
2.如果物體受力平衡,那么物體的運動情況如何?
3.共點力作用下物體的平衡條件是什么?
例題:圖中輕桿OB可繞過B點且垂直于紙面的軸轉(zhuǎn)動,懸掛物的重量是G,輕繩OA與OB夾角為θ,求AO對O點的拉力與桿對O點的支持力。
練習:質(zhì)量為m的木塊在推力F的作用下,在水平地面上做勻速直線運動。已知木塊與地面間的動摩擦因數(shù)為μ,F(xiàn)的方向與水平方向成θ角斜向下。那么木塊受到的滑動摩擦力為下列各值的哪個?
A.μ mg B.μ(mg+Fsinθ) C.μ(mg-Fsinθ) D.Fcosθ
二、超重和失重
杯子里裝滿水,靜止在水平桌面上,當塞子拔出時,將觀察到什么現(xiàn)象?(水噴射而出)
如果讓杯子自由下落,觀察到什么現(xiàn)象?(杯子下落過程中,水并不從小孔噴出)
思考:1.水噴出來的原因是什么?
2.水不噴出是因為水失去重力了嗎?
(一)超重現(xiàn)象
以一個站在升降機里的測力計上的人為例分析:設人的質(zhì)量為m,升降機以加速度a加速上升。
總結(jié):物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w所受重力的情況稱為超重現(xiàn)象。
(二)失重現(xiàn)象
以站在升降機里德測力計上的人為例分析,設人的質(zhì)量為50kg,升降機以2m/s2的加速度加速下降。(g=10m/s2)
總結(jié):物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w所受重力的現(xiàn)象稱為失重現(xiàn)象。
(三)完全失重
當升降機以加速度a=g豎直加速下降時,N=G-mg=0。物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦Γ榱?,這就是“完全失重”現(xiàn)象。
例1.試分析前面引入實驗中,當杯子自由下落時,為什么杯中的水不噴出?
例2.下面所示的情況中,對物體m來說,哪幾種發(fā)生超重現(xiàn)象?哪幾種發(fā)生失重現(xiàn)象?
總結(jié):物體具有豎直向上的加速度,即處于超重狀態(tài);物體具有豎直向下的加速度,即處于失重狀態(tài),與速度方向無關。
(四)超重、失重、視重和重力的區(qū)別
1.超重和失重是一種物理現(xiàn)象。
2.視重是指支持物對物體的支持力(或懸掛物對物體的拉力),是可以改變的。
3.物體的重力與運動狀態(tài)無關,不論物體處于超重還是失重狀態(tài),重力不變。
(五)超重和失重現(xiàn)象的應用
人造地球衛(wèi)星,宇宙飛船,航天飛機都繞地球做圓周運動。所受的地球引力只改變物體的速度方向,不改變速度大小。
在航天飛機中所有和重力有關的一起都無法使用!