新人教版物理必修一第四章 牛顿运动定律 第 7节 用牛顿运动定律解决问题(二) (共24张PPT)

FN =m (g－a)=0
此时重力 为零吗？
物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于 零的情况称为完全失重现象。
如：自由落体运动 和竖直上抛运动
人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机等航天器进 入轨道后，其中的人和物都处于完全失重状态。
四、从动力学看自由落体运动 1.对自由落体运动的理解 (1)自由落体运动是物体只在重力作用下从静止 开始下落的运动，即物体的初速度为零。 (2)由于物体在做自由落体运动时所受重力是一 个恒力，由牛顿第二定律可知，物体下落的加速 度也是恒定加速度，从这个角度看，自由落体运 动是匀变速直线运动。 (3)从牛顿第二定律F=ma可知，物体所受重力产 生下落的加速度，mg=ma，所以a=g。
(3)物体在n个非平行力同时作用下处于平衡状态 时，n个力必定共面共点，合力为零，称为n个共 点力的平衡，其中任意(n-1)个力的合力必定与第 n个力等大、反向，作用在同一直线上。 (4)当物体处于平衡状态时，沿任意方向物体的合 力均为零。
4.研究物体平衡的基本思路和基本方法 (1)合成法
F1 很多情况下物体受到三个力的作用 而平衡，其中任意两个力的合力必 定跟第三个力等大反向。
7 用牛顿运动定律解决问题(二)
1.飞船中的物体怎 么会飘起来？
2.地面上会不会 出现这种现象？
一、共点力的平衡条件 1.平衡状态：如果一个物体在力的作用下，保持静 止或匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平 衡状态。 2.共点力作用下物体的平衡条件是合力为０。
3.平衡条件的四个推论 (1)若物体在两个力同时作用下处于平衡状态，则这 两个力大小相等、方向相反，且作用在同一直线上， 其合力为零，这就是初中学过的二力平衡。 (2)物体在三个共点力作用下处于平衡状态，任意两 个力的合力与第三个力等大、反向。
视重：物体对 悬挂物的拉力 或者对支持物 的压力
F1
G 实重：物 体实际的 重力
【观察与思考】
把物体挂在弹簧测力计下，用手带动弹簧秤和物体
一起：
1.静止
——根据二力平衡拉力等于重力
2.向上加速运动 ——拉力大于重力(视重大于实重)
3.向下加速运动 ——拉力小于重力(视重小于实重)
观察弹簧测力计的示数如何变化？
谢谢观赏
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我们，还在路上……
①时间对称性 物体上升过程中从A→C所用时间tAC和下降过程中 从C→A所用时间tCA相等，同理tAB=tBA。 ②速度对称性 物体上升过程经过A点的速度与下降过程经过A点 的速度大小相等。
一、共点力的平衡条件：物体所受合力为0。 二、超重和失重： 物体具有竖直向上的加速度时为超重状态。 物体具有竖直向下的加速度时为失重状态 。 超重还是失重由加速度方向决定，与速度方向无关。 三、从动力学看自由落体运动
2.对竖直上抛运动的理解 竖直上抛运动的处理方法一般有两种： (1)全程法 将竖直上抛运动视为竖直向上的加速度为g的匀减 速直线运动。
(2)分阶段法 将全程分为两个阶段，即上升过程
的匀减速阶段和下落过程的自由落体阶 段。竖直上抛运动的对称性，如图所示， 物体以初速度v0竖直上抛， A、B为途中的任意两点，C为最高点，则
故：N=mg-ma=400N < 500N 人受到的支持力N小于人受到的重力G
G N′
再由牛顿第三定律得：压力N′小于重力G。
总结：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 小于物体所受重力的现象称为失重现象。
视重<实重
什么情况下物体发生超重现象？ 什么情况下物体发生失重现象？
类型 加速上升 减速上升 加速下降 减速下降
v方向
向上 向上 向下 向下
a方向
向上 向下 向下 向上
现象
超重 失重 失重 超重
结论： 当加速度方向向上时，物体发生超重现象。 当加速度方向向下时，物体发生失重现象。
强调： 物体的重力与运动状态无关，不论物体处于超重 状态还是失重状态，重力不变。(G=mg)
当物体处于失重状态，且a＝g 时会发生什么现象？
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二、超重现象
以一个站在升降机里的体重计上的人为例分析：
设人的质量为m，升降机以加速度a加速上升。
分析：对人和升降机受力分析如图
F合 = N - G F合 = N - G = m a 故：N = G + m a
N va
人受到的支持力N大于人受到的重力G
G
再由牛顿第三定律得：压力N′大于重力G。N/
总结：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉 力)大于物体所受重力的情况称为超重现象。
视重>实重
三、失重现象 以站在升降机里的体重计上的人为例分析，设人 的质量为50kg，升降机以2m/s2的加速度加速下降。 (g=10m/s2)
分析：对人和升降机受力分析如图
F合 = G-N
va
N
由牛顿第二定律得F合=G-N=ma
F F2
G
(2)分解法
物体受三个共点力平衡时，也可 F1
F1y
以把其中一个力进行分解(一般采 F1x
F2

用正交分解法)。这种方法称为分
解法。
G
当物体受三个以上共点力平衡时，一般采用分解法。
1.轻质细绳中的受力特点：两端受力大小相等， 内部张力处处相等。 2.硬杆仅两端受力时(杆处于平衡状态)的特点： 这两个力必然沿硬杆的方向且大小相等。 3.节点O也是一理想化模型。