用牛顿定律解决问题

a竖直向上 规律 a竖直向下
视重 > 重力 视重 < 重力
超重状态 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 （1）超重（失重）是指视重大于（小于）物体的 重力，物体自身的重力并不变化。 （2）是超重还是失重，看物体加速度的方向，而 不是看速度的方向。 （3）若物体向下的加速度等于重力加速度，物体 的视重为零——完全失重。
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 超重 失重
（3）、视重等于重力 静止或匀速状态
（4）、视重等于零
（但此时重力不等于零）
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？
v m N G N v m G v
a 甲 向上减速运动
F合 =F－f=(m1+m2)a F=f+(m1+m2)a=18N
N2
m2
f2 f
m1 m2
F
G2
G
感受：
杨利伟太空之旅
感受：
航天飞机内的完全失重现象
太空漫步
F’
例3、如图，人的质量为m，当电梯以加速度g 加速下降时，人对地板的压力N’是多大？
N
v a=g
N/
G
3、完全失重
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。 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。
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。
2、竖直上抛运动 （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
V0
F合 =G=mg
F合 m g a g 方向竖直向下。 m m
G
2、竖直上抛运动 （3）竖直上抛运动研究方法 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。 （4）竖直上抛运动规律公式
fB =μNB=μm2g FB合 =FB－fB=m2a
f
N
m2 F FB =fB+m2a m1 m2
AB
G
F fB
NB
B
GB
FB
例与练 2、如图所示，质量为2kg 的m1和质量为1kg 的m2 两个物体叠放在一起，放在水平面，m1 与m2、m1 与水平面间的动摩擦因数都是0.3，现用水平拉力F 拉m1，使m1 和m2一起沿水平面运动，要使m1 和 m2之间没有相对滑动，水平拉力F最大为多大？ 先分析m2的受力情况：
再分析m1m2整体受力情况：
T 2 a 8m / s m2
G2
N m1 m2
G F
F =(m1+m2)a=24N
小结：
1、已知外力求内力： 先用整体法求加速度，
再用隔离法求内力 2、已知内力求外力：
先用隔离法求加速度， 再用整体法求外力
例与练 1、如图所示，在水平地面上有两个相互接触的物 体A和B，它们的质量分别为m1 和m2 ，与地面间 的动摩擦因数都是μ，现用水平推力F向右推A， 使A、B一起沿地面向前运动，则A对B的作用力 为多大？ F A B 先分析AB整体的受力情况：
先分析AB整体的受力情况：
F合 =F =30N
F
A B
NB F
F合 a 10m / s 2 mA mB
N
再分析B的受力情况：
AB
G
B FB
GB
FB =mBa=10N
例2：如图所示，质量为2kg 的m1和质量为1kg 的m2两个物体用水平细线连接，放在光滑的水平 面上，现用水平拉力F拉m1，使m1 Βιβλιοθήκη Baidum2一起沿水 平面运动，若细线能承受的最大拉力为8N，求水 N2 平拉力F的最大值。 F T m1 先分析m2 的受力情况： m2
V0
1 2 x v0t gt 2
vt v0 gt
G
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)。 以向上方向为正方向。
f =μN=μ(m1+m2)g F合 =F－f =F－μ(m1+m2)g
F合 F g a m1 m2 m1 m2
N f
AB
G
F
例与练 1、如图所示，在水平地面上有两个相互接触的物 体A和B，它们的质量分别为m1 和m2 ，与地面间 的动摩擦因数都是μ，现用水平推力F向右推A， 使A、B一起沿地面向前运动，则A对B的作用力 为多大？ F A B 再分析B的受力情况：
F=k x
f =µ N
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
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) F （1）在地面上
N<G 失重 N>G 超重 N<G 失重
a 乙 向上加速运动 a 丙 向下加速运动
m
N G
N
v
m
a 丁 向下减速运动
N>G 超重
G
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）
vt v0 gt
20 m / s 10 5m / s 30 m / s 1 2 x v0t gt 2 1 20 5m 10 52 m 25 m 2
x正
V0
x Vt
牛顿运动定律
牛顿第一定律
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
超重和失重现象的应用
航天飞机中的人和物都 处于完全失重 状态。
为了全人类的和平进步， 中国人来到太空了
航天器中的宇航员
g
近地卫星
g0
g
远离地球的卫星
（提示重力如何变）
在航天飞机中所有和重力有关的仪器都无法使用！
0
弹簧测力计无法测量物体的重力. 但仍能测量拉力或压力的大小。
天平无法测量物体的质量．
F=G=300N
（2）在电梯中
G F G’
F-G’=ma
F G' 2 a 2m / s m
方向:竖直向上
1、自由落体运动 （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。 V0=0 （2）自由落体加速度
F合 =G=mg
G
F合 m g a g 方向竖直向下。 m m
牛顿第二定律
牛顿第三定律
F=－F＇
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
a=F/m 或F = ma
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
例1：如图所示，质量为2kg 的正方体A和质量为 1kg 的正方体B两个物体靠在一起，放在光滑的水 平面上，现用水平力F=30N推A，求A对B作用力的 大小。
例与练 3、原来做匀速运动的升降机内，有一被拉长弹簧拉 住的具有一定质量的物体A静止在底板上，如图，现 发现A突然被弹簧拉向右方，由此可以判断，此升降 机的运动可能是: ( BC ) A、加速上升 C、加速下降 B、减速上升 D、减速下降
分析：匀速运动时物体所受静摩擦力等于弹 簧拉力，若物体突然被拉向右方，则所受摩 擦力变小，压力变小，故物体加速度向下， 所以升降机可能向上减速或向下加速
f2 =μN2=μm2g=3N f2 =m2a
N2
m2
f2
f2 2 a 3m / s m2
G2
例与练 2、如图所示，质量为2kg 的m1和质量为1kg 的 m2两个物体叠放在一起，放在水平面，m1 与m2、 m1与水平面间的动摩擦因数都是0.3，现用水平拉 力F拉m1，使m1 和m2一起沿水平面运动，要使 m1 和m2之间没有相对滑动，水平拉力F最大为多 大？ 再分析m1m2整体受力情况： f =μN=μ(m1+m2)g=9N N
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？
N
v
a
G
N/
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’
例2、如图，人的质量为m，当电梯以加速度a 加速下降时，人对地板的压力N’是多大？
N
a v
N/
G
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。