幻灯片 1第2讲 两类动力学问题 超重和失重
应用牛顿运动定律求解的问题主要有两类:
(1)已知受力情况求 .
(2)已知运动情况求 .
在这两类问题中, 是联系力和运动的桥梁.受力分析和运动过程分析是解决问题的关键,求解这两类问题的思路如下.
运动情况
受力情况
加速度
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幻灯片 3【答案】 B
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幻灯片 41.视重
当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时,弹簧测力计或台秤的示数叫做视重,其大小等于测力计所受物体的 或台秤所受物体的 .
拉力
压力
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幻灯片 5大于
小于
等于
向上
向下
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幻灯片 7【针对训练】
2. (2010·浙江高考)如图3-2-2所示,A、B两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计空气阻力).下列说法正确的是( )
A.在上升和下降过程中A对B的压力一定为零
B.上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力
C.下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力
D.在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力
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幻灯片 8【解析】 对于A、B整体只受重力作用,做竖直上抛运动,处于完全失重状态,不论上升还是下降过程,A对B均无压力,只有A项正确.
【答案】 A
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幻灯片 10(2)确定研究对象的运动状态,画出物体运动情景的示意图,并标明物体运动速度与加速度的方向.
(3)分析研究对象的受力情况,并画出受力分析示意图.
(4)选定合适的方向建立平面直角坐标系,依据牛顿第二定律列出方程,如Fx=max,Fy=may.
(5)代入已知条件求解结果并分析其结果的物理意义.
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幻灯片 14【答案】 (1)0.5 (2)1.03 s
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幻灯片 17【答案】 A
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幻灯片 19 举重运动员在地面上能举起120 kg的重物,而在运动着的升降机中却只能举起100 kg的重物,求:
(1)升降机运动的加速度;
(2)若在以2.5 m/s2的加速度加速下降的升降机中,此运动员能举起质量多大的重物?(g取10 m/s2)
【审题视点】 (1)地面上能举起120 kg,说明运动员的最大举力为1 200 N.
(2)在超失重环境中,人的最大举力不变,但举起的重物可能小于或大于120 kg物体.
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幻灯片 20【解析】 运动员在地面上能举起m0=120 kg的重物,则运动员能发挥的向上的最大支撑力
F=m0g=1 200 N.
(1)在运动着的升降机中只能举起m1=100 kg的重物,可见该重物超重了,升降机应具有向上的加速度,设此加速度为a1,对物体由牛顿第二定律得:F-m1g=m1a1,解得a1=2 m/s2.
(2)当升降机以a2=2.5 m/s2的加速度加速下降时,重物失重,设此时运动员能举起的重物质量为m2
对物体由牛顿第二定律得:m2g-F=m2a2
解得:m2=160 kg.
【答案】 (1)2 m/s2 (2)160 kg
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幻灯片 22A.火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小
B.返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力
C.返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功
D.返回舱在喷气过程中处于失重状态
【解析】 对降落伞,匀速下降时受到的重力mg、绳的拉力FT和浮力F平衡,即FT=F-mg.在喷气瞬间,喷气产生的反冲力向上,使降落伞减速运动,设加速度大小为a,对降落伞应用牛顿第二定律:F-FT′-mg=ma,FT′=F-mg-ma
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