第3讲 牛顿运动定律的综合应用
一、超重和失重
1.实重和视重
(1)实重:物体实际所受的重力,它与物体的运动状态无关。
(2)视重:测力计所指示的数值。
2.超重、失重和完全失重比较
类别
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超重现象
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失重现象
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完全失重
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概念
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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现象
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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
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物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的现象
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产生
条件
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物体的加速度方向向上
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物体的加速度方向向下
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物体的加速度方向向下,大小a=g
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列原
理式
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F-mg=ma
F=m(g+a)
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mg-F=ma
F=m(g-a)
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mg-F=mg
F=0
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运动
状态
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加速上升、减速下降
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加速下降、减速上升
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无阻力的抛体运动情况;绕地球匀速圆周运动的卫星
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二、整体法和隔离法
1.整体法
当连接体内(即系统内)各物体的加速度相同时,可以把系统内的所有物体看成一个整体,分析其受力和运动情况,运用牛顿第二定律对整体列方程求解的方法。
2.隔离法
当求系统内物体间相互作用的内力时,常把某个物体从系统中隔离出来,分析其受力和运动情况,再用牛顿第二定律对隔离出来的物体列方程求解的方法。
3.外力和内力
如果以物体系统为研究对象,受到系统之外的物体的作用力,这些力是该系统受到的外力,而系统内各物体间的相互作用力为内力。应用牛顿第二定律列方程时不考虑内力。如果把某物体隔离出来作为研究对象,则内力将转换为隔离体的外力。
(判断正误,正确的画“√”,错误的画“×”。)
1.超重是物体的重力变大的现象。(×)
2.处于完全失重状态时,物体的重力消失了。(×)
3.物体处于超重状态时,加速度方向向上,速度方向也向上。(×)
4.整体法和隔离法是指选取研究对象的方法。(√)
5.应用整体法分析物体受力时,必须分析其内力。(×)
1.(超重和失重)(多选)如图所示,小球A放在真空容器B内,小球的直径恰好等于正方体B的边长,将它们以初速度v0竖直上抛,A、B一起上升的过程中,下列说法正确的是( )
A.若不计空气阻力,A、B间一定没有弹力
B.若不计空气阻力,A、B间一定有弹力
C.若考虑空气阻力,A对B的上板一定有压力
D.若考虑空气阻力,A对B的下板一定有压力
解析 若不计空气阻力,整体做竖直上抛运动,处于完全失重状态,则A对B没有压力,B对A也没有支持力,A项正确,B项错误;若考虑空气阻力,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得:上升过程加速度大于g,再以球A为研究对象,根据牛顿第二定律分析:A受到的合力大于重力,A除受到重力外,还应受到向下的压力。因此B对A的压力向下,即A对B的上板一定有压力,C项正确,D项错误。
答案 AC