用牛顿运动定律解决问题(二)

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用牛顿运动定律解决问题第二节,注意知道物体处于平衡状态的条件以及学习两个概念失重和超重。


1、平衡状态:如果一个物体在力的作用下保持静止状态或匀速直线运动状态,我们就说这个物体处于平衡状态。

处于平衡状态的两种情况

(1)物体处于静止状态(或者叫持续静止):其特征是物体的速度一直为零,加速度为零,所受合外力为零。(一定是持续静止,如果是某一时刻静止就不一定合外力为零,如竖直上抛运动的最高的就不是平衡状态)

(2)物体处于匀速直线运动状态:其特征是物体的恒定(不等于零),加速度等于零,合外力等于零。

2、超重和失重

(1)超重:物体对支持物的压力(或者对悬挂物的拉力)大于物体所受的重力的情况成为超重。

(2)失重:物体对支持物的压力(或者对悬挂物的拉力)小于物体所受的重力的情况成为失重。

3、超重和失重的条件

物体处于超重或失重状态,其竖直方向上合力一定不为零。

(1)超重:物体的加速度方向竖直向上或加速度有竖直向上的分量(对应的就是物体向上加速或向下减速),物体就处于超重状态。

(2)失重:物体的加速度方向竖直向下或加速度有竖直向下的分量(对应的就是物体向下加速或向上减速),物体就处于失重状态。

4、完全失重状态:竖直向下的加速度为g或者竖直向下的加速度分量为g,则物体处于完全失重状态。(如自由落体运动,竖直上抛运动)

5、对超重和失重的理解

(1)物体处于超重或失重状态时,物体所受的重力一直存在,大小不变。

(2)超重或失重状态,只于加速度方向有关,加速度向下失重,加速度向上超重,与物体的速度无关。

(3)在完全失重的情况下,地球上平常由重力产生的效果全部消失,如天平失效、浮力不存在、物块对桌面无压力、液体压强不存在等等。

6、从动力学看自由落体运动

(1)自由落体运动学特征

Ι、初速度为零的竖直向下的直线运动。

ΙΙ、只受重力的作用,加速度大小恒为g,方向竖直向下。

学习过力学后再看自由落体运动,就很容易理解了,做自由落体运动的物体只受重力的作用,根据牛顿第二定律,重力提供加速度,很容易算出加速度大小为g,重力竖直向下,那么加速度肯定也竖直向下;既然自由落体运动加速度不变,运动轨迹又为直线,说明自由落体运动是匀变速直线运动


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