1、第四章第四章 牛顿运动定律牛顿运动定律4.1 牛顿第一定律牛顿第一定律放置在水平地面上静止的木箱，怎样才能运动起来呢？用力推它该如何让足球飞起来呢？恩格斯恩格斯:古代最博学的人古代最博学的人哈佛大学校训哈佛大学校训:让柏拉图与你让柏拉图与你为友为友,让亚里士多德与你为友让亚里士多德与你为友,更重要的更重要的,让真理与你为友让真理与你为友马克思马克思：最伟大的思想家：最伟大的思想家只有力作用在物体只有力作用在物体上，物体才能运动上，物体才能运动继续思考继续思考:足球又为什么最终足球又为什么最终停止运动停止运动?因为足球受到摩因为足球受到摩擦等阻力的影擦等阻力的影响响!由此可见由此可见:足球并不是
2、因为不再受力才停止运足球并不是因为不再受力才停止运动的动的,而相反而相反,正是因为受到了力正是因为受到了力(摩擦等阻力摩擦等阻力)才使足球停下来才使足球停下来!爱因斯坦爱因斯坦：伽利略的发现：伽利略的发现以及他所应用的科学的推理以及他所应用的科学的推理方法是人类思想史上的最伟方法是人类思想史上的最伟大的发现之一，而且标志着大的发现之一，而且标志着物理的真正开端物理的真正开端。人们争相传颂人们争相传颂：“哥伦布发现了新大陆，伽利略发现了新宇宙哥伦布发现了新大陆，伽利略发现了新宇宙”。物体的运动不需要力来维持物体的运动不需要力来维持伽利略理想斜面实验伽利略理想斜面实验伽利略：伽利略：物体不受物体不
3、受力时，就会力时，就会保持匀保持匀速直线运动速直线运动状态。状态。（不完善）（不完善）如果运动中的物体没如果运动中的物体没有受到力的作用，它将继有受到力的作用，它将继续以同一速度沿同一直线续以同一速度沿同一直线运动，既不停下来也不偏运动，既不停下来也不偏离原来的方向。（离原来的方向。（比较完比较完善善）牛顿第一定律：一切一切物体总保持匀速直物体总保持匀速直线运动状态或静止线运动状态或静止状态状态,除非作用在它除非作用在它上面的力迫使它改上面的力迫使它改变这种状态。变这种状态。牛顿：牛顿：“如果说我看得比别人更远些如果说我看得比别人更远些,那是因为我站在巨人的肩膀上。那是因为我站在巨人的肩膀上。
4、”1）一切物体一切物体是指宇宙中所有物体，不论物体是指宇宙中所有物体，不论物体是固体、液体还是气体。牛顿第是固体、液体还是气体。牛顿第一定律是自然界的普遍规律。一定律是自然界的普遍规律。孤立的单个物体孤立的单个物体是指是指一直一直不变不变的意思。的意思。指指一个物体只能处于一种状态，到底处于哪种一个物体只能处于一种状态，到底处于哪种状态，状态，由原来的状态决定由原来的状态决定，原来静止就保持，原来静止就保持静止，原来运动就保持匀速直线运动状态静止，原来运动就保持匀速直线运动状态 2）不受外力作用不受外力作用3）总保持总保持5）或或4）改变这种（运动）状态改变这种（运动）状态相当于改变速度相当于
5、改变速度 是物体的是物体的运动规律运动规律惯性定律惯性定律惯性惯性是物体的是物体的固有属性固有属性在任何情况在任何情况下都存在下都存在只有当物体不受只有当物体不受力作用时才遵守力作用时才遵守 惯性定律是物体在不受力作用时，惯性定律是物体在不受力作用时，物体惯性的直接表现物体惯性的直接表现联系联系区别区别生活生活.物理物理.社会社会运动并不需要力来维持运动并不需要力来维持.（理想实验）（理想实验）一切物体一切物体总总匀速直线运动状态或静止状态，匀速直线运动状态或静止状态，除非作用在它上面的力迫使它除非作用在它上面的力迫使它这种状态。这种状态。伽利略：伽利略：牛顿：牛顿：力与运动的关系力与运动的关
6、系属性（惯性）属性（惯性）规律规律小小 结结 回顾总结回顾总结有力作用，物体才能运动；有力作用，物体才能运动；无力作用，物体就停下来。无力作用，物体就停下来。亚里士多德亚里士多德：运动需要运动需要力来维持力来维持笛卡儿：笛卡儿：物体不受力时的运动状态是静止或可以物体不受力时的运动状态是静止或可以在一切方向上做匀速直线运动。在一切方向上做匀速直线运动。2.2.对牛顿第一定律的认识：对牛顿第一定律的认识：(1)“(1)“一切一切”适用于所有宏观物体、任何情况，是一适用于所有宏观物体、任何情况，是一条普遍适用的定律。条普遍适用的定律。(2)“(2)“总保持总保持”表明物体具有惯性。表明物体具有惯性。
7、(3)“(3)“力迫使它改变这种状态力迫使它改变这种状态”指力是改变物体运动指力是改变物体运动状态的原因。状态的原因。牛顿第一定律的意义：牛顿第一定律的意义：揭示了物体具有惯性，指出了力和运动的关系。揭示了物体具有惯性，指出了力和运动的关系。1.1.伽利略的斜面实验证明了（）伽利略的斜面实验证明了（）A A要物体运动必须有力的作用，没有力的作要物体运动必须有力的作用，没有力的作用的物体将静止用的物体将静止B B要物体静止必须有力的作用，没有力的作要物体静止必须有力的作用，没有力的作用的物体就运动用的物体就运动C C物体不受外力作用时，一定处于静止状态物体不受外力作用时，一定处于静止状态D D物
8、体不受外力作用时总保持原来的匀速直物体不受外力作用时总保持原来的匀速直线运动状态或静止状态线运动状态或静止状态D2.2.关于力和运动的关系，下列说法正确关于力和运动的关系，下列说法正确的是（的是（）物体受力才会运动物体受力才会运动力使物体的运动状态发生改变力使物体的运动状态发生改变停止用力，运动的物体就会停止停止用力，运动的物体就会停止力是使物体保持静止或匀速直线力是使物体保持静止或匀速直线 运动状态的原因运动状态的原因B3.3.关于牛顿第一定律的说法中正确的是（关于牛顿第一定律的说法中正确的是（）A A物体在任何情况下始终处于静止状态或匀物体在任何情况下始终处于静止状态或匀速直线运动状态速直
9、线运动状态 B B物体运动需要靠力来维持物体运动需要靠力来维持 C C牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动牛顿第一定律既揭示了物体保持原有运动状态的原因，又揭示了运动改变的原因状态的原因，又揭示了运动改变的原因 D D牛顿第一定律反映物体不受外力作用时的牛顿第一定律反映物体不受外力作用时的运动规律，即始终处于匀速直线运动状态运动规律，即始终处于匀速直线运动状态CD5 5、长直轨道上匀速行驶、长直轨道上匀速行驶,坐在门窗密闭的坐在门窗密闭的车厢内的一人将手中的钥匙相对车竖直上车厢内的一人将手中的钥匙相对车竖直上抛抛,钥匙将落在钥匙将落在()()A.A.手的后方手的后方 B.B.手的前方手的前方
10、C.C.落在手中落在手中 D.D.无法确定无法确定 C C1 1、交通部门规定：在车辆前排乘坐的人必须系、交通部门规定：在车辆前排乘坐的人必须系好安全带。请从物理学的角度加以说明。好安全带。请从物理学的角度加以说明。2 2、有人设想，乘坐气球飘在高空，由于地球自、有人设想，乘坐气球飘在高空，由于地球自转，一昼夜就能环游世界，这个设想可行吗？转，一昼夜就能环游世界，这个设想可行吗？思考与讨论思考与讨论 在一密封的车厢内，你有办法判在一密封的车厢内，你有办法判定车厢是处于静止状态还是匀速直线定车厢是处于静止状态还是匀速直线运动状态吗？运动状态吗？有办法判定车厢是否有加速吗？有办法判定车厢是否有加速
11、吗？能判断加速度的方向吗？能判断加速度的方向吗？1、伽利略如何用理想实验推翻人类陈旧的观念；2、牛顿第一定律定性揭示了力和运动的关系力是物体运动状态发生改变的原因。3、惯性是物体的固有属性，只与物体的质量有关。研究科学，研究科学，不怕犯错不怕犯错善于观察，善于观察，总结反思总结反思不畏权贵，不畏权贵，贵在坚持贵在坚持亚里士多德亚里士多德一生勤奋治学，从事的学术研究涉及到逻辑学、修辞学、物理学、生物学、教育学、心理学、政治学、经济学、美学等，写下了大量的著作。他的著作是古代的百科全书百科全书，据说有四百到一千部四百到一千部，主要有工具论、形而上学、物理学、伦理学、政治学、诗学等。他的思想对人类产
12、生了深远的影响。他创立创立了形式逻辑形式逻辑学，丰富和发展了哲学哲学的各个分支学科，对科学作出了巨大的贡献。n如图所示如图所示,一个劈形物体一个劈形物体M,各面均光滑各面均光滑,放在固放在固定的粗糙的斜面上上表面成水平定的粗糙的斜面上上表面成水平,在水平面上放一在水平面上放一光滑小球光滑小球m,劈形物体从静止开始释放劈形物体从静止开始释放,则小球在则小球在碰到斜面前的运动轨迹是碰到斜面前的运动轨迹是()A.沿斜面向下的直线沿斜面向下的直线 B.竖直的直线竖直的直线 C.无规则曲线无规则曲线 D.抛物线抛物线MmBn有一仪器中电路如图所示有一仪器中电路如图所示,其中其中M是质量较大是质量较大的一
13、个金属块的一个金属块,两端与弹簧相连接两端与弹簧相连接,将仪器固定将仪器固定在一辆汽车上在一辆汽车上,当汽车启动时当汽车启动时,哪只灯亮哪只灯亮?当汽车当汽车急刹车时急刹车时,哪只灯亮哪只灯亮?为什么为什么?复习思考：复习思考：？物体物体的改变指的是物体的的改变指的是物体的发生了变化发生了变化力是改变物体运动状态的原因力是改变物体运动状态的原因力力运动状态变化运动状态变化速度变化速度变化vat产生加速度产生加速度力是产生加速度的原因力是产生加速度的原因F1F2m1f乙mf甲mf乙m拔河比赛到底比什么拔河比赛到底比什么?拔河问题解析:假设甲队胜出：f甲m F甲一个物块在水平地面上滑行,请问物体与
14、地之间有几对相互作用力?vG1N1f1f2三对:万有引力G1与G2,弹力N1与N2,摩擦力f1与f2N2G2例二 以卵击石，鸡蛋“粉身碎骨”，但石头“安然无恙”，是不是鸡蛋对石头的力小，石头对鸡蛋的力大？【答案】鸡蛋石头间作用力与反作用力也是大小相等的，只不过鸡蛋所能承受的力远小于石头能承受的力。例三思考：思考：小刚说：小刚说：“我记得在初中学过，如我记得在初中学过，如果两个力的大小相等，方向相反，这两果两个力的大小相等，方向相反，这两个力就会互相平衡，看不到作用的效果个力就会互相平衡，看不到作用的效果了。既然作用力和反作用力也是大小相了。既然作用力和反作用力也是大小相等，方向相反的，它们也应
15、该互相平衡等，方向相反的，它们也应该互相平衡呀！呀！”你认为小刚的观点对吗？你认为小刚的观点对吗？一个物体静置在水平桌面上。（1）请分析物体和桌面之间的哪些力是平衡力？（2）哪些是作用力与反作用力？（3）平衡力和作用力与反作用力间的相同点和不同点分别是什么？N1桌子对物体的支持力N2 物体对桌子的压力N（桌子对物体的支持力）G（物体所受的重力）oo2O1平衡力桌子对物体的支持力物体所受的重力桌子对物体的支持力物体对桌子的压力作用力与反作用力作用力和反作用力与一对平衡力的比较作用力和反作用力作用力和反作用力平平 衡衡 力力共同点共同点区别区别1、作用在同一物体上4、合力为零3、性质不一定相同2、
16、一个力消失不影响另一个力1、作用在不同物体上4、不能求合力3、性质一定相同2、同时产生，同时消失，同时变化大小相等，方向相反，作用在一条直线上作用对象作用时间力的性质力的效果1、关于相互作用力或平衡力，下列说法正确的是（、关于相互作用力或平衡力，下列说法正确的是（）A作用力和反作用力的合力为零作用力和反作用力的合力为零B物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对作用物体对桌面的压力和桌面对物体的支持力是一对作用力和反作用力力和反作用力C人推着木箱加速前进时，人推木箱的力和木箱给人的人推着木箱加速前进时，人推木箱的力和木箱给人的力大小也相等力大小也相等D马拉车的力总是等于车拉马的力，它们是一对平
17、衡力马拉车的力总是等于车拉马的力，它们是一对平衡力BC例四 如图所示，小灯泡被绳子吊在天花板上静止，找出该如图所示，小灯泡被绳子吊在天花板上静止，找出该事件中灯和绳子之间的作用力与反作用力以及平衡力？事件中灯和绳子之间的作用力与反作用力以及平衡力？例五作用力与反作用力（异物）灯对绳子的拉力绳子对灯的拉力灯的重力平衡力（同物）试用力的平衡条件和牛顿第三定律证明放在水平地面的物体对地面的压力等于物体的重力。证明：物体和地面受力情况分别如图GN对物体由力的平衡有:又由牛顿第三定律有/NN GN 则有物对地的压力 GN/N/牛顿第三定律的应用例六 小结:1、作用力与反作用力的概念 2、作用力与反作用力
18、总是等大、反向、共线、异物、共存亡、同性质的；3、作用力与反作用力和平衡力的联系与区别。牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上。注意：不论是静止还是运动物体之间；不论是匀速，还是加速运动物体之间；不论是持续的作用还是段暂的相互作用；都遵循牛顿第三定律。A、只有物体处于静止状态时，物体间才存在作用力和反作用力ABD1、判断下列说法错误的是B、只有物体接触时，物体间才存在作用力和反作用C、静止在水平桌上的物体所受的支持力的反作用力作用在桌面上D、一个物体所受的重力是物体本身具有的力，它没有反作用力当堂检测汽车拉着拖车向前运动是因为汽车对拖车的拉力大于拖
19、车拉汽车的力汽车先对拖车施加拉力，然后才产生拖车对汽车的拉力匀速前进时，汽车对拖车的拉力等于拖车向后拉汽车的力：加速前进时，汽车向前拉拖车的力大于拖车向后拉汽车的力拖车加速前进时，是因为汽车对拖车的拉力大于地面对拖车的摩擦阻力；汽车加速是因为地面对汽车向前的作用力（牵引力）大于拖车对它的拉力D2.汽车拉着拖车在平直的公路上运动，下面说法正确的是（）当堂检测3.物体放在水平桌面上，则下列说法中正确的是（）A、桌面对物体支持力的大小等于物体的的重力，它们是一对平衡力B、物体所受的重力和桌面对它的支持力，是一对作用力与反作用力C、物体对桌面的压力就是物体的重力，这两个力是同种性质的力D、物体对桌面
20、的压力与桌面对物体的支持力是一对平衡力A当堂检测4粗糙的水平面上有一木箱，现用一水平力拉着木箱匀速前进，则木箱所受的拉力、摩擦力、重力 与支持力，下列说法正确的是（）与 是一对作用力和反作用力木箱对地面的压力与木箱所受地面的支持力 是一对作用力和反作用力与 是一对平衡力木箱对地面的压力与地面对木箱的支持力 是一对平衡力fG当堂检测桃源三中 第四章第四章 牛顿运动定律牛顿运动定律 牛牛顿顿定定律律牛顿第一定律牛顿第一定律 惯性定律惯性定律,惯性惯性 反映物体在不受力时的运动规律反映物体在不受力时的运动规律牛顿第二定律牛顿第二定律 F=ma 反映了力和运动的关系反映了力和运动的关系 牛顿第三定律牛
21、顿第三定律 F=F/(作用力和反作用力定律作用力和反作用力定律)反映了物体之间的相互作用规律反映了物体之间的相互作用规律 从受力确定运动从受力确定运动从运动确定受力从运动确定受力 1.基本思路基本思路:加速度加速度a是联系力和运动的桥梁是联系力和运动的桥梁所求量所求量所求量所求量2.解题步骤：解题步骤：(1)确定确定研究研究对象对象；(2)分析受力分析受力情况情况和运动和运动情况，情况，画示意图画示意图(受力和运动过程受力和运动过程)；(3)用牛顿第二定律或运动学公式用牛顿第二定律或运动学公式 求加速度求加速度；(4)用运动学公式或牛顿第二定律用运动学公式或牛顿第二定律 求所求量求所求量。1、
22、共点力、共点力 物体所受各物体所受各力的作用点在物体上的同一点或力力的作用点在物体上的同一点或力的作用线相交于一点的几个力叫做共点力。的作用线相交于一点的几个力叫做共点力。能简化成能简化成质点质点的物体受到的各个力可视为共点力。的物体受到的各个力可视为共点力。C CA AB BO O O OF F1 1F F2 2F F3 3GGF F1 1F F2 2 3、共点力的平衡条件、共点力的平衡条件 由牛顿第一定律和牛顿第二定律知：物体不受由牛顿第一定律和牛顿第二定律知：物体不受力或合力为零时将保持力或合力为零时将保持静止静止状态或状态或匀速直线运动匀速直线运动状态状态平衡状态。平衡状态。在共点力作
23、用下在共点力作用下物体的平衡条件物体的平衡条件是合力为是合力为0.即即:F合合=02、平衡状态、平衡状态静止静止状态或状态或匀速直线运动匀速直线运动状态，叫做平衡状态。状态，叫做平衡状态。4、物体平衡的两种基本模型物体平衡的两种基本模型 GNN=GGNFfN=Gf=F二力平衡条件二力平衡条件:等大、反向、共线等大、反向、共线.5、研究物体平衡的基本思路和基本方法研究物体平衡的基本思路和基本方法 （1 1）转化为二力平衡模型）转化为二力平衡模型合成法合成法 很多情况下物体受到三个力的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。合力
24、必定跟第三个力等大反向。G GF F1 1F F2 2F F三力平衡条件三力平衡条件:任意两个力的合力与第三个力任意两个力的合力与第三个力 等大、反向、共线。等大、反向、共线。据平行四边形定则作出其中任意两个力的合力据平行四边形定则作出其中任意两个力的合力来代替这两个力，从而把三力平衡转化为二力来代替这两个力，从而把三力平衡转化为二力平衡。这种方法称为平衡。这种方法称为合成法合成法。5、研究物体平衡的基本思路和基本方法研究物体平衡的基本思路和基本方法 （1 1）转化为二力平衡模型）转化为二力平衡模型合成法合成法 很多情况下物体受到三个力的很多情况下物体受到三个力的作用而平衡，其中任意两个力的作
25、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。合力必定跟第三个力等大反向。三力平衡条件三力平衡条件:任意两个力的合力与第三个力任意两个力的合力与第三个力 等大、反向、共线。等大、反向、共线。据平行四边形定则作出其中任意两个力的合力据平行四边形定则作出其中任意两个力的合力来代替这两个力，从而把三力平衡转化为二力来代替这两个力，从而把三力平衡转化为二力平衡。这种方法称为平衡。这种方法称为合成法合成法。G GF F例与练例与练1、如图所示，在倾角为如图所示，在倾角为的斜面上，放一重力为的斜面上，放一重力为G的光滑小球，球被竖直挡板挡住不下滑，求：的光滑小球，球被竖直挡板挡住不下滑，求：斜面和
26、挡板对球的弹力大小。斜面和挡板对球的弹力大小。对球受力分析：对球受力分析：G GF F1 1F F2 2F FF=GF1=F/cos=G=G/cos F2=Ftan =G=Gtan C C例与练例与练2、重力为、重力为G的物体用如图所示的的物体用如图所示的OA、OB、OC三根细绳悬挂处于静止状态，已知细绳三根细绳悬挂处于静止状态，已知细绳OA处于处于水平水平，OB与竖直方向成与竖直方向成60角，角，求细绳求细绳OA、OB和和OC张力的大小。张力的大小。G G60600 0F1=GA AB BOOF F1 1对物体受力分析对物体受力分析对绳子对绳子O点受力分析点受力分析OOF F1 1F F2
27、2F F3 3C C例与练例与练G G60600 0F1=GA AB BOOF F1 1对物体受力分析对物体受力分析对绳子对绳子O点受力分析点受力分析OOF F1 1F F2 2F F3 3F FF=F1=F1=GF2=F/cos 600=2GF3=Ftan 600 G32 2、重力为、重力为GG的物体用如图所示的的物体用如图所示的OAOA、OBOB、OCOC三根细绳悬挂处于静止状态，已知细绳三根细绳悬挂处于静止状态，已知细绳OAOA处于处于水平水平，OOB B与竖直方向成与竖直方向成6060角，角，求细绳求细绳OAOA、OBOB和和OCOC张力的大小。张力的大小。（2 2）转化为四力平衡模型
28、）转化为四力平衡模型分解法分解法 物体受三个共点力平衡物体受三个共点力平衡时，也可以把其中一个力进时，也可以把其中一个力进行分解行分解(一般采用正交分解法一般采用正交分解法)，从而把三力平衡转化为四力从而把三力平衡转化为四力平衡模型。这种方法称为平衡模型。这种方法称为分分解法解法。G GF F1 1F F2 2F F1 1xF F1 1y5、研究物体平衡的基本思路和基本方法研究物体平衡的基本思路和基本方法 （2 2）转化为四力平衡模型）转化为四力平衡模型分解法分解法G GF F2 2F F1 1xF F1 1y 当物体受三个共点力平衡当物体受三个共点力平衡时，也可以把其中一个力进时，也可以把其
29、中一个力进行分解行分解(一般采用正交分解法一般采用正交分解法)，从而把三力平衡转化为四力从而把三力平衡转化为四力平衡模型。这种方法称为平衡模型。这种方法称为分分解法解法。当物体受三个以上共点力平衡时，一般采用当物体受三个以上共点力平衡时，一般采用分解法分解法。5、研究物体平衡的基本思路和基本方法研究物体平衡的基本思路和基本方法 例例1、城市中的路灯，无轨电车的供电线路、城市中的路灯，无轨电车的供电线路等，经常用三角形的结构悬挂。图为这类结等，经常用三角形的结构悬挂。图为这类结构的一种简化模型。图中硬杆构的一种简化模型。图中硬杆OB可绕通过可绕通过B点且垂直于纸面的轴转动，钢索和杆的重量点且垂直
30、于纸面的轴转动，钢索和杆的重量都可忽略。如果悬挂物的重量是都可忽略。如果悬挂物的重量是G，角，角AOB等于等于，钢索，钢索OA对对O点的拉力和杆点的拉力和杆OB对对O点点的支持力各是多大？的支持力各是多大？vaG例例2、如图，人的质量为、如图，人的质量为m，当电梯以加速度，当电梯以加速度a加速上升时，人对地板的压力加速上升时，人对地板的压力N是多大？是多大？解：人为研究对象，人在升降机中受到解：人为研究对象，人在升降机中受到两个力作用：重力两个力作用：重力G和地板的支持力和地板的支持力由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得Nmg=m a故：故：N=mg+m a人受到的支持力人受到的支持力N大于人受到
31、的重力大于人受到的重力G由牛顿第三定律得：压力由牛顿第三定律得：压力N/大于重力大于重力GN/N1、超重、超重 物体对支持物的物体对支持物的压力压力或对悬挂物的或对悬挂物的拉力拉力（视重视重）大于大于物体所受重力的现象物体所受重力的现象。FvaG例例2、如图，人的质量为、如图，人的质量为m，当电梯以加速度，当电梯以加速度a加速上升时，人对地板的压力加速上升时，人对地板的压力N是多大？是多大？解：人为研究对象，人在升降机中受到解：人为研究对象，人在升降机中受到两个力作用：重力两个力作用：重力G和地板的支持力和地板的支持力由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得Nmg=m a故：故：N=mg+m a人受到
32、的支持力人受到的支持力N大于人受到的重力大于人受到的重力G由牛顿第三定律得：压力由牛顿第三定律得：压力N/大于重力大于重力GN/N加速下降加速下降 mgN=m aN=mgma2、失重、失重 物体对支持物的物体对支持物的压力压力或对悬挂物的或对悬挂物的拉力拉力（视重）（视重）小于小于物体所受重力的现象物体所受重力的现象。FvaG例例2、如图，人的质量为、如图，人的质量为m，当电梯以加速度，当电梯以加速度a加速上升时，人对地板的压力加速上升时，人对地板的压力N是多大？是多大？解：人为研究对象，人在升降机中受到解：人为研究对象，人在升降机中受到两个力作用：重力两个力作用：重力G和地板的支持力和地板的
33、支持力由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得Nmg=m a故：故：N=mg+m a人受到的支持力人受到的支持力N大于人受到的重力大于人受到的重力G由牛顿第三定律得：压力由牛顿第三定律得：压力N/大于重力大于重力GN/N加速下降加速下降 mgN=m aN=mgma以加速度以加速度 a=g 竖直加速下降？竖直加速下降？=03、完全失重、完全失重应用应用1：试分析当瓶子自由下落时，试分析当瓶子自由下落时，瓶子中的水是否喷出？瓶子中的水是否喷出？解：当解：当瓶子瓶子自由下落时，自由下落时，瓶子瓶子中的水处于完全失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。但重状态，水的内部没有压力，故水不会喷出
34、。但瓶子瓶子中水的重力仍然存在，其作用效果是用来产中水的重力仍然存在，其作用效果是用来产生重力加速度生重力加速度。当升降机以加速度当升降机以加速度 a=g 竖直加速下降竖直加速下降时，时，物体对支持物的物体对支持物的压力压力或对悬挂物的或对悬挂物的拉力拉力（视重）（视重）为零为零的现象的现象。4、视重：、视重：物体对支持物的物体对支持物的压力压力或对悬挂物的或对悬挂物的拉力拉力（1）、视重大于重力）、视重大于重力 （2）、视重小于重力）、视重小于重力 （3）、视重等于重力）、视重等于重力（4）、视重等于零）、视重等于零（但此时重力不等于零）（但此时重力不等于零）超重超重 失重失重静止或匀速状态
35、静止或匀速状态完全失重完全失重 下面所示的情况中，对物体下面所示的情况中，对物体m来说，来说，哪几种发生超重现象？哪几种发生失重现象？哪几种发生超重现象？哪几种发生失重现象？mvamvamvamav甲甲乙乙丙丙丁丁NG 超重超重NG 超重超重GNGNGNGN向上减速运动向上减速运动向上加速运动向上加速运动向下加速运动向下加速运动向下减速运动向下减速运动a方向向上方向向上加速上升加速上升减速下降减速下降超重超重a方向向下方向向下加速加速下降下降 减速减速上升上升失重失重小结小结:超重、失重、视重和重力的区别超重、失重、视重和重力的区别、视重是视重是指物体对支物体的指物体对支物体的压力压力（或悬挂
36、物对物体（或悬挂物对物体的的拉力拉力），），是可变的。是可变的。、物体的重力与运动状态无关，、物体的重力与运动状态无关，不论物体处于超重不论物体处于超重还是失重状态，还是失重状态，重力不变。（重力不变。（G=mg）规律规律a竖直向上竖直向上 视重视重 重力重力 超重状态超重状态a竖直向下竖直向下 视重视重 重力重力 失重状态失重状态超重还是失重由超重还是失重由a方向决定，与方向决定，与v方向无关方向无关例与练例与练1 1、关于超重和失重，下列说法中正确的是（关于超重和失重，下列说法中正确的是（）A A、超重就是在某种情况下，物体的重力变大了、超重就是在某种情况下，物体的重力变大了B B、物体向
37、上运动一定处于超重状态、物体向上运动一定处于超重状态C C、物体向下减速运动，处于超重状态、物体向下减速运动，处于超重状态DD、物体做自由落体运动时处于、物体做自由落体运动时处于完全失重完全失重状态状态（1 1）超重（失重）是指超重（失重）是指视重视重大于（小于）物体的大于（小于）物体的重力，物体自身的重力并不变化。重力，物体自身的重力并不变化。（2 2）是）是超重还是失重，看物体加速度的方向，而超重还是失重，看物体加速度的方向，而不是看速度的方向。不是看速度的方向。（3 3）若物体向下的加速度等于重力加速度，物体）若物体向下的加速度等于重力加速度，物体的视重为零的视重为零完全失重完全失重。例
38、与练例与练2、一个人站在医用体重计的测盘上不动时测得体、一个人站在医用体重计的测盘上不动时测得体重为重为G，当此人由直立突然下蹲直至蹲在体重计，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（不动的过程中，体重计的示数（）A、先大于、先大于G，后小于，后小于G，最后等于，最后等于G B、先小于、先小于G，后大于，后大于G，最后等于，最后等于G C、一直大于、一直大于GD、一直小于、一直小于G（1 1）先向下加速）先向下加速失重，视重小于重力。失重，视重小于重力。（2 2）再向下减速再向下减速超重，视重大于重力。超重，视重大于重力。（3 3）最后不动最后不动视重等于重力。视重等于重
39、力。为了全人类的和平进步，为了全人类的和平进步，中国人来到太空了中国人来到太空了（提示重力如何变）提示重力如何变）超重和失重现象的应用超重和失重现象的应用航天飞机中的人和物都航天飞机中的人和物都处于处于 状态状态。完全失重完全失重0在航天飞机中所有和重力有关的仪器都无法使用！在航天飞机中所有和重力有关的仪器都无法使用！弹簧测力计无法测量物体的重力弹簧测力计无法测量物体的重力.天平无法测量物体的质量天平无法测量物体的质量但仍能测量拉力或压力的大小。但仍能测量拉力或压力的大小。例与练例与练3、在宇宙飞船中，下列仪器一定不能正常使用的、在宇宙飞船中，下列仪器一定不能正常使用的是（是（）A、弹簧测力计
40、、弹簧测力计B、医用体重计、医用体重计C、水银气压计、水银气压计D、天平、天平1、自由落体运动、自由落体运动（1）自由落体运动定义）自由落体运动定义G GF合合=G=mggmmgmFa合（2）自由落体加速度）自由落体加速度 物体只在重力作用下从静止开始下落物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。的运动。V V0 0=0=0方向竖直向下。方向竖直向下。2、竖直上抛运动、竖直上抛运动（1）竖直上抛运动定义）竖直上抛运动定义F合合=G=mggmmgmFa合（2）竖直上抛运动加速度）竖直上抛运动加速度 物体以一定的初速度竖直向上抛出后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。只在重力作用下
41、的运动。G GV V0 0方向竖直向下。方向竖直向下。2、竖直上抛运动、竖直上抛运动（3）竖直上抛运动研究方法）竖直上抛运动研究方法gtvvt0（4）竖直上抛运动规律公式）竖直上抛运动规律公式 以向上方向为正方向，竖直上抛运动以向上方向为正方向，竖直上抛运动是一个加速度为是一个加速度为g的匀减速直线运动。的匀减速直线运动。G GV V0 02021gttvx例例3、以、以10m/s的速度从地面竖的速度从地面竖直向上抛出一个物体，空气的直向上抛出一个物体，空气的阻力可以忽略，分别计算阻力可以忽略，分别计算0.6s、1.6s后物体的位置（后物体的位置（g取取10m/s2）。）。0.6s、1.6s时
42、时物体的速度物体的速度?例与练例与练1、从塔上以、从塔上以20m/s20m/s的初速度竖直向上抛的初速度竖直向上抛一个石子，不考虑空气阻力，求一个石子，不考虑空气阻力，求5s5s末石子末石子速度和速度和5s5s内石子位移。内石子位移。(g=10m/s(g=10m/s2 2)。V V0 0 以向上方向为正方向。以向上方向为正方向。x正正gtvvt0smsmsm/30/510/202021gttvxmmm25510215202xV Vt t牛顿第一定律牛顿第一定律牛顿第二定律牛顿第二定律a=F/m 或或F=ma牛顿第三定律牛顿第三定律F=F牛顿运动定律牛顿运动定律指出了物体具有惯指出了物体具有惯性
43、。揭示了运动和性。揭示了运动和力的关系：力的关系：力是改变物体力是改变物体运动状态的原因运动状态的原因定量地描述运动和定量地描述运动和力的关系力的关系大小大小关系、方向关系和关系、方向关系和瞬时关系，指出：瞬时关系，指出：力是产生加速力是产生加速度的原因度的原因揭示力作用的相揭示力作用的相互性和对等性。互性和对等性。指出：指出：力是物体间力是物体间的相互作用的相互作用动力学第一类问题动力学第一类问题动力学第二类问题动力学第二类问题（1 1）平衡状态：）平衡状态：物体在力的作用下处于物体在力的作用下处于静止静止或或匀速直匀速直线运动线运动的状态，称为平衡状态。的状态，称为平衡状态。思考：物体速度
44、为思考：物体速度为0 0时，物体是否一定处于时，物体是否一定处于平衡状态？平衡状态？a=0a=0（2 2）平衡条件）平衡条件F F合合=0=0例题例题1 1：城市中的路灯，无轨电车的供电线路等，经常用城市中的路灯，无轨电车的供电线路等，经常用三角形的结构悬挂。图为这类结构的一种简化模型。图三角形的结构悬挂。图为这类结构的一种简化模型。图中硬杆中硬杆OBOB可绕通过可绕通过B B点且垂直于纸面的轴转动，钢索和杆点且垂直于纸面的轴转动，钢索和杆的重量都可忽略。如果悬挂物的重量为的重量都可忽略。如果悬挂物的重量为G G，角，角AOBAOB等于等于，钢索钢索OAOA对对O O点的拉力和杆点的拉力和杆O
45、BOB对对O O点的支持力各是多大？点的支持力各是多大？OGBAOGBAFA21FFCOS0 13F sinF0 31FGFsinsin21GFF costan 解：以解：以O O点为研究对象，受力分析如图点为研究对象，受力分析如图X X轴：轴：Y Y轴：轴：由以上方程解得：由以上方程解得：练习练习.如图所示如图所示,在倾角为在倾角为的斜面上的斜面上,放放一重力为一重力为G G的光滑小球的光滑小球,球被竖直挡板挡住不球被竖直挡板挡住不下滑下滑,求：斜面和挡板对球的弹力大小。求：斜面和挡板对球的弹力大小。生活中常说的“超重”、“失重”这个小伙子这个小伙子1818岁，身高岁，身高1.71.7米，质
46、量是米，质量是100kg100kg，他，他“超超重重”了了 这辆汽车规定载重这辆汽车规定载重5 5吨，现在实际拉吨，现在实际拉1010吨，吨，它它“超重超重”了。了。神州五号加速升空阶段,杨利伟要接受超重的考验,到了太空要吃失重之苦。例题例题2 2：如图，人的质量为如图，人的质量为m m，当，当电梯以加速度电梯以加速度a a加速上升时，人对加速上升时，人对地板的压力地板的压力FF是多大？是多大？a av v解：人为研究对象，由牛顿第二定律得解：人为研究对象，由牛顿第二定律得F Fmg=m amg=m a故：故：F=mg+m aF=mg+m a由牛顿第三定律得：压力由牛顿第三定律得：压力F F大
47、小为大小为 mg+m a mg+m a。物体对支持物的压力（或物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）对悬挂物的拉力）大于大于物物体所受重力的现象。体所受重力的现象。（1 1）超重（加速上升或减速下降）超重（加速上升或减速下降）a av v练习：练习：如图，人的质量为如图，人的质量为m m，当电，当电梯以加速度梯以加速度a a加速下降时，人对地加速下降时，人对地板的压力板的压力FF是多大？是多大？a av v解：人为研究对象，由牛顿第二定律得解：人为研究对象，由牛顿第二定律得mgmgF=m aF=m a故：故：F=mg-m aF=mg-m a由牛顿第三定律得：压力由牛顿第三定律得：压力F F大小
48、为大小为 mg-m a mg-m a。（2 2）失重（加速下降或减速上升）失重（加速下降或减速上升）物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）力）小于小于物体所受重力的现象。物体所受重力的现象。思考：思考：如果电梯以加速度如果电梯以加速度a=ga=g加速下降时，人加速下降时，人对地板的压力对地板的压力FF是多大呢？是多大呢？a av v（3 3）完全失重）完全失重物体对支持物（或对悬挂物）物体对支持物（或对悬挂物）完全没有完全没有作用力的现象。即：作用力的现象。即：F=0 F=0物体处于超重与失重状态时，其物体处于超重与失重状态时，其重力并没改变，重力并没改变，只
49、是它对支持物的压力（或悬挂物的拉力）变大只是它对支持物的压力（或悬挂物的拉力）变大或变小。或变小。（4 4）超重和失重的实质）超重和失重的实质物体具有物体具有竖直向上的加速度（或分量）竖直向上的加速度（或分量）为超重状态为超重状态物体具有物体具有竖直向下的加速度（或分量）竖直向下的加速度（或分量）为失重状态为失重状态超重还是失重由超重还是失重由加速度方向加速度方向决定，与决定，与速度方向速度方向无关无关方向竖直向下（1 1）自由落体运动定义）自由落体运动定义:物体只在物体只在重力作用下重力作用下从从静止静止开始下落的运动。开始下落的运动。（2 2）自由落体运动条件）自由落体运动条件:（3 3）自由落体运动加速度）自由落体运动加速度:初速度为零初速度为零 运动过程中只受重力的作用。运动过程中只受重力的作用。例题例题3 3：以：以10m/s10m/s的速度从地面竖直向上抛出一个物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，分别计算体，空气的阻力可以忽略，分别计算0.6s0.6s、1.6s1.6s后后物体的位置（物体的位置（g g取取10m/s10m/s2 2）。）。4.2m4.2m3.2m3.2m
