第六、七節(jié)超重和失重力學單位 1如圖46、72所示，重10 N的物體以速度v在粗糙的水平面上向左運動，物體與桌面間的動摩擦因數(shù)為0.1，現(xiàn)給物體施加水平向右的拉力F，其大小為20 N，則物體受到的摩擦力和加速度大小分別為(取g10 m/s2)()精 彩 回 眸圖46、72 A1 N,19 m/s2 B0,20 m/s2C1 N,21 m/s2 D條件不足，無法計算【答案】C 2用30 N的水平外力F，拉一個靜止在光滑水平面上的質(zhì)量為20 kg的物體，力F作用3 s后消失，則第5 s末物體的速度和加速度分別是()Av4.5 m/s，a1.5 m/s2Bv7.5 m/s，a1.5 m/s2Cv4.5 m/s，a0Dv7.5 m/s，a0【答案】C 3如圖46、73所示，小車質(zhì)量為M，光滑小球P的質(zhì)量為m，繩質(zhì)量不計，水平地面光滑，要使小球P隨車一起做勻加速運動，則施于小車的水平作用力F是(已知)()Amgtan B(Mm)gtan C(Mm)gcot D(Mm)gsin 圖46、73 【答案】B【解釋】對小球受力分析如右圖所示，則mgtan ma，所以agtan .對整體，F(xiàn)(Mm)a(Mm)gtan . 一、超重和失重1超重：物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?_物體所受重力的現(xiàn)象，稱為超重現(xiàn)象加速度的方向向上2失重：物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?_物體所受重力的現(xiàn)象，稱為失重現(xiàn)象加速度的方向向下3完全失重現(xiàn)象：如果一個物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?_，稱為完全失重現(xiàn)象加速度為g.知 識 梳 理大于 小于 為零 思考：物體處于完全失重時還受重力嗎？【答案】地球?qū)ξ矬w仍然有引力，仍然要受重力 二、單位制一個物理公式在確定了相關物理量關系的同時，也確定了物理量的_關系國際單位由_和_組成在力學中，選定_、_、_作為基本單位力學中的其他單位都可以利用物理公式從這三個基本單位推導出來，叫做_.單位 基本單位 導出單位 m(長度單位) kg(質(zhì)量單位) s(時間單位) 導出單位 1產(chǎn)生超重的原因當物體具有向上的加速度a(向上加速或向下減速運動)時，支持物對物體的支持力(或懸繩的拉力)為F.由牛頓第二定律可得Fmgma，所以Fm(ga)mg.由牛頓第三定律知，物體對支持物的壓力(或?qū)依K的拉力)Fmg.超重和失重 2產(chǎn)生失重的原因當物體具有向下的加速度a(向下加速或向上減速運動)時，支持物對物體的支持力(或懸繩對物體的拉力)為F.由牛頓第二定律可知mgFma，所以Fm(ga)mg.由牛頓第三定律可知，物體對支持物的壓力(或?qū)依K的拉力)Fmg，電梯具有向上的加速度，物塊處于超重狀態(tài)，可能加速向上運動或減速向下運動；t2t3，F(xiàn)mg，可能靜止或勻速運動；t3t4，F(xiàn)mg，電梯具有向下的加速度，物塊處于失重狀態(tài)，可能做加速向下或減速向上運動綜上分析可知，B、C正確答案：BC 題后反思：(1)判斷超、失重現(xiàn)象關鍵是看加速度方向，而不是運動方向(2)處于超重狀態(tài)時，物體可能做向上加速或向下減速運動(3)處于失重狀態(tài)時，物體可能做向下加速或向上減速運動 質(zhì)量為50 kg的人站在升降機中，取豎直向上的方向為正方向，升降機運動的vt圖象如圖46、75所示，在t0至t2 s內(nèi)，人對升降機地板的壓力為_ N；在t6 s至t10 s內(nèi)，人對升降機地板的壓力為_N(g取10 m/s2)【答案】550475 圖46、75 1單位制單位是為了測定、比較物理量的大小而建立的，在學習物理時，正確使用單位非常重要物理公式在確定了物理量數(shù)量關系的同時，也確定了物理量的單位關系(1)基本單位：被選定的幾個物理量的單位叫基本單位我們可以根據(jù)物理公式中其他物理量和這幾個物理量的關系，推導出其他物理量的單位力學單位 (2)導出單位：由物理公式中各物理量的關系根據(jù)基本單位推導得來的單位叫導出單位(3)單位制：基本單位和導出單位一起組成了單位制 2力學單位制(1)基本單位：選定長度、質(zhì)量和時間這三個物理量的單位作為基本單位(2)在國際單位制中，取m(長度單位)、kg(質(zhì)量單位)、s(時間單位)為基本單位，則可推導出1 N1 kgm/s2. 3國際單位制的基本單位物理量名稱物理量符號單位名稱單位符號長度l米m質(zhì)量m千克(公斤) kg時間t秒s電流I安(培) A熱力學溫度T開(爾文) K發(fā)光強度I(I V)坎(德拉) cd物質(zhì)的量n(V)摩(爾) mol 特別提醒：利用單位制進行計算時，可對計算結果的正誤進行檢驗，如用力學國際單位制計算時，只有所求物理量的計算結果的單位和該物理量的力學國際單位制中的單位完全統(tǒng)一時，該運算過程才可能是正確的，若所求物理量的單位不對，則結果一定出錯 【例2】 一輛質(zhì)量為4103 kg的汽車在水平地面上勻速行駛某個時刻關閉發(fā)動機，經(jīng)過20 s滑行40 m而停止下來，求汽車所受阻力為多大？ 答案：800 N 題后反思：(1)物理量與物理單位不同物理量是能夠定量地反映客觀事物的主要屬性和共同特征的物理概念，每一個物理量都可以用“數(shù)值單位”來表述，單位不同，其數(shù)值也不同可見物理單位是完整描述物理量的一部分(2)一個物理量的單位如果用兩個或兩個以上的基本單位的符號表示，這個物理量的單位一定是導出單位如速度：m/s，密度：k g /m3等，但是用一個符號表示的單位不一定是基本單位，如米(m)是基本單位，而牛頓(N)卻是導出單位 (3)物理計算問題中給出的各物理量的單位不一定是統(tǒng)一的國際單位，一般先將其換算成統(tǒng)一的國際單位，這樣在計算過程中就不必將單位一一代入進行運算，只要在計算的數(shù)值后面加上相應的單位即可 質(zhì)量為1.5 t的汽車在前進中遇到的阻力是車重的0.05倍，汽車在水平地面上做勻加速直線運動時，5 s內(nèi)速度由36 km/h增至5 4 k m/h，求汽車所受牽引力的大小(g取10 m/s2)【答案】2.25103 N 【例3】 某人在地面上最多能舉起m160 kg的物體，在一個加速下降的電梯里最多能舉起m280 kg的物體，取g10 m/s2，求：(1)此電梯的加速度(2)若電梯以(1)中加速度大小加速上升，則此人在電梯中最多能舉起多大質(zhì)量的物體？綜 合拓 展提 高 答案：(1)2.5 m/s2(2)48 kg 題后反思：解決在升降機中舉物體這類問題時，一定要注意在列牛頓第二定律方程時，確定哪一個物體為研究對象，我們一般選取在升降機中被舉起的物體為研究對象，對其進行受力分析畫出受力圖，然后根據(jù)牛頓第二定律列方程求解 “蹦極”就是跳躍者把一端固定的長彈性繩綁在踝關節(jié)等處，從幾十米高處跳下的一種極限運動某人做蹦極運動，所受繩子拉力F的大小隨時間t變化的情況如圖46、76所示，將蹦極過程近似為在豎直方向的運動，重力加速度為g.據(jù)圖可知，此人在蹦極過程中最大加速度約為()AgB2gC3gD4g【答案】B圖46、76