瞬时问题与动态分析超重失重学习资料.pptx

会计学(2)按顺序对题目给定的物理过程进行分析的方法称为程序法．动态分析问题要按程序法进行，应用程序法的关键是建立清晰的运动图景，找出不同过程的转折点，分段分析．
3．超重和失重
(1)实重：物体实际所受到的重力，它与物体的运动状态无关.
视重：当物体在竖直方向上有加速度时，物体对弹簧秤的拉力或对台秤的压力将不再等于物体的重力，此时弹簧秤的示数或台秤的示数称为物体的视重．(2)超重、失重、完全失重一、瞬时问题
问题：怎样理解“轻绳”、“轻杆”、“轻弹簧”等模型？
解答：“轻”是指质量和重力可以忽略不计，同一根绳、弹簧两端及中间各点的弹力大小都相等．
“绳”或“线”：只能受拉力，不能受压力；形变量很小，其弹力可以突变．“杆”或“棒”：可以受拉力，也可以受压力，还可能受力不沿杆的方向；形变量很小，弹力可以突变．
“弹簧”：可以受拉力，也可以受压力，形变量较大，其弹力不能突变．例1：如图3－3－1(a)所示，一质量为m的物体系于长度分别为l1、l2的两根细线上，l1的一端悬挂在天花板上，与竖直方向夹角为θ，l2水平拉直，物体处于平衡状态．(1)现将图(a)中l2线剪断，求剪断瞬时物体的加速度．
(2)若将图(a)中的细线l1改为质量不计的轻弹簧而其余情况不变，如图(b)所示，求剪断l2瞬间物体的加速度．解析：(1)因为l2被剪断的瞬间，l1上的张力大小发生了瞬时变化．剪断瞬时物体的加速度a＝gsinθ.
(2)因为l2被剪断的瞬间，弹簧l1的长度来不及发生变化，其大小和方向都不变，剪断瞬时物体的加速度为gtanθ.点评：分析瞬时问题，主要抓住两个技巧：
(1)分析瞬时前后的受力情况及运动情况，列出相应的规律方程．
(2)紧紧抓住轻绳模型中的弹力可以突变，轻弹簧模型中的弹力不能突变这个力学特征．
警示：在中学物理中，除了弹簧，还有橡皮绳也是一个理想模型，受力时恢复形变需要一段时间，橡皮绳中的力不能突变．另外，和轻弹簧相比，橡皮绳只能承受拉力不能承受压力，弹簧既能承受拉力又能承受压力．二、动态过程分析
问题：分析动态问题时应注意哪些问题？
解答：(1)物体所受合力的方向决定了其加速度的方向，合力与加速度的大小关系是F合＝ma，只要合力为零，加速度才能为零，一般情况下，合力与速度无必然的联系，只有速度变化才与合力有必然的联系．
(2)合力与速度同向时，物体加速，反之减速．例2：如图3－3－2所示，一轻质弹簧一端系在墙上的O点，另一端连接小物体，弹簧自由伸长到B点，让小物体m把弹簧压缩到A点，然后释放，小物体能运动到C点静止，物体与水平地面间的动摩擦因数恒定，试判断下列说法正确的是()A．物体从A到B速度越来越大，从B到C速度越来越小
B．物体从A到B速度越来越小，从B到C加速度不变
C．物体从A到B先加速后减速，从B到C一直减速运动
D．物体在B点所受合外力为零解析：物体在A点时受到水平方向的两个力作用，向右的弹力kx和向左的摩擦力f，合力F合＝kx－f，物体从A→B过程中，弹力由大于f减至零，所以一开始阶段合力向右，中途有一点合力为零，然后合力向左，而v一直向右，故先做加速度越来越小的加速运动，在A到B中途有一点加速度为零，速度达到最大，接着做加速度越来越大的减速运动．物体从B→C的过程中，受到向左的弹力kx和向左的摩擦力f.随x的增大，F合增大，故物体继续做加速度增大的减速运动，一直减速到C点速度为零．C选项正确．点评：解决动态问题要求我们从读题开始，注意题中能划分多少个不同的过程或多少个不同的状态，然后对各个过程或状态进行分析．
警示：物体的运动情况取决于物体所受的力和物体的初始速度．初始速度很容易被同学忽略，希望引起重视．三、超重和失重
问题：用超重和失重解题有哪些注意点？
解答：(1)超重和失重并不是物体重量的增减，不论超重还是失重，物体所受重力是不变的．
(2)物体是超重还是失重，与物体向上运动还是向下运动无关，即超重还是失重与物体的速度大小和方向无关，而在于具有向上的加速度还是向下的加速度．例3：质量为m的人站在升降机里，如果升降机运动时加速度的绝对值为a，升降机底板对人的支持力F＝mg＋ma，则可能的情况是()
A．升降机以加速度a向下加速运动
B．升降机以加速度a向上加速运动
C．在向上运动中，以加速度a制动
D．在向下运动中，以加速度a制动解析：升降机对人的支持力F＝mg＋ma大于人所受的重力mg，故升降机处于超重状态，具有向上的加速度．而A项中加速度向下，C项中加速度也向下，即处于失重状态．故只有选项B、D正确．点评：处理超重、失重问题的方法仍然是牛顿运动定律，主要还是牛顿第二定律，以及利用牛顿第三定律把不能或不易直接求解的力转化为反作用力．
警示：(1)物体超重或失重时，加速度方向不一定沿竖直方向，只要加速度有竖直