1、第2讲两类动力学问题超重和失重一、两类动力学问题1.动力学的两类基本问题(1)由受力情况分析判断物体的运动情况;(2)由运动情况分析判断物体的受力情况。2.解决两类基本问题的方法:以加速度为桥梁,由运动学公式和牛顿第二定律列方程求解。二、超重和失重1.超重:当物体的加速度方向向上时,物体对悬挂物的拉力或支撑物的压力大于自身重力。2.失重:当物体的加速度方向向下时,物体对悬挂物的拉力或支撑物的压力小于自身重力。3.完全失重:当物体竖直向下且加速度大小等于重力加速度g时,物体对悬挂物的拉力或支撑物的压力为零。1.一个原来静止的物体放在光滑水平面上,质量是7 kg,受到14 N的水平恒力作用,则5
2、s 末的速度及5 s内通过的路程为()A.8 m/s25 m B.2 m/s25 mC.10 m/s25 m D.10 m/s12.5 m答案C物体由静止开始在恒力的作用下做初速度为零的匀加速直线运动。由牛顿第二定律和运动学公式得a=Fm=147 m/s2=2 m/s2v=at=25 m/s=10 m/sx=12at2=12225 m=25 m。2.人站在电梯中随电梯一起运动。下列过程中人处于超重状态的是()A.电梯加速上升 B.电梯加速下降C.电梯匀速上升 D.电梯匀速下降答案A电梯无论匀速上升还是匀速下降,加速度都等于0,选项C、D错。电梯加速上升,加速度竖直向上,为超重状态,电梯加速下降
3、,加速度竖直向下,为失重状态,选项A对B错。3.射击时枪筒固定,燃气推动子弹加速运动。如果把子弹在枪筒中的运动看做匀加速直线运动,子弹的加速度a=5105 m/s2,质量m=110-2 kg,枪筒长x=0.64 m,阻力不计。求子弹:(1)射出枪口时速度的大小v;(2)所受推力的大小F。答案(1)8102 m/s(2)5103 N解析(1)根据匀变速运动学公式有v2=2ax,代入相关数据可得v =8102 m/s。(2)根据牛顿第二定律有F=ma,代入相关数据可得F=5103 N。4.质量为2 kg的物体在水平恒力F=4 N的作用下由静止开始沿水平面运动,经时间2 s后撤去外力F,物体又经时间4 s后重新静止。求:(1)物体所受阻力大小;(2)该过程物体发生的总位移大小。答案(1)43 N(2)8 m解析(1)以物体为研究对象分析受力,根据牛顿第二定律得F-f=ma1f=ma2a1t1=a2t2联立解得f=43 N,a1=43 m/s2,a2=23 m/s2(2)根据v=at得知撤去外力时的速度v=83 m/s,根据平均速度公式可知物体的总位移大小x=
