例1、(《金版教程》P89 例2)质量为2kg的物体,挂在电梯的弹簧下端。当电梯以5m/s2的加速度竖直加速下降时,求弹簧称的示数(g=10m/s2)。
分析:电梯和物体以5m/s2向下加速,物体失重ma=2×5=10N,则物体的“重力”20-10=10N
解:10N。
例2、(《金版教程》P89 例1)原来作匀速运动的木箱内,有一被伸长弹簧拉住、具有一定质量的物体A静止在地板上,如图所示。现发现A突然被弹簧拉向右方。由此可判断,木箱的运动可能是:
A、加速下降; B、减速上升;
C、匀速向右运动; D、加速向左运动。
分析:原来拉力与摩擦力平衡,现物体被拉动,表明摩擦力减小了,因此压力减小了,物体处于失重状态。
另一种原因是木箱向左加速,由于惯性,木箱向右运动。
解:A、B、D。
例3、《金版教程》P92 例5
直接用超重解。设此时能举起的质量为m,物体重力增加了masin300,则mg+masin300=550,得m=50kg。
练习:1、质量为m的物体沿质量为M的静止光滑斜面下滑,斜面倾角为α。水平地面对斜面体的支持力为________。
解:(M+m)-mgsin2α
2、如图3―18所示,底坐A上装有一根直立长杆,其总质量为M,杆上套有质量为m的环B,它与杆有摩擦,当环从底座以初速度向上飞起时(底座保持静止,环的加速度为a1,环下落时,环的加速度为a2(方向向下)。求环在升起和下落的过程中,底坐对水平的压力分别是 和 。
解:⑴、环升起时,加速度a1向下,失重ma1。将A、B视为一个整体。
N=(M+m)g-ma1=Mg-m(a1-g)
⑵、环下落时,加速度a2向下,失重ma2。将A、B视为一个整体。
N=(M+m)g-ma2=Mg-m(a2-g)
答:此题应填Mg-m(a1-g),Mg-m(a2-g)。
3、如图,在轻杆两端分别固定两个质量均为m的金属球A、B,杆可绕光滑轴O在竖直平面内转动,OA=a,OB=2a。开始时杆水平放置。不计空气阻力,求杆转到竖直位置时,轴O受到的力的大小。
解:设杆竖直时,角速度为ω,将A、B及杆视为一个整体,O受的力等于A、B的重力与B的超重部分之和减去A的失重部分,即:
N=2mg+mω2×2a-mω2a
杆从水平位置到竖直的过程中,系统机械能守恒
mg×2a-mga=m(ωa)2/2+m(2ωa)2/2
得 N=12mg/5
4、《金版教程》P101 【培养素质】1、3
【提升能力】2、7
【才华展示】3
教学后记: