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①运动情况;(2)由运动情况分析判断物体的②受力情况。2.解决两类基本问题的方法:以③加速度为桥梁,由运动学公式和④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①向上时,物体对悬挂物的拉力或支撑物的压力②大于自身重力。2.失重:当物体的加速度方向③向下时,物体对悬挂物的拉力或支撑物的压力④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⑤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7kg,受到14N的水平恒力作用,则5s末的速度及5s内通过的路程为()A.8m/s25mB.2m/s25mC.10m/s25mD.10m/s12.5m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=147m/s2=2m/s2v=at=2×5m/s=10m/sx=12at2=12×2×25m=25m。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,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=5×105m/s2,质量m=1×10-2kg,枪筒长x=0.64m,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)8×102m/s(2)5×103N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=8×102m/s。(2)根据牛顿第二定律有F=ma,代入相关数据可得F=5×103N。4.质量为2kg的物体在水平恒力F=4N的作用下由静止开始沿水平面运动,经时间2s后撤去外力F,物体又经时间4s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)43N(2)8m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=43N,a1=43m/s2,a2=23m/s2(2)根据v=at得知撤去外力时的速度v=83m/s,根据平均速度公式可知物体的总位移大小x=❑
