1、1专题九.牛顿第三定律、超重和失重1.牛顿第三定律(1).作用力和反作用力一定是同种性质的力，而平衡力不一定； (2)作用力和反作用力作用在两个物体上，而一对平衡力作用在一个物体上(3)作用力和反作用力同时产生、同时变化、同时消失；而对于一对平衡力，其中一个力变化不一定引起另外一个力变化两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上，公式可写为 。F作用力与反作用力的二力平衡的区别内容 作用力和反作用力 二力平衡受力物体 作用在两个相互作用的物体上 作用在同一物体上依赖关系 同时产生，同时消失相互依存，不可单独存在无依赖关系，撤除一个、另一个可依然存在，只是不再平衡叠加
2、性 两力作用效果不可抵消，不可叠加，不可求合力两力运动效果可相互抵消，可叠加，可求合力，合力为零；形变效果不能抵消力的性质 一定是同性质的力 可以是同性质的力也可以不是同性质的力2.超重和失重超重现象是指：NG 或 TG； 加速度 a 向上；失重现象是指：GN 或 GT； 加速度 a 向下； 完全失重是指：T=0 或 N=0； 加速度 a 向下；大小 a= g3.力学基本单位制： （在国际制单位中）kgms、 、基本单位和导出单位构成单位制.a：长度的单位米； b：时间的单位秒； c：质量的单位千克4.牛顿运动定律只适应于宏观低速，且只适应于惯性参照系。 例题评析【例 26】弹簧下端挂一个质量
3、 m=1kg 的物体，弹簧拉着物体在下列各种情况下，弹簧的示数：(g=10m/s 2)（1） 、弹簧秤以 5m/s 的速度匀速上升或下降时，示数为 。（2） 、弹簧秤以 5m/s2的加速度匀加速上升时，示数为 。（3） 、弹簧秤以 5m/s2的加速度匀加速下降时，示数为 。（4） 、弹簧秤以 5m/s2的加速度匀减速上升时，示数为 。（5） 、弹簧秤以 5m/s2的加速度匀减速下降时，示数为 。2【分析与解答】(1)10N (2)15N (3)5N (4)5N (5)15N【例 27】如图所示，浸在液体中的小球固定在轻弹簧的一端，弹簧另一端固定在容器底部，已知小球密度 ，液体密度为 1( 1)
4、，体积为 V，弹簧劲度系数为 K，求下列两种情况下弹簧的形变量：(1)整个系统匀速上升；(2)整个系统自由下落。【分析与解答】：（1）小球受力为：重力，弹簧弹力，液体浮力，设小球体积为 V，弹簧形变量为 ，整个系统匀速上升，小球受力平衡，则：L(2)在整个系统自由下落时，在地面的观察者看来，小球自由下落，由于物体处于完全失重状态，浮力消失，f=0，因此 F 也为零，即 。0L【例 28】电梯地板上有一个质量为 200 kg 的物体，它对地板的压力随时间变化的图象如图所示.则电梯从静止开始向上运动，在 7 s 内上升的高度为多少？【分析与解答】：以物体为研究对象，在运动过程中只可能受到两个力的作
5、用：重力 mg=2 000 N，地 板 支 持 力F.在 0 2 s 内 ， F mg， 电 梯 加 速 上 升 ， 2 5 s 内 ， F=mg， 电 梯 匀 速 上 升 ， 5 7 s 内，F mg，电梯减速上升.若以向上的方向为正方向，由上面的分析可知，在 02 s 内电梯的加速度和上升高度分别为a1= = m/s2=5 m/s2g203电梯在 t=2 s 时的速度为v=a1t1=52 m/s=10 m/s，因此，在 25 s 内电梯匀速上升的高度为h2=vt2=103 m=30 m.电梯在 57 s 内的加速度为a2= = m/s2= 5 m/s2mgF3201即电梯匀减速上升，在 5
6、7 s 内上升的高度为h3=vt3+ a2t32=102 m 522 m=10 m1所以，电梯在 7 s 内上升的总高度为h=h1+h2+h3=（10+30+10）m=50 m.答案：50 m 能力训练 8寒假作业 831某同学要在升降机内用天平来称量质量，下列哪些情况可以实现? A升降机匀速下降 B升降机减速下降C升降机做自由落体运动D升降机减速上升，但加速度数值小于重力加速度2如图所示，一根细线一端固定在容器的底部，另一端系一木球，木块浸没在水中，整个装置在台秤上，现将细线割断，在木球上浮的过程中不计水的阻力，则台秤上的示数： A增大 B减小 C不变 D无法确定3如图，在倾角为 的斜面上，
7、放置质量为 2m 和 m 两木块，中间连一尚未发生形变的轻弹簧，两木块同时由静止释放，在斜面光滑和不光滑两种情况下，弹簧(两木块与斜面的摩擦因数相同) A均被压缩 B均被拉长 C前者保持原长，后者被压缩 D均保持原长4.某人在地面上最多能举起 60 kg 的重物，当此人站在以 5 m/s2的加速度加速上升的升降机中，最多能举起多少千克的重物?（ g 取 10 m/s2） 5.一种能获得强烈失重、超重感觉的巨型娱乐设施中，用电梯把乘有 10 多人的座舱送到大约二十几层楼高的高处，然后让座舱自由落下，落到一定位置时，制动系统开始启动，座舱匀减速运动到地面时刚好停下.已知座舱开始下落时的高度为 76 m，当落到离地面 28 m时开始制动.若某人手托着质量为 5 kg 的铅球进行这个游戏，问：（1）当座舱落到离地高度 40 m 左右的位置时，托着铅球的手感觉如何？（2）当座舱落到离地高度 15 m 左右的位置时，手要用多大的力才能托住铅球？（ g取 10 m/s2）
