用牛頓運動定律解決問題（二）課件

1、（一）共點力的平衡條件（一）共點力的平衡條件一個物體在共點力的作用下，如果保持靜止或者做勻速直線運動，我們就說這個物體處于平衡狀態(tài)。1.平衡狀態(tài)：平衡狀態(tài)：靜止與V=0是一回事嗎？物體V=0是否就一定處于平衡狀態(tài)？ 定義中的關(guān)鍵詞“保持保持” 注意：注意：兩者不同，靜止時，V=0且a=0幾個力都作用在物體的同一點，或者它們的作用線相交于同一點，這幾個力就叫做共點力。 2.共點力：共點力：F1F2F3F1F2GO在非共點力作用下物體可能產(chǎn)生轉(zhuǎn)動。注意：注意：F1F23：共點力作用下物體的平衡條件：共點力作用下物體的平衡條件力是改變物體運動狀態(tài)的原因，物體處于平衡狀態(tài)，即保持勻速真線運動或靜止狀態(tài)

2、，受到的合力應該為零。（1）感性認識）感性認識即物體受到的合力為零。（2）理論推導：）理論推導：在共點力作用下物體的平衡條件是物體受到的合力為零。 即F合0 物體處于平衡狀態(tài)時，加速度a=0根據(jù)牛頓第二定律得：F=ma=0速度v恒定；（3）平衡狀態(tài)的二個特征是：）平衡狀態(tài)的二個特征是：a0；兩個力大小相等，方向相反，作用在同一直線上。（合力為零）物體在二個力共同作用下處于平衡狀態(tài)的條件F1F2F1F2城市中的路燈、無軌電車的供電線路等，經(jīng)常用三角形的結(jié)構(gòu)懸掛。圖4.72為這類結(jié)構(gòu)的一種簡化模型。圖中硬桿）OB可繞通過B點且垂直于紙面的軸轉(zhuǎn)動，鋼索和桿的重量都可忽略。如果懸掛物的重量是G，角AO

3、B等于，鋼索OA對O點的拉力和桿OB對O點的支持力各是多大？例題例題GoAB解：解：以O點為研究對象。 3F2F1F由于重物處于靜止狀態(tài)，懸繩對O點的作用力GF 3 由于O點靜止不動，處于平衡狀態(tài)，所受合力為零sinsin31GFFtancos12GFF則：則： 0cos12FF（1）1F由（1）、（2）式解出鋼索OA的拉力2F硬桿OA的支持力0sin31 FF （2）xyyF1xF1討論：當很小時，sin 和tan 都接近于0，F(xiàn)1、F2都會很大，因而必須合理選擇的大小。（2）對研究對象進行受力分析，并畫受力圖；（5）解方程，進行計算和討論。小結(jié)：小結(jié)：結(jié)合例題總結(jié)求解共點力作用下平衡問題的

4、解題步驟：（1）確定研究對象（4）列方程，共點力的平衡條件是F合0； 對力的分析利用正交分解時有： Fx合=0; Fy合=0 （ 3）據(jù)物體的受力和已知條件，采用力的合成、分解、圖解、正交分解法，確定解題方法；請觀看錄相材料，分析為什么臺秤的讀數(shù)等于物請觀看錄相材料，分析為什么臺秤的讀數(shù)等于物體的質(zhì)量。體的質(zhì)量。臺秤的示數(shù)是根據(jù)秤臺受到的壓力 的大小顯示相應的示數(shù) FFFG物體對臺秤的壓力 和臺秤對物體的支持力F是一對作用力與反作用力，兩個力大小相等，即： 。 FFF 由于物體與電梯共同處于靜止狀態(tài)，即平衡狀態(tài)，所受外力合力零，得F=G。因此 =G。F請觀看錄相材料，物體處在電梯中加速上升時，

5、發(fā)現(xiàn)臺請觀看錄相材料，物體處在電梯中加速上升時，發(fā)現(xiàn)臺秤的示數(shù)變大了。秤的示數(shù)變大了。為什么臺秤的示數(shù)變大了，是不是物體本身的重量增加了？FFGaV電梯從靜止開始上升時，做加速度豎直向上的勻加速直線運動。設物體的質(zhì)量為m，取豎直向上的方向為正向，根據(jù)牛頓第二定律有： maGF由此可得： )(agmmaGF根據(jù)牛頓第三定律兩個力大小相等，即物體對臺秤的壓力大小F=F=m(g+a)由于m(g+a)mg，所以當電梯加速上升時，物體對臺秤的壓力變大，臺秤的讀數(shù)變大。這時物體本身的重量并沒有改變。（二）超重和失重（二）超重和失重超重：超重：物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥?物體所受的重力的現(xiàn)象

6、。 在什么情況下出現(xiàn)超重現(xiàn)象？FFGaV取豎直向上的方向為正向, 物體對臺秤的壓力大小F=F=m(g+a)mgagm )(當加速度豎直向上時a取正值,當物體加速上升或減速下降時出現(xiàn)超重現(xiàn)象。當物體加速上升或減速下降時出現(xiàn)超重現(xiàn)象。 出現(xiàn)超重現(xiàn)象.V請看錄相材料，物體處在電梯中隨電梯做減速上升運動，發(fā)現(xiàn)臺秤的示數(shù)變小。根據(jù)上面的分析，解釋為什么臺秤的示數(shù)變?。?由上面討論知,取豎直向上的方向為正向, 物體對臺秤的壓力大小F=m(g+a)aFFG當物體做減速上升時,V加速度方向與正向相反，a應取負值。物體對臺秤的壓力大小F=m(g+a)mg,臺秤示數(shù)變小。失重：失重：物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮?物體所受的重力的現(xiàn)象。 當物體加速下降或減速上升時出現(xiàn)失重現(xiàn)象。當物體加速下降或減速上升時出現(xiàn)失重現(xiàn)象。V加速度向下。思考思考當物體向下的加速度大小增大時 的值減小，當物體正好以大小為g的加速度加速下降或減速上升時的情況。)(agmF這時 ，得 =0，即它對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ榱?。gaF當物體正好以大小為g的加速度加速下降或減速上升時，物體對支持物、懸掛物完全無作用力，好象完全沒有了重力的作用的現(xiàn)象。重力并無變化具有向上