江西省永豐中學高中物理4.7用牛頓運動定律解決問題(二)新人教版必修1

1、4.7 4.7 用牛頓運動定律用牛頓運動定律 解決問題（二）解決問題（二）第四章第四章 牛頓運動定律牛頓運動定律（3）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：F合合=或者或者 a=0一、共點力平衡一、共點力平衡（1）共點力：）共點力：一個物體受幾個力的作用，這幾個力的一個物體受幾個力的作用，這幾個力的作用線相交于一點作用線相交于一點（2）平衡狀態(tài)：）平衡狀態(tài)：一個物體在幾個力的作用下保一個物體在幾個力的作用下保持靜止或勻速直線運動狀態(tài)。持靜止或勻速直線運動狀態(tài)。第四章第四章 牛頓運動定律牛頓運動定律（4）平衡條件的四個推論：）平衡條件的四個推論：若物體在若物體在兩個力兩個力同

2、時作用下處于平衡狀態(tài)，則同時作用下處于平衡狀態(tài)，則這兩個力大小相等、方向相反，且作用在同一直這兩個力大小相等、方向相反，且作用在同一直線上，其合力為零。線上，其合力為零。物體在物體在三個共三個共點力作用下處于平衡狀態(tài)，任意點力作用下處于平衡狀態(tài)，任意 兩個力的合力與第三個力等大、反向。兩個力的合力與第三個力等大、反向。物體在物體在n個非平行力個非平行力同時作用下處于平衡狀態(tài)時，同時作用下處于平衡狀態(tài)時，n個力必定共面共點，合力為零，稱為個力必定共面共點，合力為零，稱為n個共點力的個共點力的平衡，其中任意平衡，其中任意(n-1)個力的合力必定與第個力的合力必定與第n個力等大個力等大、反向，作用在

3、同一直線上。、反向，作用在同一直線上。當物體處于平衡狀態(tài)時，沿任意方向物體的合力當物體處于平衡狀態(tài)時，沿任意方向物體的合力均為零。均為零。第四章第四章 牛頓運動定律牛頓運動定律 正交分解法：正交分解法：將各力分別分解到將各力分別分解到x軸上和軸上和y軸上，軸上，運用兩坐標軸上的合力等于零的條件，運用兩坐標軸上的合力等于零的條件，Fx=0，y，多用于三個以上共點力作用下物體的平衡，多用于三個以上共點力作用下物體的平衡 （5）利用平衡條件解決實際問題的方法）利用平衡條件解決實際問題的方法矢量三角形法：矢量三角形法：物體受同一平面內三個互不平物體受同一平面內三個互不平行的力作用平衡時，這三個力的矢量

4、箭頭首尾相行的力作用平衡時，這三個力的矢量箭頭首尾相接，構成一個矢量三角形，這三個力的合力必為接，構成一個矢量三角形，這三個力的合力必為零，根據正弦定理零，根據正弦定理 或相似三角形（對或相似三角形（對應邊之比等于各邊代表的力之比）可求得未知力。應邊之比等于各邊代表的力之比）可求得未知力。sinsinsin321FFF力的合成、分解法力的合成、分解法：根據任意兩個力的合力與：根據任意兩個力的合力與第三個力等大反向的關系。第三個力等大反向的關系。提醒：各種方法有機的運用會使問題更易于解決！提醒：各種方法有機的運用會使問題更易于解決！第四章第四章 牛頓運動定律牛頓運動定律ABOG例題一：例題一：課

5、本課本P88解：以解：以o點為研究對象，進點為研究對象，進行受力分析如圖所示：行受力分析如圖所示：將將F1進行分解在坐標軸上進行分解在坐標軸上在在x軸上：軸上：F2-F1cos=0 （1）在在y軸上：軸上：F1sin-F3=0 （2）由（由（1）（）（2）可得：）可得：F1=G/sinF2=G/tanF1F2F3=GXyF1sinF1sin當當很小時，很小時，F1、F2都接近都接近0,則則F1、F2都會很大。都會很大。因此要根據材料情況適當的選擇因此要根據材料情況適當的選擇。第四章第四章 牛頓運動定律牛頓運動定律練習練習1：一物體置于粗糙的斜面上，給該物體施加一個平行于一物體置于粗糙的斜面上，

6、給該物體施加一個平行于斜面的力，當此力為斜面的力，當此力為100 N且沿斜面向上時，物體恰能沿斜面且沿斜面向上時，物體恰能沿斜面向上勻速運動；當此力為向上勻速運動；當此力為20 N且沿斜面向下時，物體恰能在斜且沿斜面向下時，物體恰能在斜面上向下勻速運動。面上向下勻速運動。求施加此力前，物體在斜面上受到的摩擦力為多大？求施加此力前，物體在斜面上受到的摩擦力為多大？解：沿斜面向上時受力分析如圖：解：沿斜面向上時受力分析如圖：x軸：軸：F1-mgsin-f1=0 y軸：軸：mgcos-FN1=0當不施加此力時當不施加此力時,重力沿斜面向下的分力重力沿斜面向下的分力 mgsin=40 NGFN下降下降

7、減速減速aVF合=FN-G=maFN=G+maF壓=FN=G+ma即：F壓G，物體具有向上的加速度，物體具有向上的加速度 GG第四章第四章 牛頓運動定律牛頓運動定律失重失重：視重小于實重：視重小于實重下降下降加速加速F合=G-FN=maFN=G-maF壓=FN=G-ma即：F壓GFN上升上升減速減速，物體具有向下的加速度，物體具有向下的加速度 FNGGvavF合=G-FN=maFN=G-maF壓=FN=G-ma即：F壓Ga當當a=g時，時，F壓壓=0物體處于物體處于完全失重完全失重第四章第四章 牛頓運動定律牛頓運動定律習題習題5：如圖升降機以：如圖升降機以0.5 m/s2的加速度勻加速上的加速

8、度勻加速上升升,站在升降機里的人質量是站在升降機里的人質量是 kg，人對升降，人對升降機地板的壓力是多大？如果人站在升降機里的測機地板的壓力是多大？如果人站在升降機里的測力計上，測力計的示數是多大？力計上，測力計的示數是多大？ 【解析解析】人在人在和和F的合力作用下，以的合力作用下，以0.5 m/s2的加速度豎直向上運動，取豎直向上為正方向，的加速度豎直向上運動，取豎直向上為正方向，根據牛頓第二定律得根據牛頓第二定律得Fma 由此可得由此可得Fmam（g+a） 代入數值得代入數值得F 根據牛頓第三定律，人對地板的壓力的大小也是根據牛頓第三定律，人對地板的壓力的大小也是 ，方向與地板對人的支持力

9、的方向相反，即豎直向下。測力計方向與地板對人的支持力的方向相反，即豎直向下。測力計的示數表示的是測力計受到的壓力，所以測力計的示數就是的示數表示的是測力計受到的壓力，所以測力計的示數就是 。第四章第四章 牛頓運動定律牛頓運動定律習題習題6：某人在地面上最多能舉起：某人在地面上最多能舉起60 kg的物體，而在一個加速的物體，而在一個加速下降的電梯里最多能舉起下降的電梯里最多能舉起 kg的物體。求：（）此電梯的物體。求：（）此電梯的加速度多大？的加速度多大？ （）若電梯以此加速度上升，則此人在電梯里最多能舉（）若電梯以此加速度上升，則此人在電梯里最多能舉起物體的質量是多少？（取起物體的質量是多少？

10、（取g=10 m/s2） 答案答案（）（）2.5 m/s2 (2)48 kg習題習題7：一個質量是：一個質量是50 kg的人站在升降機的地板上，升降的人站在升降機的地板上，升降機的頂部懸掛了一個彈簧測力計，彈簧測力計下面掛著一機的頂部懸掛了一個彈簧測力計，彈簧測力計下面掛著一個質量為個質量為mA=5 kg的物體的物體，當升降機向上運動時，他看，當升降機向上運動時，他看到彈簧測力計的示數為到彈簧測力計的示數為40 N,如圖所示，如圖所示，g取取10 m/s2，求此時人對地板的壓力大小。，求此時人對地板的壓力大小。答案答案：400 N第四章第四章 牛頓運動定律牛頓運動定律四、四、 從動力學看自由落

11、體運動從動力學看自由落體運動（1）對自由落體運動的理解）對自由落體運動的理解自由落體運動是物體自由落體運動是物體只在重力只在重力作用下從作用下從靜止開始下落靜止開始下落的運動，即物體的初速度為零。的運動，即物體的初速度為零。由于物體在做自由落體運動時所受重力由于物體在做自由落體運動時所受重力是一個恒力，由牛頓第二定律可知，物體是一個恒力，由牛頓第二定律可知，物體下落的加速度也是恒定加速度，從這個角下落的加速度也是恒定加速度，從這個角度看，自由落體運動是勻變速直線運動。度看，自由落體運動是勻變速直線運動。從牛頓第二定律從牛頓第二定律F=ma可知，物體所受重力產生下落的加可知，物體所受重力產生下落的加速度，速度，mg=ma，所以，所以a=g。（2）對豎直上拋運動的理解）對豎直上拋運動的理解GF合=G=maa=gG向下為向下為+v向上為向上為+v物體所受重力產生加速度，物體所受重力產生加速度，F合合=-mg=ma ，所以，所以a=-g。第四章第四章 牛頓運動定律