用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)課件

7．用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)7．用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)課件※知道平衡狀態(tài)，理解共點力作用下物體的平衡條件※※能解決簡單的平衡問題※知道超重、失重現(xiàn)象※※能用牛頓定律解決有關(guān)超重和失重問題※知道平衡狀態(tài)，理解共點力作用下物體的平衡條件※※能解決簡單用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)課件你乘坐過電梯嗎？電梯在啟動、停止的過程中你有怎樣的感受？將你的體驗與同學(xué)交流一下，體會其中蘊(yùn)含的物理規(guī)律．你乘坐過電梯嗎？電梯在啟動、停止的過程中你有怎樣的感受？將你用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)課件1．一個物體在

的作用下，如果保持

或者做

運(yùn)動，我們就說這個物體處于平衡狀態(tài)．2．從牛頓第二定律知道，當(dāng)物體所受

時，加速度為零，物體將保持靜止或者做

，即物體處于 ．因此，在共點力作用下物體的平衡條件是 ．即F合＝

.共點力勻速直線靜止合力為零勻速直線運(yùn)動平衡狀態(tài)合力為零0共點力勻速直線靜止合力為零勻速直線運(yùn)動平衡狀態(tài)合力為零03．如右圖，升降機(jī)加速上升的時候，人對升降機(jī)地板的壓力比人實際受到的 ．物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?

物體

的情況稱為超重現(xiàn)象．重力要大大于所受重力3．如右圖，升降機(jī)加速上升的時候，人對升降機(jī)地板的壓力比人實4．升降機(jī)加速下降的時候，人對升降機(jī)地板的壓力比人

小．物體對支持物的

(或?qū)覓煳锏睦?小于物體所受

的情況稱為 ．5．如果升降機(jī)正好以大小等于g的加速度豎直下落，這時物體對支持物或懸掛物

，好像完全

重力作用，這種狀態(tài)是

狀態(tài)．受到的重力壓力重力失重現(xiàn)象完全沒有作用力沒有了完全失重受到的重力壓力重力失重現(xiàn)象完全沒有作用力沒有了完全失重用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)課件(1)共點力：物體同時受幾個力作用，如果這幾個力作用在物體的同一點，或者它們的作用線交于一點，那么這幾個力就叫共點力．(2)平衡狀態(tài)：一個物體在力的作用下，保持靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，則該物體處于平衡狀態(tài)．用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)課件用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)課件特別提醒：正確區(qū)分“靜止”和“v＝0”．物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時，v＝0，a＝0是平衡狀態(tài)；但是，當(dāng)v＝0時，物體不一定處于平衡狀態(tài)，如自由落體運(yùn)動初始狀態(tài)或豎直上拋運(yùn)動物體到達(dá)最高點時v＝0，但a＝g，不是平衡狀態(tài)．用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)課件如圖所示，斗牛將人高高挑起處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列說法正確的是(

)用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)課件A．人受到2個力的作用，這2個力是共點力B．牛角給人的彈力方向斜向上C．人的重心一定通過支點，此時人受的合力為零D．人的重力與牛角給他的彈力是一對作用力與反作用力答案：ACA．人受到2個力的作用，這2個力是共點力(1)視重：所謂“視重”是指人由彈簧秤等量具上所看到的讀數(shù)．(2)超重：當(dāng)物體具有向上的加速度時，物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?大于物體所受的重力(即視重大于重力)的現(xiàn)象稱為超重現(xiàn)象．(3)失重：當(dāng)物體具有向下的加速度時，物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?小于物體所受的重力(即視重小于重力)的現(xiàn)象，稱為失重現(xiàn)象．用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)課件(4)完全失重：當(dāng)物體向下的加速度a＝g時，物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?等于零的狀態(tài)，即視重等于零時，稱為完全失重狀態(tài)．(5)產(chǎn)生超重、失重現(xiàn)象的原因：①產(chǎn)生超重的原因：當(dāng)物體具有向上的加速度a(向上加速或向下減速運(yùn)動)時，支持物對物體的支持力(或懸繩的拉力)為F.由牛頓第二定律可得：F－mg＝ma所以F＝m(g＋a)>mg(4)完全失重：當(dāng)物體向下的加速度a＝g時，物體對支持物的壓由牛頓第三定律知，物體對支持物的壓力(或?qū)依K的拉力)F′>mg.②產(chǎn)生失重現(xiàn)象的原因：當(dāng)物體具有向下的加速度a(向下加速或向上減速運(yùn)動)時，支持物對物體的支持力(或懸繩對物體的拉力)為F.由牛頓第二定律可知：mg－F＝ma所以F＝m(g－a)<mg由牛頓第三定律可知，物體對支持物的壓力(或?qū)依K的拉力)F′<mg.由牛頓第三定律知，物體對支持物的壓力(或?qū)依K的拉力)F′>特例：當(dāng)物體具有向下的加速度a＝g時．則F′＝0.物體處于完全失重狀態(tài)．(6)對超重和失重現(xiàn)象的理解．①物體處于超重或失重狀態(tài)時，物體所受的重力始終不變，只是物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Πl(fā)生了變化，看起來物重好像有所增大或減?。诎l(fā)生超重或失重的現(xiàn)象與物體的速度方向無關(guān)，只取決于物體加速度的方向．特例：當(dāng)物體具有向下的加速度a＝g時．③在完全失重狀態(tài)下，平常由重力產(chǎn)生的一切物理現(xiàn)象都會完全消失，比如物體對桌面無壓力，單擺停止擺動，浸在水中的物體不受浮力等．靠重力才能使用的儀器，也不能再使用，如天平、液體氣壓計等．③在完全失重狀態(tài)下，平常由重力產(chǎn)生的一切物理現(xiàn)象都會完全消失(09淄博高三模擬)如圖所示，質(zhì)量均為m的甲、乙兩同學(xué)，分別靜止于水平地面的臺秤P、Q上，他們用手分別豎直牽拉一只彈簧秤的兩端，穩(wěn)定后彈簧秤的示數(shù)為F，若彈簧秤的質(zhì)量不計，下列說法正確的是 (

)A．甲同學(xué)處于超重狀態(tài)，乙同學(xué)處于失重狀態(tài)B．臺秤P的讀數(shù)等于mg－FC．臺秤Q的讀數(shù)為mg－2FD．兩臺秤的讀數(shù)之和為2mg用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)課件答案：D答案：D做自由落體運(yùn)動的物體只受重力的作用，所以由牛頓第二定律F＝ma知物體的加速度是恒定的，故自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動．用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)課件沿光滑的墻壁用網(wǎng)兜把一個足球掛在A點(如圖)，足球的質(zhì)量為m，網(wǎng)兜的質(zhì)量不計，足球與墻壁的接觸點為B，懸繩與墻壁的夾角為α，求懸繩對球的拉力和墻壁對球的支持力．用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)課件解析：取足球作為研究對象，它共受到三個力的作用．重力G＝mg，方向豎直向下；墻壁的支持力F1，方向水平向右；懸繩的拉力F2，方向沿繩的方向．這三個力一定是共點力，重力的作用點在球心O點，支持力F1沿球的半徑方向．G和F1的作用線必交于球心O點，則F2的作用線必過O點．既然是三力平衡，可以根據(jù)任意兩力的合力與第三力等大、反向求解，可以據(jù)力三角形求解，也可用正交分解法求解．解析：取足球作為研究對象，它共受到三個力的作用．重力G＝mg解法1用合成法取足球作為研究對象，它們受重力G＝mg、墻壁的支持力F1和懸繩的拉力F2三個共點力作用而平衡，由共點力平衡的條件可知，F(xiàn)1和F2的合力F與G大小相等、方向相反，即F＝G，從圖中力的平行四邊形可求得：F1＝Ftanα＝mgtanαF2＝F/cosα＝mg/cosα.解法1用合成法解法2用分解法取足球為研究對象，其受重力G、墻壁支持力F1、懸繩的拉力F2，如圖所示．將重力G分解為F1′和F2′，由共點力平衡條件可知，F(xiàn)1與F1′的合力必為零，F(xiàn)2與F2′的合力也必為零，所以F1＝F1′＝mgtanαF2＝F2′＝mg/cosα.解法2用分解法用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)課件解法4

用正交分解法求解取足球作為研究對象，受三個力作用，重力G、墻壁的支持力F1、懸繩拉力F2，如圖所示，取水平方向為x軸，豎直方向為y軸，將F2分別沿x軸和y軸方向進(jìn)行分解．由平衡條件可知，在x軸和y軸方向上的合力Fx合和Fy合應(yīng)分別等于零．即Fx合＝F1－F2sinα＝0①Fy合＝F2cosα－G＝0②由②式解得：F2＝G/cosα＝mg/cosα代入①式得F1＝F2sinα＝mgtanα.解法4用正交分解法求解答案：mg/cosα；mgtanα點評：比較各種解法的優(yōu)缺點，分析一下解決此類問題的方法步驟．答案：mg/cosα；mgtanα1999年10月中國第一座跨度超千米的特大懸索橋——江蘇江陰長江大橋正式通車，大橋主跨1385m，橋全長3071m，橋下通航高度為50m，大橋兩側(cè)橋塔身高196m，橫跨長江南北兩岸的兩根主纜，繞過橋塔頂鞍座由南北錠固定，整個橋面和主纜的4.8萬噸重量都懸在這兩根主纜上，如下圖所示，則每根主纜上的張力約為 (

)A．2.4×108N

B．6×108NC．12×109N D．2.4×109N1999年10月中國第一座跨度超千米的特大懸索橋——江蘇江陰答案：B答案：B用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)課件

用繩AO、BO懸掛一重物，BO水平，O為半圓形支架的圓心，懸點A和B在支架上．懸點A固定不動，將懸點B從圖(a)所示位置逐漸移動到C點的過程中，分析OA繩和OB繩中的拉力變化情況．用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)課件解析：在支架上選取三個點B1、B2、B3，當(dāng)懸點B分別移動到B1、B2、B3各點時，AO、BO中的拉力分別為TA1、TA2、TA3和TB1、TB2、TB3，如圖(b)所示，從圖中可以直觀地看出，TA逐漸變小，且方向不變；而TB先變小，后變大，且方向不斷改變；當(dāng)TB與TA垂直時，TB最小．點評：相對解析法而言，作圖法比較直觀，本題是定性比較問題，選用作圖法較為方便，平行四邊形是由兩個全等的三角形構(gòu)成，因而在分析動態(tài)變化問題時選用三角形定則更為方便．解析：在支架上選取三個點B1、B2、B3，當(dāng)懸點B分別移動到(安徽阜陽一中09－10學(xué)年高一上學(xué)期期末)在固定于地面的斜面上垂直安放了一個擋板，截面為圓的柱狀物體甲放在斜面上，半徑與甲相等的光滑圓球乙被夾在甲與擋板之間，沒有與斜面接觸而處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示．現(xiàn)在從球心O1處對甲施加一平行于斜面向下的力F，使甲沿著斜面方向極其緩慢地移動，直至甲與擋板接觸為止．設(shè)乙對擋板的壓力為F1，甲對斜面的壓力為F2，在此過程中(

)(安徽阜陽一中09－10學(xué)年高一上學(xué)期期末)在固定于地面的斜A．F1緩慢增大，F(xiàn)2不變B．F1緩慢增大，F(xiàn)2緩慢減小C．F1緩慢減小，F(xiàn)2緩慢增大D．F1緩慢減小，F(xiàn)2不變答案：DA．F1緩慢增大，F(xiàn)2不變?nèi)鐖D所示，臺秤上裝有盛水的杯，杯底用細(xì)繩系一木質(zhì)小球，若細(xì)線突然斷裂，則在小木球上浮到水面的過程中，臺秤的示數(shù)將(

)A．變小 B．變大C．不變 D．無法判斷用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)課件解析：像這種臺秤示數(shù)變化類問題，由于某物體所處狀態(tài)的變化而引起系統(tǒng)是否再平衡的判斷，若用“隔離法”進(jìn)行受力分析，再通過對運(yùn)動過程的分析，定量推理再比較判斷，則是比較繁瑣、費(fèi)時的．如果能從整體思維出發(fā)，再用系統(tǒng)重心的超、失重的結(jié)論進(jìn)行判斷、分析，將會使問題化繁為簡，求解將輕車熟路．將容器和木球看做整體，整體受彈簧秤豎直向上的支持力和豎直向下的重力，當(dāng)細(xì)線被剪斷后，其實際效果是：在木球向上加速運(yùn)動的同時，木球上方與該木球等體積的水球，將以同樣大小的加速度向下加速流動，從而填補(bǔ)了木球占據(jù)的空間，解析：像這種臺秤示數(shù)變化類問題，由于某物體所處狀態(tài)的變化而引由于ρ水>ρ木，水球的質(zhì)量大于木球的質(zhì)量，因此木球和水球組成的系統(tǒng)其重心有向下的加速度，整個系統(tǒng)將處于失重狀態(tài)，故臺秤的示數(shù)將變?。鸢福篈由于ρ水>ρ木，水球的質(zhì)量大于木球的質(zhì)量，因此木球和水球組成一個人站在體重計的測盤上，在人下蹲的過程中(如下圖所示)，指針示數(shù)變化應(yīng)是____________．答案：先減小，后增加，再還原解析：人蹲下的過程經(jīng)歷了加速向下、減速向下和靜止這三個過程.一個人站在體重計的測盤上，在人下蹲的過程中(如下圖所示)，指一種巨型娛樂器械——“跳樓機(jī)”(如圖所示)可以使人體驗超重和失重．一個可乘十多個人的環(huán)形座艙套裝在豎直柱子上，由升降機(jī)送上幾十米的高處，然后讓座艙自由落下．落到一定位置時，制動系統(tǒng)啟動，到地面時剛好停下．已知座艙開始下落時的高度為76m，當(dāng)落到離地面28m的位置時開始制動，座艙均勻減速．若座艙中某人手托著重50N的鉛球，當(dāng)座艙下落2s時刻，手的感覺如何？當(dāng)座艙下落4s時刻，手要用多大的力才能托住鉛球？用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)課件用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)課件解析：設(shè)座艙自由下落的時間為t1，做減速運(yùn)動的時間為t2，座艙開始減速時的速度為v，做勻減速運(yùn)動的加速度的大小為a，已知座艙自由落下通過的距離為x1＝76m－28m＝48m，座艙減速運(yùn)動通過的距離為x2＝28m.由運(yùn)動學(xué)公式可知解析：設(shè)座艙自由下落的時間為t1，做減速運(yùn)動的時間為t2，座用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)課件答案：當(dāng)座艙下落2s時刻，手感覺不到鉛球的壓力；座艙下落4s時刻，手托鉛球的力應(yīng)是135N.點評：此題是教材習(xí)題變式題，認(rèn)真審題，弄清物理情景是解題關(guān)鍵．答案：當(dāng)座艙下落2s時刻，手感覺不到鉛球的壓力；座艙下落4s表演“頂桿”雜技時，一人站在地上(稱為“底人”)，肩上扛一長6m、質(zhì)量為5kg的竹竿，一質(zhì)量為40kg的演員在竿頂從靜止開始先勻加速再勻減速下滑，滑到竿底時速度正好為零．假設(shè)加速時的加速度大小是減速時的2倍，下滑總時間為3s.問這兩個階段竹竿對“底人”的壓力分別為多大？(g＝10m/s2)表演“頂桿”雜技時，一人站在地上(稱為“底人”)，肩上扛一長答案：290N；530N答案：290N；530N在下滑的加速階段，對竿上演員應(yīng)用牛頓第二定律，有mg－F1＝ma1，得F1＝m(g－a1)＝240N.對竹竿應(yīng)用平衡條件有F1＋m0g＝FN1從而竹竿對“底人”的壓力為FN1′＝FN1＝F1＋m0g＝290N.在下滑的減速階段，對竿上的演員應(yīng)用牛頓第二定律有：F2－mg＝ma2，得F2＝m(g＋a2)＝480N.對竹竿應(yīng)用平衡條件有F2＋m0g＝FN2，從而竹竿對“底”人的壓力為：FN2′＝FN2＝F2＋m0g＝530N.在下滑的加速階段，對竿上演員應(yīng)用牛頓第二定律，有mg－F1＝7．用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)7．用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)課件※知道平衡狀態(tài)，理解共點力作用下物體的平衡條件※※能解決簡單的平衡問題※知道超重、失重現(xiàn)象※※能用牛頓定律解決有關(guān)超重和失重問題※知道平衡狀態(tài)，理解共點力作用下物體的平衡條件※※能解決簡單用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)課件你乘坐過電梯嗎？電梯在啟動、停止的過程中你有怎樣的感受？將你的體驗與同學(xué)交流一下，體會其中蘊(yùn)含的物理規(guī)律．你乘坐過電梯嗎？電梯在啟動、停止的過程中你有怎樣的感受？將你用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)課件1．一個物體在

的作用下，如果保持

或者做

運(yùn)動，我們就說這個物體處于平衡狀態(tài)．2．從牛頓第二定律知道，當(dāng)物體所受

時，加速度為零，物體將保持靜止或者做

，即物體處于 ．因此，在共點力作用下物體的平衡條件是 ．即F合＝

.共點力勻速直線靜止合力為零勻速直線運(yùn)動平衡狀態(tài)合力為零0共點力勻速直線靜止合力為零勻速直線運(yùn)動平衡狀態(tài)合力為零03．如右圖，升降機(jī)加速上升的時候，人對升降機(jī)地板的壓力比人實際受到的 ．物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?

物體

的情況稱為超重現(xiàn)象．重力要大大于所受重力3．如右圖，升降機(jī)加速上升的時候，人對升降機(jī)地板的壓力比人實4．升降機(jī)加速下降的時候，人對升降機(jī)地板的壓力比人

?。矬w對支持物的

(或?qū)覓煳锏睦?小于物體所受

的情況稱為 ．5．如果升降機(jī)正好以大小等于g的加速度豎直下落，這時物體對支持物或懸掛物

，好像完全

重力作用，這種狀態(tài)是

狀態(tài)．受到的重力壓力重力失重現(xiàn)象完全沒有作用力沒有了完全失重受到的重力壓力重力失重現(xiàn)象完全沒有作用力沒有了完全失重用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)課件(1)共點力：物體同時受幾個力作用，如果這幾個力作用在物體的同一點，或者它們的作用線交于一點，那么這幾個力就叫共點力．(2)平衡狀態(tài)：一個物體在力的作用下，保持靜止或勻速直線運(yùn)動狀態(tài)，則該物體處于平衡狀態(tài)．用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)課件用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)課件特別提醒：正確區(qū)分“靜止”和“v＝0”．物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時，v＝0，a＝0是平衡狀態(tài)；但是，當(dāng)v＝0時，物體不一定處于平衡狀態(tài)，如自由落體運(yùn)動初始狀態(tài)或豎直上拋運(yùn)動物體到達(dá)最高點時v＝0，但a＝g，不是平衡狀態(tài)．用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)課件如圖所示，斗牛將人高高挑起處于靜止?fàn)顟B(tài)，則下列說法正確的是(

)用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)課件A．人受到2個力的作用，這2個力是共點力B．牛角給人的彈力方向斜向上C．人的重心一定通過支點，此時人受的合力為零D．人的重力與牛角給他的彈力是一對作用力與反作用力答案：ACA．人受到2個力的作用，這2個力是共點力(1)視重：所謂“視重”是指人由彈簧秤等量具上所看到的讀數(shù)．(2)超重：當(dāng)物體具有向上的加速度時，物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?大于物體所受的重力(即視重大于重力)的現(xiàn)象稱為超重現(xiàn)象．(3)失重：當(dāng)物體具有向下的加速度時，物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?小于物體所受的重力(即視重小于重力)的現(xiàn)象，稱為失重現(xiàn)象．用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)課件(4)完全失重：當(dāng)物體向下的加速度a＝g時，物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?等于零的狀態(tài)，即視重等于零時，稱為完全失重狀態(tài)．(5)產(chǎn)生超重、失重現(xiàn)象的原因：①產(chǎn)生超重的原因：當(dāng)物體具有向上的加速度a(向上加速或向下減速運(yùn)動)時，支持物對物體的支持力(或懸繩的拉力)為F.由牛頓第二定律可得：F－mg＝ma所以F＝m(g＋a)>mg(4)完全失重：當(dāng)物體向下的加速度a＝g時，物體對支持物的壓由牛頓第三定律知，物體對支持物的壓力(或?qū)依K的拉力)F′>mg.②產(chǎn)生失重現(xiàn)象的原因：當(dāng)物體具有向下的加速度a(向下加速或向上減速運(yùn)動)時，支持物對物體的支持力(或懸繩對物體的拉力)為F.由牛頓第二定律可知：mg－F＝ma所以F＝m(g－a)<mg由牛頓第三定律可知，物體對支持物的壓力(或?qū)依K的拉力)F′<mg.由牛頓第三定律知，物體對支持物的壓力(或?qū)依K的拉力)F′>特例：當(dāng)物體具有向下的加速度a＝g時．則F′＝0.物體處于完全失重狀態(tài)．(6)對超重和失重現(xiàn)象的理解．①物體處于超重或失重狀態(tài)時，物體所受的重力始終不變，只是物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Πl(fā)生了變化，看起來物重好像有所增大或減小．②發(fā)生超重或失重的現(xiàn)象與物體的速度方向無關(guān)，只取決于物體加速度的方向．特例：當(dāng)物體具有向下的加速度a＝g時．③在完全失重狀態(tài)下，平常由重力產(chǎn)生的一切物理現(xiàn)象都會完全消失，比如物體對桌面無壓力，單擺停止擺動，浸在水中的物體不受浮力等．靠重力才能使用的儀器，也不能再使用，如天平、液體氣壓計等．③在完全失重狀態(tài)下，平常由重力產(chǎn)生的一切物理現(xiàn)象都會完全消失(09淄博高三模擬)如圖所示，質(zhì)量均為m的甲、乙兩同學(xué)，分別靜止于水平地面的臺秤P、Q上，他們用手分別豎直牽拉一只彈簧秤的兩端，穩(wěn)定后彈簧秤的示數(shù)為F，若彈簧秤的質(zhì)量不計，下列說法正確的是 (

)A．甲同學(xué)處于超重狀態(tài)，乙同學(xué)處于失重狀態(tài)B．臺秤P的讀數(shù)等于mg－FC．臺秤Q的讀數(shù)為mg－2FD．兩臺秤的讀數(shù)之和為2mg用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)課件答案：D答案：D做自由落體運(yùn)動的物體只受重力的作用，所以由牛頓第二定律F＝ma知物體的加速度是恒定的，故自由落體運(yùn)動是初速度為零的勻加速直線運(yùn)動．用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)課件沿光滑的墻壁用網(wǎng)兜把一個足球掛在A點(如圖)，足球的質(zhì)量為m，網(wǎng)兜的質(zhì)量不計，足球與墻壁的接觸點為B，懸繩與墻壁的夾角為α，求懸繩對球的拉力和墻壁對球的支持力．用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)課件解析：取足球作為研究對象，它共受到三個力的作用．重力G＝mg，方向豎直向下；墻壁的支持力F1，方向水平向右；懸繩的拉力F2，方向沿繩的方向．這三個力一定是共點力，重力的作用點在球心O點，支持力F1沿球的半徑方向．G和F1的作用線必交于球心O點，則F2的作用線必過O點．既然是三力平衡，可以根據(jù)任意兩力的合力與第三力等大、反向求解，可以據(jù)力三角形求解，也可用正交分解法求解．解析：取足球作為研究對象，它共受到三個力的作用．重力G＝mg解法1用合成法取足球作為研究對象，它們受重力G＝mg、墻壁的支持力F1和懸繩的拉力F2三個共點力作用而平衡，由共點力平衡的條件可知，F(xiàn)1和F2的合力F與G大小相等、方向相反，即F＝G，從圖中力的平行四邊形可求得：F1＝Ftanα＝mgtanαF2＝F/cosα＝mg/cosα.解法1用合成法解法2用分解法取足球為研究對象，其受重力G、墻壁支持力F1、懸繩的拉力F2，如圖所示．將重力G分解為F1′和F2′，由共點力平衡條件可知，F(xiàn)1與F1′的合力必為零，F(xiàn)2與F2′的合力也必為零，所以F1＝F1′＝mgtanαF2＝F2′＝mg/cosα.解法2用分解法用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)課件解法4

用正交分解法求解取足球作為研究對象，受三個力作用，重力G、墻壁的支持力F1、懸繩拉力F2，如圖所示，取水平方向為x軸，豎直方向為y軸，將F2分別沿x軸和y軸方向進(jìn)行分解．由平衡條件可知，在x軸和y軸方向上的合力Fx合和Fy合應(yīng)分別等于零．即Fx合＝F1－F2sinα＝0①Fy合＝F2cosα－G＝0②由②式解得：F2＝G/cosα＝mg/cosα代入①式得F1＝F2sinα＝mgtanα.解法4用正交分解法求解答案：mg/cosα；mgtanα點評：比較各種解法的優(yōu)缺點，分析一下解決此類問題的方法步驟．答案：mg/cosα；mgtanα1999年10月中國第一座跨度超千米的特大懸索橋——江蘇江陰長江大橋正式通車，大橋主跨1385m，橋全長3071m，橋下通航高度為50m，大橋兩側(cè)橋塔身高196m，橫跨長江南北兩岸的兩根主纜，繞過橋塔頂鞍座由南北錠固定，整個橋面和主纜的4.8萬噸重量都懸在這兩根主纜上，如下圖所示，則每根主纜上的張力約為 (

)A．2.4×108N

B．6×108NC．12×109N D．2.4×109N1999年10月中國第一座跨度超千米的特大懸索橋——江蘇江陰答案：B答案：B用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)課件

用繩AO、BO懸掛一重物，BO水平，O為半圓形支架的圓心，懸點A和B在支架上．懸點A固定不動，將懸點B從圖(a)所示位置逐漸移動到C點的過程中，分析OA繩和OB繩中的拉力變化情況．用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)課件解析：在支架上選取三個點B1、B2、B3，當(dāng)懸點B分別移動到B1、B2、B3各點時，AO、BO中的拉力分別為TA1、TA2、TA3和TB1、TB2、TB3，如圖(b)所示，從圖中可以直觀地看出，TA逐漸變小，且方向不變；而TB先變小，后變大，且方向不斷改變；當(dāng)TB與TA垂直時，TB最?。c評：相對解析法而言，作圖法比較直觀，本題是定性比較問題，選用作圖法較為方便，平行四邊形是由兩個全等的三角形構(gòu)成，因而在分析動態(tài)變化問題時選用三角形定則更為方便．解析：在支架上選取三個點B1、B2、B3，當(dāng)懸點B分別移動到(安徽阜陽一中09－10學(xué)年高一上學(xué)期期末)在固定于地面的斜面上垂直安放了一個擋板，截面為圓的柱狀物體甲放在斜面上，半徑與甲相等的光滑圓球乙被夾在甲與擋板之間，沒有與斜面接觸而處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示．現(xiàn)在從球心O1處對甲施加一平行于斜面向下的力F，使甲沿著斜面方向極其緩慢地移動，直至甲與擋板接觸為止．設(shè)乙對擋板的壓力為F1，甲對斜面的壓力為F2，在此過程中(

)(安徽阜陽一中09－10學(xué)年高一上學(xué)期期末)在固定于地面的斜A．F1緩慢增大，F(xiàn)2不變B．F1緩慢增大，F(xiàn)2緩慢減小C．F1緩慢減小，F(xiàn)2緩慢增大D．F1緩慢減小，F(xiàn)2不變答案：DA．F1緩慢增大，F(xiàn)2不變?nèi)鐖D所示，臺秤上裝有盛水的杯，杯底用細(xì)繩系一木質(zhì)小球，若細(xì)線突然斷裂，則在小木球上浮到水面的過程中，臺秤的示數(shù)將(

)A．變小 B．變大C．不變 D．無法判斷用牛頓運(yùn)動定律解決問題(二)課件解析：像這種臺秤示數(shù)變化類問題，由于某物體所處狀態(tài)的變化而引起系統(tǒng)是否再平衡的判斷，若用“隔離法”進(jìn)行受力分析，再通過對運(yùn)動過程的分析，定量推理再比較判斷，則是比較繁瑣、費(fèi)時的．如果能從整體思維出發(fā)，再用系統(tǒng)重心的超、失重的結(jié)論進(jìn)行判斷、分析，將會使問題化繁為簡，求解將輕車熟路．將容器和木球看做整體，整體受彈簧秤豎直向上的支持力和豎直向下的重力，當(dāng)細(xì)線被剪斷后，其實際效果是：在木球向上加速運(yùn)動的同時，木球上方與該木球等體積的水球，將以同樣大小的加速度向下加速流動，從而填補(bǔ)了木球占據(jù)的空間，解析：像這種臺秤示數(shù)變化類問題，由于某物體所處狀態(tài)的變化而引由于ρ水>ρ木，水球的質(zhì)量大于木球的質(zhì)量，因此木球和水球組成的系統(tǒng)其重心有向下的加速度，整個