用牛顿运动定律解决问题（二）课件

1、（一）共点力的平衡条件（一）共点力的平衡条件一个物体在共点力的作用下，如果保持静止或者做匀速直线运动，我们就说这个物体处于平衡状态。1.平衡状态：平衡状态：静止与V=0是一回事吗？物体V=0是否就一定处于平衡状态？ 定义中的关键词“保持保持” 注意：注意：两者不同，静止时，V=0且a=0几个力都作用在物体的同一点，或者它们的作用线相交于同一点，这几个力就叫做共点力。 2.共点力：共点力：F1F2F3F1F2GO在非共点力作用下物体可能产生转动。注意：注意：F1F23：共点力作用下物体的平衡条件：共点力作用下物体的平衡条件力是改变物体运动状态的原因，物体处于平衡状态，即保持匀速真线运动或静止状态

2、，受到的合力应该为零。（1）感性认识）感性认识即物体受到的合力为零。（2）理论推导：）理论推导：在共点力作用下物体的平衡条件是物体受到的合力为零。 即F合0 物体处于平衡状态时，加速度a=0根据牛顿第二定律得：F=ma=0速度v恒定；（3）平衡状态的二个特征是：）平衡状态的二个特征是：a0；两个力大小相等，方向相反，作用在同一直线上。（合力为零）物体在二个力共同作用下处于平衡状态的条件F1F2F1F2城市中的路灯、无轨电车的供电线路等，经常用三角形的结构悬挂。图4.72为这类结构的一种简化模型。图中硬杆）OB可绕通过B点且垂直于纸面的轴转动，钢索和杆的重量都可忽略。如果悬挂物的重量是G，角AO

3、B等于，钢索OA对O点的拉力和杆OB对O点的支持力各是多大？例题例题GoAB解：解：以O点为研究对象。 3F2F1F由于重物处于静止状态，悬绳对O点的作用力GF 3 由于O点静止不动，处于平衡状态，所受合力为零sinsin31GFFtancos12GFF则：则： 0cos12FF（1）1F由（1）、（2）式解出钢索OA的拉力2F硬杆OA的支持力0sin31 FF （2）xyyF1xF1讨论：当很小时，sin 和tan 都接近于0，F1、F2都会很大，因而必须合理选择的大小。（2）对研究对象进行受力分析，并画受力图；（5）解方程，进行计算和讨论。小结：小结：结合例题总结求解共点力作用下平衡问题的

4、解题步骤：（1）确定研究对象（4）列方程，共点力的平衡条件是F合0； 对力的分析利用正交分解时有： Fx合=0; Fy合=0 （ 3）据物体的受力和已知条件，采用力的合成、分解、图解、正交分解法，确定解题方法；请观看录相材料，分析为什么台秤的读数等于物请观看录相材料，分析为什么台秤的读数等于物体的质量。体的质量。台秤的示数是根据秤台受到的压力 的大小显示相应的示数 FFFG物体对台秤的压力 和台秤对物体的支持力F是一对作用力与反作用力，两个力大小相等，即： 。 FFF 由于物体与电梯共同处于静止状态，即平衡状态，所受外力合力零，得F=G。因此 =G。F请观看录相材料，物体处在电梯中加速上升时，

5、发现台请观看录相材料，物体处在电梯中加速上升时，发现台秤的示数变大了。秤的示数变大了。为什么台秤的示数变大了，是不是物体本身的重量增加了？FFGaV电梯从静止开始上升时，做加速度竖直向上的匀加速直线运动。设物体的质量为m，取竖直向上的方向为正向，根据牛顿第二定律有： maGF由此可得： )(agmmaGF根据牛顿第三定律两个力大小相等，即物体对台秤的压力大小F=F=m(g+a)由于m(g+a)mg，所以当电梯加速上升时，物体对台秤的压力变大，台秤的读数变大。这时物体本身的重量并没有改变。（二）超重和失重（二）超重和失重超重：超重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于 物体所受的重力的现象

6、。 在什么情况下出现超重现象？FFGaV取竖直向上的方向为正向, 物体对台秤的压力大小F=F=m(g+a)mgagm )(当加速度竖直向上时a取正值,当物体加速上升或减速下降时出现超重现象。当物体加速上升或减速下降时出现超重现象。 出现超重现象.V请看录相材料，物体处在电梯中随电梯做减速上升运动，发现台秤的示数变小。根据上面的分析，解释为什么台秤的示数变小？ 由上面讨论知,取竖直向上的方向为正向, 物体对台秤的压力大小F=m(g+a)aFFG当物体做减速上升时,V加速度方向与正向相反，a应取负值。物体对台秤的压力大小F=m(g+a)mg,台秤示数变小。失重：失重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于 物体所受的重力的现象。 当物体加速下降或减速上升时出现失重现象。当物体加速下降或减速上升时出现失重现象。V加速度向下。思考思考当物体向下的加速度大小增大时 的值减小，当物体正好以大小为g的加速度加速下降或减速上升时的情况。)(agmF这时 ，得 =0，即它对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）为零。gaF当物体正好以大小为g的加速度加速下降或减速上升时，物体对支持物、悬挂物完全无作用力，好象完全没有了重力的作用的现象。重力并无变化具有向上