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1、用牛顿运动定律解决问题用牛顿运动定律解决问题(二二) 共点力作用下物体的平衡条件超重和失重 如图所示，三角形支架O点下方挂一重物G=50N，已知=300，求轻杆OA,OB所受弹力。用牛顿运动定律解决问题用牛顿运动定律解决问题(二二) OGBA三角形理想化模型中：1、轻质细绳,两端拉力大小相等，内部张力处处相等。2、给出轻质直杆,仅两端受力时,这两个力必然沿杆的方向,且大小相等。3、节点O也是一理想化模型，由于节点O质量为0,不论其状态如何,所受合外力一定为零。解答 解决三力平衡问题时常用的方法； 1、合成法：任意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反。 2、分解法：将其中任意一个力沿其余两个
2、力的作用线进行分解，其分力必然与其余两个力大小相等。 3、三角形法：将其中任意两个力进行平移，使三个力首尾依次连接起来应构成一闭合三角形。 4、正交分解法：建立直角坐标系，列出平衡方程。OGBANSinGFA100NGFB350tan力的分解法 :FAFBFAFB例题 用正交分解法得平衡方程FB-FA Cos=0FASin-G=0解得:NSinGFA100OGBANGFB350tanFBFA例题 解：(1)当物体匀速上滑时有： FCos300-Ff-GSin300=0 FN-GCos300-FSin300=0 Ff=FN得： (2) 当物体匀速下滑时有： FCos300+Ff-GSin300=
3、0 FN-GCos300-FSin300=0 Ff=FN 得： 因此，0.45GF0.72G.GGF45. 01310310GGF45. 01310310FF例例2 2如图所示，将重为G的物体A放在倾角为300 的斜面上，A与斜面间的动摩擦因数为0.1。那么对A施加一个多大的水平力，可使A物体保持平衡？FNGFf例题 例例3如图所示，质量为4 kg的物体静止于水平面上，受到与水平方向成30角斜向上的拉力F作用,拉力大小为20 .物体沿水平面做匀加速运动，已知物体与水平面间的动摩擦因数为0.5，求物体的加速度是多大?（取10 m/s2）0sincosGFFmaFFNf由牛顿第二定律得 又由滑动摩
4、擦力 NfFF以上三式代入数据可解得 物体的加速度a =0.58 m/s2二、超重与失重二、超重与失重 例题例题4 4质量是60 kg的人站在升降机中的体重计上，当升降机做下列各种运动时，体重计的读数是多少?（g=10 m/s2） （1）升降机匀速上升； （2）升降机以4 m/s2的加速度匀加速上升； （3）升降机以5 m/s2的加速度匀加速下降. 解：人的受力情况. （1）当升降机匀速上升时由牛顿第二定律得 人受到的支持力FN=G=mg=6010=600. 根据牛顿第三定律，人对体重计的压力,即体重计的示数为600. （2）当升降机以4 m/s2的加速度加速上升时， 根据牛顿第二定律:FNG
5、=ma，FN=Gma=840N 此时体重计的示数为840N，大于人的重力600 N，人处于超重状态. （3）当升降机以5 m/s2的加速度加速下降时， 根据牛顿第二定律可得mgFN=ma FN=300 N，体重计的示数为300 ， 小于人本身的重力，人处于失重状态. 产生超重、失重现象的条件: 物体具有向上的加速度时，超重，。 物体具有向下的加速度时，失重。 超重、失重的实质: 物体处于超重与失重状态时，其重力并没改变，只是它对支持物的压力（或悬挂物的拉力）变大或变小。 例例5 5原来做匀速直线运动的升降机内，有一被水平拉伸的弹簧拉住具有一定质量的物体A静止在地板上，如图所示，发现A被弹簧突然拉向右方。由此可断定，升降机的运动情况可能是： （ ） A加速上升 B减速上升 C加速下降 D减速下降 选BC.因为当升降机有向下的加速度时，物体失重，摩擦力减小，弹簧把物体拉向右方。 FfFNGFBC小结 共点力作用下物体的平衡条件。 产生超重、失重现象的条件: 物体具有向上的加速度时，超重，。物体具有向下的加速度时，失重。 超重、失重的实质: 物体处于超重与失重状态时，其重力并没改变，只是它对支持物的压力（或悬挂物的拉力）变大或变小。
高一物理必修1 用牛顿运动定律解决问题(二) 课件
