高中物理 4.7 牛顿定律解决问题（二）课件 新人教版必修1.ppt

第四章牛顿运动定律 第七节用牛顿定律解决问题 二 一 平衡状态 1 共点力 几个力如果作用在物体的同一点 或者它们的作用线相交于一点 这几个力叫做共点力 2 平衡状态 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 共点力作用下物体平衡状态的运动学特征 加速度为零 2 保持 某状态与 瞬时 某状态有区别 竖直上抛的物体运动到最高点时 这一瞬时的速度为零 静止 但这一状态不可能保持 因而这一不能保持的静止状态不属于平衡状态 若物体所处的状态发生缓慢的变化 则变化过程中的任一状态都可看成是平衡状态 二 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 在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零 即 f合 0 3 平衡条件的四个推论 1 若两力平衡 则两力等大 反向 同一直线 2 若三力平衡 则任意两力的合力与第三力等大 反向 3 若n个力平衡 则其中任意n 1个力的合力定与第n个力等大 反向 作用在同一直线 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 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 例题 用正交分解法得平衡方程fb facos 0fasin g 0解得 fb fa 1 超重 l 超重现象 物体对支持物的压力 或对悬挂物的拉力 大于物体所受重力的情况称为超重现象 2 超重的动力学特征 支持面 或悬线 对物体的 向上 作用力大于物体所受的重力 3 超重的运动学特征 物体的加速度竖直向上 它包括可能的两种运动情况 向上加速运动或向下减速运动 二 超重和失重 2 失重 1 失重现象 物体对支持物 或对悬挂物的拉力 小于物体所受重力的情况称为失重现象 当物体对支持物 或对悬挂物的拉力 等于零时 我们称物体处于完全失重状态 2 失重的动力学特征 支持面 或是线 对物体的 向上 作用力小于物体所受的重力 物体处于完全失重状态时 这一作用力为零 3 失重的运动学特征 物体的加速度竖直向下 它包括可能的两种运动情况 向下加速运动或向上减速运动 物体处于完全失重状态时 加速度等于g 需要注意的是 1 物体处于 超重 或 失重 状态 并不是说物体的重力增加了或减小了 甚至消失了 地球作用于物体的重力始终是存在的且大小也无变化 即使是完全失重现象 物体的重力也没有丝毫变大或变小 当然 物体所受重力会随高度的增加而减少 但与物体超 失重并没有联系 2 超 失 重现象是指物体对悬挂物的拉力 或对支持物的压力 大于 小于 重力的现象 3 超重 失重 现象与物体运动的速度方向和大小均无关 只决定于物体的加速度方向 4 日常所说的 视重 与 重力 有区别 视重大小是指物体对支持物或悬挂物的作用力大小 只有当物体的加速度为零时 视重大小等于重力的大小 l 受力情况 运动过程中只受重力作用 且重力恒定不变 所以物体的加速度恒定 2 运动情况 初速度为零的竖直向下的匀加速直线运动 三 从动力学看自由落体运动 例题 如图所示 一物体在四个力f f2 f f 作用下处于静止状态 若f 的方向沿逆时外转过60 而保持其大小不变 其余三个力的大小和方向均保持不变 则此时物体所受到的合力大小为 解析 由共点力的平衡条件可知 f f2 f f 的合力应为零 f f2 f 的合力应与f 等值反向 当f 的方向沿逆时针转过60 而保持其大小不变时f f2 f 的合力的大小仍为f 但方向与f 成120 由平行四边形法则可得 此时物体所受的合力大小仍为f 所以本题的正确选项应为c 例题 一个人站在体重计的测盘上 在人下蹲的过程中 指针示数变化应是 a 先减小 后还原b 先增加 后还原c 始终不变d 先减小 后增加 再还原 解析 人下蹲的过程经历了加速向下 减速向下和静止这三个过程 在加速向下时 人获得向下的加速度a 由牛顿第二定律得 由此可知 弹力fn将小于重力mg 在向下减速时 人获得向上的加速度a 由牛顿第二定律得 由此可知 弹力fn将大于重力mg 当人静止时fn mg 所以 正确选项为d 解 一 对球进行受力分析因球受平衡力的作用则fn1 mg cos fn2 mgtan 1一升降机内有一倾角为 的光滑斜面 在斜面与光滑侧壁间有