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课件网) 7 用牛顿运动定律解决问题(二) 1.飞船中的物体怎么会飘起来？ 2.地面上会不会出现这种现象？ 1.知道什么是物体处于平衡状态。知道在共点力作用下物体的平衡条件，即合力为0。(重点) 2.知道物理学中超重和失重现象的含义，能通过牛顿运动定律对它们进行定量的分析，并能分析和说明一些简单的相关问题。 3.能解答以自由落体运动为基础的竖直方向上的运动学问题(竖直上抛、竖直下抛等)。 一、共点力的平衡条件 1.平衡状态：如果一个物体在力的作用下，保持静止或匀速直线运动状态，我们就说这个物体处于平衡状态。 2.共点力作用下物体的平衡条件是合力为０。 3.平衡条件的四个推论 (1)若物体在两个力同时作用下处于平衡状态，则这两个力大小相等、方向相反，且作用在同一直线上，其合力为零，这就是初中学过的二力平衡。 (2)物体在三个共点力作用下处于平衡状态，任意两个力的合力与第三个力等大、反向。 (3)物体在n个非平行力同时作用下处于平衡状态时，n个力必定共面共点，合力为零，称为n个共点力的平衡，其中任意(n-1)个力的合力必定与第n个力等大、反向，作用在同一直线上。 (4)当物体处于平衡状态时，沿任意方向物体的合力均为零。 4.研究物体平衡的基本思路和基本方法 (1)合成法 很多情况下物体受到三个力的作用 而平衡，其中任意两个力的合力必 定跟第三个力等大反向。 G F1 F2 F (2)分解法 物体受三个共点力平衡时，也可以把其中一个力进行分解(一般采用正交分解法)。这种方法称为分解法。 G F1 F2 F1x F1y 当物体受三个以上共点力平衡时，一般采用分解法。 【典例1】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，钢索和硬杆的重量都可忽略。如果悬挂物的重量为G，角AOB等于θ，钢索OA对O点的拉力和硬杆OB对O点的支持力各是多大？ 解析： 1.轻质细绳中的受力特点：两端受力大小相等，内部张力处处相等。 2.硬杆仅两端受力时(杆处于平衡状态)的特点：这两个力必然沿硬杆的方向且大小相等。 3.节点O也是一理想化模型。 C 视重：物体对悬挂物的拉力或者对支持物的压力 G F1 实重：物体实际的重力 把物体挂在弹簧测力计下，用手带动弹簧秤和物体 一起： 1.静止 2.向上加速运动 3.向下加速运动 观察弹簧测力计的示数如何变化？ ———拉力大于重力(视重大于实重) ———拉力小于重力(视重小于实重) ———根据二力平衡拉力等于重力 【观察与思考】 N/ 二、超重现象 以一个站在升降机里的体重计上的人为例分析： 设人的质量为m，升降机以加速度a加速上升。 v a G 分析：对人和升降机受力分析如图 F合 = N - G F合 = N - G = m a 故：N = G + m a 人受到的支持力N大于人受到的重力G 再由牛顿第三定律得：压力N′大于重力G。 N 总结：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。 视重>实重 N′ 三、失重现象 以站在升降机里的体重计上的人为例分析，设人 的质量为50kg，升降机以2m/s2的加速度加速下降。(g=10m/s2) v a 分析：对人和升降机受力分析如图 F合 = G-N 由牛顿第二定律得F合=G-N=ma 故：N=mg-ma=400N < 500N 人受到的支持力N小于人受到的重力G 再由牛顿第三定律得：压力N′小于重力G。 G N 总结：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象称为失重现象。 视重<实重 什么情况下物体发生超重现象？ 什么情况下物体发生失重现象？ 类型 v方向 a方向 现象 加速上升 减速上升 加速下降 减速下降 向上 向上 向下 向下 向上 向下 向下 向上 超重 失重 超重 失重 结论： 当加速度方向向上时，物体发生超重现象 ... ...
