江西撫州一中高中物理 用牛頓運動定律解決問題(二)課件必修一.ppt

撫州一中物理組 用牛頓運動定律解決問題 二 共點力作用下物體的平衡條件超重和失重 撫州一中物理組 如圖所示 三角形支架o點下方掛一重物g 50n 已知 300 求輕桿oa ob所受彈力 用牛頓運動定律解決問題 二 三角形理想化模型中 1 輕質(zhì)細繩 兩端拉力大小相等 內(nèi)部張力處處相等 2 給出輕質(zhì)直桿 僅兩端受力時 這兩個力必然沿桿的方向 且大小相等 3 節(jié)點o也是一理想化模型 由于節(jié)點o質(zhì)量為0 不論其狀態(tài)如何 所受合外力一定為零 撫州一中物理組 解答 解決三力平衡問題時常用的方法 1 合成法 任意兩個力的合力與第三個力大小相等 方向相反 2 分解法 將其中任意一個力沿其余兩個力的作用線進行分解 其分力必然與其余兩個力大小相等 3 三角形法 將其中任意兩個力進行平移 使三個力首尾依次連接起來應(yīng)構(gòu)成一閉合三角形 4 正交分解法 建立直角坐標系 列出平衡方程 力的分解法 f a f b fa fb 撫州一中物理組 例題 用正交分解法得平衡方程fb facos 0fasin g 0解得 fb fa 撫州一中物理組 例題 解 1 當物體勻速上滑時有 fcos300 ff gsin300 0fn gcos300 fsin300 0ff fn得 2 當物體勻速下滑時有 fcos300 ff gsin300 0fn gcos300 fsin300 0ff fn得 因此 0 45g f 0 72g f 例2 如圖所示 將重為g的物體a放在傾角為300的斜面上 a與斜面間的動摩擦因數(shù)為0 1 那么對a施加一個多大的水平力 可使a物體保持平衡 fn g ff 撫州一中物理組 例題 例3 如圖所示 質(zhì)量為4kg的物體靜止于水平面上 受到與水平方向成30 角斜向上的拉力f作用 拉力大小為20 物體沿水平面做勻加速運動 已知物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0 5 求物體的加速度是多大 取10m s2 由牛頓第二定律得 又由滑動摩擦力 以上三式代入數(shù)據(jù)可解得物體的加速度a 0 58m s2 撫州一中物理組 二 超重與失重 例題4質(zhì)量是60kg的人站在升降機中的體重計上 當升降機做下列各種運動時 體重計的讀數(shù)是多少 g 10m s2 1 升降機勻速上升 2 升降機以4m s2的加速度勻加速上升 3 升降機以5m s2的加速度勻加速下降 解 人的受力情況 1 當升降機勻速上升時由牛頓第二定律得人受到的支持力fn g mg 60 10 600 根據(jù)牛頓第三定律 人對體重計的壓力 即體重計的示數(shù)為600 2 當升降機以4m s2的加速度加速上升時 根據(jù)牛頓第二定律 fn g ma fn g ma 840n此時體重計的示數(shù)為840n 大于人的重力600n 人處于超重狀態(tài) 3 當升降機以5m s2的加速度加速下降時 根據(jù)牛頓第二定律可得mg fn mafn 300n 體重計的示數(shù)為300 小于人本身的重力 人處于失重狀態(tài) 撫州一中物理組 產(chǎn)生超重 失重現(xiàn)象的條件 物體具有向上的加速度時 超重 物體具有向下的加速度時 失重 超重 失重的實質(zhì) 物體處于超重與失重狀態(tài)時 其重力并沒改變 只是它對支持物的壓力 或懸掛物的拉力 變大或變小 撫州一中物理組 例5 原來做勻速直線運動的升降機內(nèi) 有一被水平拉伸的彈簧拉住具有一定質(zhì)量的物體a靜止在地板上 如圖所示 發(fā)現(xiàn)a被彈簧突然拉向右方 由此可斷定 升降機的運動情況可能是 a 加速上升b 減速上升c 加速下降d 減速下降選bc 因為當升降機有向下的加速度時 物體失重 摩擦力減小 彈簧把物體拉向右方 ff fn g f bc 撫州一中物理組 小結(jié) 共點力作用下物體的平衡條件 產(chǎn)生超重 失重現(xiàn)象的條件 物體具有