1、讲解人： 时间：2020.5.20 MENTAL HEALTH COUNSELING PPT 第7节 用牛顿运动定 律解决问题（二） 第4章 牛顿运动定律 人 教 版 高 中 物 理 必 修 1 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、正交分解法：建立直角坐标系，列出平衡方程。 共点力作用下物体的平衡 【例1】、城市中的路灯，无轨电车的供电线路等，经常用三解形的结构悬 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
2、，钢索和杆的重量都可忽略。如果悬挂物的重量为G=50N，角AOB等 于=30，钢索OA对O点的拉力和杆OB对O点的支持力各是多大？ A B O G 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。 共点力作用下物体的平衡 解答 O G B A力的分解法 : FA FB FA FB F F FB 共点力作用下物体的平衡 【例2】如图所示，在一细绳C点系住一重物P，细绳两端A、B分别固定在墙上， 使AC保持水平，与水
3、平方向成30角，已知细绳最多只能承受200 N的BC拉力， 那么C点悬挂重物的重力最多为多少？这时细绳的哪一段即将拉断？ 【分析】：选择C点作为研究对象，它受重物P竖直 向下的拉力FmPg、BC段绳的拉力F1、AC段绳的拉 力F2，三力合力为零 共点力作用下物体的平衡 解法一力的合成法C点受三个力作用处于平衡状态，如图所示，可得出F1与 F2的合力F合方向竖直向上，大小等于F，由三角函数关系可得出F合F1sin 30 FmPg，F2F1cos 30. 当F1达到最大值200 N时，mPg100 N，F2173 N，在此条 件下BC段绳子即将断裂，AC段绳的拉力F2还未达到最大值 故C点悬挂重物
4、的重力最多为100 N，这时BC段绳子即将拉断 共点力作用下物体的平衡 解法二正交分解法如图所示，将拉力F1分解，根据物体受力平衡可得： F1sin 30FmPg，F2F1cos 30.后面的分析过程同解法一 共点力作用下物体的平衡 乘坐电梯时，电梯里站满了人，你还想挤一挤坐这一趟电梯，刚跨进去，警报 就响起来了，于是听到电梯里有人说：超重了。 从顶楼下到一楼时，电梯一直都正常运行着，在到达一楼并开始停止时，警报 响了，这又是什么原因呢？ 坐过山车时， 在到达顶点时，人有种被抛起来的感觉，在最低点，可以感觉 到人与凳子间压力增大。 蹦极时，从跳下到绳子还没有被拉直时，绳对人没有拉力，绳被拉直时
5、，可以 感觉绳上传来比静止状态下拉着人的更大的力。 超重与失重 1、人静止时，称的体重为多少？ 2、电梯上升过程中，经历几种运动情况，分别是什么运动，对应每种运动人称 体重时示数如何变化？ 3、电梯下降过程中，经历几种运动情况，分别是什么运动，对应每种运动人称 体重时示数如何变化？ 4、人的体重发生了变化吗？ 【带着下列问题观察动画并讨论】 超重与失重 【例3】一个质量为70kg的人乘电梯下楼。快到此人要 去的楼层时，电梯以3m/s2的加速度匀减速下降，求这时 他对电梯地板的压力。（g=10m/s2） v a Fmgma F mg 解析 人向下做匀减速直线运动，加速 度方向向上。 根据牛顿第二
6、定律得： F 910N 根据牛顿第三定律，人对地板的压力大小也等于910N，方向竖直向下。 超重与失重 mg F a 加速上升 F=mg+ma 超重 v Fmg F-mg=ma a向上 超重与失重 超重与失重 mg F a a v 加速上升 减速下降 F=mg+m a 超重，a向上 v Fm g mg F a a v 加速下降 减速上升 F=mg-ma 失重，a向下 v F实重 判断方法：物体具有竖直向上的加速度设物体向上的加速度为 a， 则该物体的视重大小为F=m(g+a) 2.失重：示重实重 判断方法：物体具有竖直向下的加速度 若物体向下的加速度为a，则该物体的视重大小为F=m(ga)当 a=g 时，F0，出现完全失重现象 课堂小结 讲解人： 时间：2020.5.20 MENTAL HEALTH COUNSELING PPT 感谢你的聆听 第4章 牛顿运动定律 人 教 版 高 中 物 理 必 修 1