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1、用牛顿运动定律解决问题(二),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(二),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
2、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。,力的分解法:,FA,FB,FA,FB,例题,用正交分解法得平衡方程FB-FA Cos=0FASin-G=0解得:,FB,FA,例题,解:(1)当物体匀速上滑时有:FCos300-Ff-GSin300=0FN-GCos300-FSin300=0Ff=FN得:(2)当物体匀速下滑时有:FCos300+Ff-GSin300=0FN-GCos300-FSin300=0Ff=FN得:因此,0.45GF0.72G.,F,例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
3、施加一个多大的水平力,可使A物体保持平衡?,FN,G,Ff,例题,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),由牛顿第二定律得,又由滑动摩擦力,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,例题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
4、/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=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=maFN=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
5、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。,Ff,FN,G,F,BC,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。,