课件21张PPT。 第四章 牛顿运动定律第七节：牛顿运动
定律解决问题（2）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。静止或
匀速直
线运动a＝0F合＝0Fx＝0Fy＝0研究物体平衡的基本思路和基本方法
(1)合成法
如果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。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。当物体受三个以上共点力平衡时，一般采用分解法。 例1. 如图所示，用铰链与墙壁相连的三角形支架O点下方挂一重物G=50N，已知θ=30o，求钢索OA对O点的支持力和轻杆OB对O点的支持力。解：对O点受力分析如图所示：用正交分解法得平衡方程:F2-F1cosθ=0
F1sinθ-F3=0
解得: 例1. 如图所示，用铰链与墙壁相连的三角形支架O点下方挂一重物G=50N，已知θ=300，求钢索OA对O点的支持力和轻杆OB对O点的支持力。解：对O点受力分析如图所示：由力的合成可得方程为：GFG=F=GFG=F=分析：以下处于静止状态的木块的受力情况思考:当物体加速运动时物体受到的支持力和拉力又会怎样呢？二、超重和失重 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。解：人为研究对象，人在升降机中受到两个力作用：重力G和地板的支持力F由牛顿第二定律得F — mg = ma故： F = mg + ma>mg人受到的支持力F大于人受到的重力G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现象称为超重现象。F（一）超重现象（二）失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加速下降：分析：对人受力分析如图由牛顿第二定律得: m g — F = m a故： F = m g — m a 所以： F = mg — m g = 0总结：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）为零，这就是“完全失重”现象。应用：试分析当瓶子自由下落时，瓶子中的水是否喷出？解：当瓶子自由下落时，瓶子中的水处于完全失重状态，水的内部没有压力，故水不会喷出。但瓶子中水的重力仍然存在，其作用效果是用来产生重力加速度。当物体处于失重状态，且a＝g 时会发生什么现象？此时重力为零吗？如：自由落体运动和竖直上抛运动 物体将飘在空中；液滴成绝对的球形，宇航员站着睡觉和躺着睡觉没有差别；食物要做成块状或牙膏似的糊状，以免食物的碎渣“漂浮”在空中，进入宇航员的眼睛、鼻孔……空间站中的宇航员人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机等航天器进入轨道后，其中的人和物都处于完全失重状态。利用完全失重条件的科学研究液体呈绝对球形制造理想的滚珠制造泡沫金属在航天飞机中所有和重力有关的仪器都无法使用！弹簧测力计无法测量物体的重力.无法用天平测量物体的质量但仍能测量拉力或压力的大小。解：当升降机匀加速下降时，根据牛顿第二定律可知：
mg－ F ＝ma
F＝ mg － ma 根据牛顿第三定律可知:台秤的示数分别为300N和0N。①当a1=2.5m/s2,F1=300N②当自由下落时，a2=g,F2=0N在升降机中测人的体重，已知人的质量为40kg
①若升降机以2.5m/s2的加速度匀加速下降，台秤的示数是多少？
②若升降机自由下落，台秤的示数又是多少？例题1： 物体失重和超重的情况：分析结论：超重还是失重由a决定，与v方向无关N = mg + ma>mgN = mg + ma>mgN= m g — m a （1）当物体有竖直向上的加速度时，产生超重现象。
（2）当物体有竖直向下的加速度时，产生失重现象。
（3）当物体有竖直向下的加速度且a=g时，产生完全失重现象。（即物体发生超重和失重现象时，只与物体的加速度有关，而与物体的速度方向无关。）实质： 物体所受的重力仍然存在，且大小不变，只是对物体的拉力F拉或压力F压与重力的大小关系改变。关于超重和失重，下列说法中正确的是（ ）
A 超重就是物体受到的重力增加了
B 失重就是物体受到的重力减小了
C 完全失重就是物体一点重力都不受了
D 不论超重或失重，物体所受的重力都不变D分析：无论是超重、失重还是完全失重，物体所受到的重力是不变的。不同的只是重力的作用效果。例题2：“蹦极”是一项非常刺激的体育运动。某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图中a点是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点，b是人静止地悬吊着时的平衡位置，人在从P点落下到最低点c的过程中( )ABA.人在Pa段，处于完全失重状态
B.在ab段绳人处于失重状态
C.在bc段绳人处于失重状态
D.在c点，人的速度为零，其加速度为零例题3：原来做匀速运动的升降机内，有一被拉长弹簧拉住的具有一定质量的物体A静止在底板上，如图，现发现A突然被弹簧拉向右方，由此可以判断，此升降机的运动可能是: ( )
A、加速上升 B、减速上升
C、加速下降 D、减速下降分析：匀速运动时物体所受静摩擦力等于弹簧拉力，若物体突然被拉向右方，则所受摩擦力变小，压力变小，故物体加速度向下，所以升降机可能向上减速或向下加速BCf =μ FNF=k x例题4：1．物体速度为零是否就是物体处于静止状态？
【提示】 不一定，速度为零可能合外力不为零，也就是说可能有加速度，而静止状态与匀速直线运动状态，均为平衡态．
2．竖直上抛运动的物体在最高点时，处于平衡状态吗？
【提示】 对竖直上抛的物体在最高点时，v＝0，a＝g为非平衡态课后探究： 3.一个人站在医用体重计的测盘上不动时测得重为G，当此人突然下蹲时，磅秤的读数（ ）A. 先大于G，后小于G
B. 先小于G，后大于G
C. 大于G
D. 小于G思维点拨：人下蹲是怎样的一个过程？过程分析：由静止开始向下运动，速度增加，具有向下的加速度（失重）；蹲下后最终速度变为零，故还有一个向下减速的过程，加速度向上（超重）。B思考：如果人下蹲后又突然站起，情况又会怎样？课后探究：
