牛顿定律的应用(二).ppt
4.7 用牛顿运动定律解决问题(二),第四章 牛顿运动定律,一、共点力的平衡条件,1、共点力,物体所受各力的作用点在物体上的同一点或力的作用线相交于一点的几个力叫做共点力。,能简化成质点的物体受到的各个力可视为共点力。,一、共点力的平衡条件,3、共点力的平衡条件,由牛顿第一定律和牛顿第二定律知：物体不受力或合力为零时将保持静止状态或匀速直线运动状态平衡状态。,在共点力作用下物体的平衡条件是合力为0。,即:F合=0,2、平衡状态,静止状态或匀速直线运动状态，叫做平衡状态。,一、共点力的平衡条件,4、物体平衡的两种基本模型,G,N,N=G,G,N,F,f,N=G,f=F,一、共点力的平衡条件,v,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，钢索和杆的重量都可忽略。如果悬挂物的重量是G，角AOB等于，钢索OA对O点的拉力和杆OB对O点的支持力各是多大？,二、超重和失重,G,例2、如图，人的质量为m，当电梯以加速度a加速上升时，人对地板的压力N是多大？,解：以人为研究对象，受力如右所示，取运动的方向为正方向,由牛顿第二定律得,Nmg=m a,故：N=mg+m a,人受到的支持力N大于人受到的重力G,由牛顿第三定律得：压力N/大于重力G,N,1、超重,物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力（视重）大于物体所受重力的现象。,F,二、超重和失重,v,a,例2、如图，人的质量为m，当电梯以加速度a加速上升时，人对地板的压力N是多大？,由牛顿第二定律得,Nmg=m a,故：N=mg+m a,人受到的支持力N大于人受到的重力G,由牛顿第三定律得：压力N/大于重力G,N,加速下降,mgN=m a,N=mgma,解：以人为研究对象，受力如右所示，取运动的方向为正方向,小于,小于,2、失重,物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力（视重）小于物体所受重力的现象。,F,二、超重和失重,v,例2、如图，人的质量为m，当电梯以加速度a加速上升时，人对地板的压力N是多大？,由牛顿第二定律得,Nmg=m a,故：N=mg+m a,人受到的支持力N大于人受到的重力G,由牛顿第三定律得：压力N/大于重力G,N,加速下降,mgN=m a,N=mgma,以加速度 a=g 竖直加速下降？,=0,解：以人为研究对象，受力如右所示，取运动的方向为正方向,等于0,等于0,a,3、完全失重,当升降机以加速度 a=g 竖直加速下降时，物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力（视重）为零的现象。,4、视重：(物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力),（1）、视重重力,超重,（2）、视重重力,失重,（3）、视重=重力,静止或匀速状态,（4）、视重等于零,完全失重,（但此时重力不等于零）,P 74,D,D,P 74,BC,P 75,类似P 116 2,三、从动力学看落体运动,1、自由落体运动,（1）自由落体运动定义,F合=G=mg,（2）自由落体加速度,物体只在重力作用下从静止开始下落的运动。,V0=0,三、从动力学看落体运动,方向竖直向下。,由,2、竖直上抛运动,（1）竖直上抛运动定义,F合=G=mg,（2）竖直上抛运动加速度,物体以一定的初速度竖直向上抛出后只在重力作用下的运动。,方向竖直向下。,三、从动力学看落体运动,由,3、竖直下抛运动,（1）竖直下抛运动定义,F合=G=mg,（2）竖直上抛运动加速度,物体以一定的初速度竖直向下抛出后只在重力作用下的运动。,V0,方向竖直向下。,三、从动力学看落体运动,4、落体运动是加速度大小等于重力加速度，方向竖直向下的匀变速直线运动,5、竖直上抛运动研究方法,（2）竖直上抛运动规律公式（总）,（1）以向上方向为正方向，竖直上抛运动先是一个加速度为g的匀减速直线运动。然后是加速度为g的匀加速直线运动。,三、从动力学看落体运动,例3、以10m/s的速度从地面竖直向上抛出一个物体，空气的阻力可以忽略，分别计算0.6s、1.6s后物体的位置（g=10）。,0.6s、1.6s时物体的速度?,简单的连接体问题,例1：如图所示，质量为2kg 的正方体A和质量为1kg 的正方体B两个物体靠在一起，放在光滑的水平面上，现用水平力F=30N推A，求A对B作用力的大小。,A,F,F合=F=30N,先分析AB整体的受力情况：,B,AB,G,N,F,再分析B的受力情况：,B,GB,NB,FB,FB=mBa=10N,例2：如图所示，质量为2kg 的m1和质量为1kg 的m2两个物体用水平细线连接，放在光滑的水平面上，现用水平拉力F拉m1，使m1 和m2一起沿水平面运动，若细线能承受的最大拉力为8N，求水平拉力F的最大值。,F,m2,m1,先分析m2 的受力情况：,G2,N2,T,再分析m1m2整体受力情况：,m1 m2,G,N,F,F=(m1+m2)a=24N,小结：,先用整体法求加速度，,1、已知外力求内力：,再用隔离法求内力,先用隔离法求加速度，,2、已知内力求外力：,再用整体法求外力,简单的连接体问题,例与练,1、从塔上以20m/s的初速度竖直向上抛一个石子，不考虑空气阻力，求5s末石子速度和5s内石子位移。(g=10m/s2)。,V0,以向上方向为正方向。,x正,x,Vt,
