7 用牛顿运动定律解决问题(二)一、教学目标1、理解共点力作用下物体平衡状态的概念,能推导出共点力作用下物体的平衡条件
2、会用共点力平衡条件解决有关力的平衡问题
3、理解产生超重、失重现象的条件和实质
二、问题与例题问题 1:什么叫做平衡状态
物体处于平衡状态时它的受力特点是什么
问题 2:当一个物体受几个共点力作用时,如何求解合力
问题 3:什么是共点力
例题 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,钢索和杆的重量都可忽略
如果悬挂物的重量为 G,角 AOB 等于 θ,钢索 OA 对 O 点的拉力和杆 OB 对 O 点的支持力各是多大
1、轻质细绳中的受力特点:两端受力大小相等,内部张力处处相等
2、轻质直杆仅两端受力时(杆处于平衡状态)的特点: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
1、超重与失重例题 2、人站在电梯中,人的质量为 m
① 人和电梯一同静止时,人对地板的压力为多大
【解析】:求解人对地板的压力,该题中如果选电梯为研究对象,受力情况会比较复杂,甚至无法解题
所以我们只能选人为研究对象,那选人为研究对象能求解出人对电梯的压力吗
根据牛顿第三定律:作用力与反作用力是等在反向的
只要求出电梯对人的支持力,再根据牛顿第三定律就可求出人对电梯的压力
因为人是静止的所以合外力为 0 有:mgN ② 人随电梯以加速度 a 匀加速上升,人对地板的压力为多大
【解析】:以加速度 a 匀加速上升,因为加速,所以加速度方向与速度同向,物体是上升的,所以加速度方向也是向上的
有mgmgmaNmamgN看到了什么
人对地面的压力竟然会大于本身的重力
③ 人以加速度 a 匀减速下降,这时人对地板的压力又是多大
【解析】:以加速度