当前位置:文档之家› 《用牛顿运动定律解决问题(二)》ppt课件

《用牛顿运动定律解决问题(二)》ppt课件


预习梳理
1.共点力 如果一个物体受到两个或更多个力的作用,有些情 况下这些力共同作用在 同一点上.或者虽不作用在 同一点 上,但它们的延长线交于一点,这样的一组 力叫做共点力.
2.共点力的平衡 (1)平衡状态:物体在力的作用下保持 静止或 匀速 直线运动 的状态. (2)共点力作用下物体的平衡条件:物体所受的 合力
探究归纳
一、共点力平衡条件的理解
典例 1 如图 1 所示,物块在力 F 作用
下向Байду номын сангаас沿水平方向匀速运动,则物块
所受的摩擦力 Ff 与拉力 F 的合力 方向应该是
A.水平向右
B.竖直向上
C.向右偏上
D.向左偏上
图1 ()
思路点拨 (1)三力平衡的特点:任意两个力的合力必 和第三个力等大反向. (2)n 个力共点平衡最终可以等效成二力平衡.
解析 解法一 运用力的分解法.OC 中的拉力等于 重物的重力,将此力按力的作用效果可分解为如图甲 所示的两个分力 F1 和 F2,它们分别等于 OB、OA 中 的拉力,由几何关系可知三段绳中的 OA 的拉力最 大.故逐渐增加重物的质量时,最先断的绳是 OA.
解法二 运用力的合成法.作结点 O 的受力图,设绳 OA、OB 的拉力分别为 FA、FB,它们的合力为 F,由 于结点 O 质量不计,所以它受到的力 F 与重物重力大 小相等,方向相反.如图乙所示,从作出的平行四边 形可知:OA 绳中张力最大,若逐渐增加重物质量,则 OA 首先达到最大拉力,故最先断的绳必是 OA.
第 7 节 用牛顿运动定律解决问题(二)
目标导读 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.通过实验认识 超重和失重现象,理解产生超重、失重现象的条件和 实质.4.进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的 方法和步骤.
二、力的合成法与分析法处理平衡问题
典例 2 三段不可伸长的细绳 OA、
OB、OC 能承受的最大拉力相同,
它们共同悬挂一重物,如图 2 所
示,其中 OB 是水平的,A 端、B
图2
端固定.若逐渐增加 C 端所挂物体的质量,则最先
断的绳
()
A.必定是 OA
B.必定是 OB
C.必定是 OC
D.可能是 OB,也可能是 OC
4.从动力学角度看自由落体运动 (1)物体做自由落体运动的两个条件 ①初速度为零;②运动过程中只受重力作用. (2)从动力学角度看自由落体运动 根据牛顿第二定律,物体运动的加速度与它所受的 力成正比,加速度的方向与力的方向相同 ,自由落 体在下落的过程中所受重力的大小、方向都不变, 所以加速度的大小和方向也是 恒定的. (3)自由落体运动是一种理想化的模型.实际物体下 落时都要受到空气的阻力,速度越大,阻力越大.
等于0,即 F合=0 .
3.超重和失重 (1)超重 ①定义: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. ②产生条件:物体具有向上的加速度. (2)失重(完全失重) ①定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力 小于 物体所受重力的现象.物体对支持物的压力 (或对悬挂物的拉力)等于零的现象叫完全失重 . ②产生条件:物体具有向下的加速度.a=g 时, 对应完全失重.
答案 A
针对练习 2 如图 3 所示,电灯悬挂于
两墙壁之间,更换水平绳 OA 使连接
点 A 向上移动而保持 O 点位置和 OB
绳的位置不变,则在 A 点向上移动的
过程中
()
A.绳 OB 的拉力逐渐增大
图3
B.绳 OB 的拉力逐渐减小
C.绳 OA 的拉力先增大后减小
D.绳 OA 的拉力先减小后增大
解析 在绳 O A 的连接点 A 向上移动 的过程中,结点 O 始终处于平衡状态. 取结点 O 为研究对象,受力情况如右 图所示,图中 F 1、F 2、F 3 分别是绳 O A 、绳 O B 、电线对结点 O 的拉力,F 3′ 是 F 1 和 F 2 的合力,且 F 3′=F 3.在 A 点向上移动的过程 中,F3 的大小和方向都保持不变,F2 的方向保持不 变.由右图可知,当绳 O A 垂直于 O B 时,绳 O A 的拉 力最小,所以绳 O A 的拉力先减小后增大,绳 O B 的拉 力逐渐减小.正确选项为 B、D. 答案 BD
针对练习 1 共点的五个力平衡,则下列说法中不正确的是 (D )
A.其中四个力的合力与第五个力等大反向 B.其中三个力的合力与其余的两个力的合力等大反向 C.五个力合力为零 D.撤去其中的三个力,物体一定不平衡
解析 五个共点力平衡,则五个力合力为零,选项 A、B、C 正确.撤去其中三个力,剩余两力,有可 能合力仍为零,则 D 项错误.
三、应用图解法处理平衡问题 典例 3 半圆形支架 BAD,两细绳 OA 和 OB 结于圆心
O,下面悬重为 G 的物体,使 OA 绳固定不动,将 OB 绳的 B 端沿半圆支架从水平位置逐渐移至竖直 位置 C 的过程中,分析 OA 绳和 OB 绳所受力的大 小如何变化?
图4
思路点拨 (1)研究对象可以是某个物体,也可以是某 个系统,还可以是某一点. (2)动态平衡的分析方法(略). 解析 因为绳结点 O 受重物的拉力 FT, 所以才使 O A 绳和 O B 绳受力,因此将 拉力 F T 分解为 F TA、F TB(如图所示). O A 绳固定,则 F TA 的方向不变,在 O B 向上靠近 OC 的过程中,在 B 1、B 2、B 3 三个位置,两绳受的力分别为 F A1 和 F B1、F A2 和 F B2、 F A3 和 F B3.从图形上看出,F TA 是一直逐渐变小,而 F TB 却是先变小后增大,当 O B 和 O A 垂直时,F TB 最小. 答案 见解析
解析 对物块进行受力分析如右图所示,
除 F 与 Ff 外,它还受竖直向下的重力 G
及竖直向上的支持力 FN,物块匀速运动, 处于平衡状态,合力为零.由于重力 G 和支持力 FN 在竖直方向上,将重力和支 持力等效成一个竖直向下的力,四力平衡转化为三力 平衡,则根据三力平衡的原理,F 与 Ff 的合力必须和 重力与支持力的合力等大反向,所以沿竖直方向向 上.故 B 正确. 答案 B
相关主题