物理47《用牛顿运动定律解决问题（二）》课件（新人教版必修1）.ppt

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1、7用牛顿运动定律解决问题(二)一、共点力的平衡条件1．共点力：一个物体受到几个力的作用，如果这几个力或相交于一点，这样的几个力叫做共点力．2．平衡状态：如果一个物体在力的作用下，我们就说这个物体处于平衡状态．3．共点力平衡的条件：在共点力作用下物体的平衡条件是.共同作用在同一点上虽不作用在同一点上，但它们的延长线保持静止或匀速直线运动状态合力为0二、超重和失重1．物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)物体所受重力的现象，称为超重现象．2．物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)物体所受重力的现象，称为失重现象．3．完全失重：当物体下落的加速度为g时，物体对支持物、悬挂物，好像完全没有了作用，

2、这种状态是完全失重状态．大于小于完全没有作用力重力一、速度为零与静止状态的区别静止与速度为零不是一回事，物体保持静止状态，说明v＝0、a＝0同时成立，若仅有v＝0、a≠0，如上抛到最高点的物体，自由下落开始时刻的物体等，它们此时刻的速度v＝0，但不能保持静止状态，因此它们并非处于平衡状态．二、如何理解共点力作用下的平衡条件？1．共点力作用下物体的平衡条件：物体所受合力为零，即F＝0.2．几个推论：(1)二力平衡：当物体受两个力作用而平衡时，这两个力必定大小相等、方向相反，作用在同一条直线上，其合力为零．(2)三力汇交原理：物体在三个非平行力同时作用下处于平衡状态，则这三个力必定共面且作用

3、线相交于一点．其中，任意两个力的合力必定与第三个力大小相等、方向相反，作用在一条直线上．(3)多个力的平衡：物体在n个非平行力同时作用下处于平衡状态时，n个力必定共点，合力为零，称为n个共点力的平衡，其中任意(n－1)个力的合力必定与第n个力等值反向，作用在同一直线上，是平衡力．(4)均衡性原理：物体在几个力作用下处于平衡状态，这些力在任意方向上所有分力的合力必为零．(5)闭合性原理：物体在三个共点力作用下处于平衡状态，表示这三个力的有向线段必构成一个封闭的三角形．(6)如果物体只是在某一方向上处于平衡状态，则该方向上合力为零，因此可以在该方向上应用平衡条件列方程求解．三、求解共点力作用下

4、物体平衡的方法在受力分析基础上，灵活选择合适的处理方法是解题的关键．当物体受三个共点力作用而平衡时，一般利用力的合成和分解构建矢量三角形然后解三角形的方法，当物体所受力超过三个时，一般采用正交分解法．1．解三角形法：这种方法主要用来解决三力平衡问题．根据平衡条件并结合力的合成或分解的方法，把三个平衡力转化为三角形的三条边，然后通过解这一三角形求解平衡问题．解三角形——多数情况是解直角三角形，如果力的三角形并不是直角三角形，能转化为直角三角形的尽量转化为直角三角形，如利用菱形的对角线相互垂直的特点就得到了直角三角形，确实不能转化为直角三角形时，可利用力的三角形与空间几何三角形的相似等规律求解

5、．2．正交分解法：(1)正交分解法在处理四力或四力以上的平衡问题时非常方便，将物体所受各个力均在两互相垂直的方向上分解，然后分别在这两个方向上列方程．此时平衡条件可表示为：(2)应用正交分解法解题的优点：①将矢量运算转化为代数运算，使难度降低；②将求合力的复杂的解三角形问题，转化为正交分解后的直角三角形问题，使运算简便易行；③当所求问题有两个未知条件时，据这种表达形式可列出两个方程，通过对方程组求解，使得求解更方便．(3)解共点力平衡问题的一般步骤①选择研究对象．②对所选取的研究对象进行受力分析，并画出受力图．③对研究对象所受的力进行处理．一般情况下需要建立合适的直角坐标系，对各力按坐标轴

6、进行正交分解．建立直角坐标系时，一般尽量使更多的力落在坐标轴上，以减少分解力的个数，从而达到简化计算的目的．④根据平衡条件分别建立平衡方程，⑤对方程求解，必要时需对解进行讨论．四、超重和失重现象的理解与认识1．实重、视重、超重、失重和完全失重的概念：实重：即物体的实际重力，它不随物体运动状态变化而变化．视重：指物体对水平支持面的压力或对竖直悬挂线的拉力，它随物体运动状态而变化．超重：视重大于实重的现象．失重：视重小于实重的现象．完全失重：视重等于零的现象．2．超重、失重和视重的关系：加速度情况现象视重(F)视重(F)与实重(G)的关系平衡状态a＝0匀速运动或静止F＝mgF＝Ga向上超重F

7、＝m(g＋a)F>Ga向下失重F＝m(g－a)F