4.7用牛顿定律解决问题(二).ppt
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1、4.7用牛顿定律解决问题(二)牛牛顿顿定定律律牛顿第一定律牛顿第一定律 惯性定律惯性定律,惯性惯性 反映物体在不受力时的运动规律反映物体在不受力时的运动规律牛顿第二定律牛顿第二定律 F=ma 反映了力和运动的关系反映了力和运动的关系 牛顿第三定律牛顿第三定律 F=F/(作用力和反作用力定律作用力和反作用力定律)反映了物体之间的相互作用规律反映了物体之间的相互作用规律1、共点力、共点力 物体所受各物体所受各力的作用点在物体上的同一点或力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。的作用线相交于一点的几个力叫做共点力。能简化成能简化成质点质点的物体受到的各个力可视为共点力。
2、的物体受到的各个力可视为共点力。C CA AB BO O O OF F1 1F F2 2F F3 3G GF F1 1F F2 2 3、共点力的平衡条件、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力或合力为零时将保持静止静止状态或状态或匀速直线运动匀速直线运动状态状态平衡状态。平衡状态。在共点力作用下在共点力作用下物体的平衡条件物体的平衡条件是合力为是合力为0.即即:F合合=02、平衡状态、平衡状态静止静止状态或状态或匀速直线运动匀速直线运动状态,叫做平衡状态。状态,叫做平衡状态。4、物体平衡的两种基本模型物体平衡的两
3、种基本模型 GNN=GGNFfN=Gf=F二力平衡条件二力平衡条件:等大、反向、共线等大、反向、共线.5、研究物体平衡的基本思路和基本方法研究物体平衡的基本思路和基本方法 (1 1)转化为二力平衡模型)转化为二力平衡模型合成法合成法 很多情况下物体受到三个力的很多情况下物体受到三个力的作用而平衡,其中任意两个力的作用而平衡,其中任意两个力的合力必定跟第三个力等大反向。合力必定跟第三个力等大反向。GGF F1 1F F2 2F F三力平衡条件三力平衡条件:任意两个力的合力与第三个力任意两个力的合力与第三个力 等等大、反向、共线。大、反向、共线。据平行四边形定则作出其中任意两个力的合力据平行四边形
4、定则作出其中任意两个力的合力来代替这两个力,从而把三力平衡转化为二力来代替这两个力,从而把三力平衡转化为二力平衡。这种方法称为平衡。这种方法称为合成法合成法。5、研究物体平衡的基本思路和基本方法研究物体平衡的基本思路和基本方法 (1 1)转化为二力平衡模型)转化为二力平衡模型合成法合成法 很多情况下物体受到三个力的很多情况下物体受到三个力的作用而平衡,其中任意两个力的作用而平衡,其中任意两个力的合力必定跟第三个力等大反向。合力必定跟第三个力等大反向。三力平衡条件三力平衡条件:任意两个力的合力与第三个力任意两个力的合力与第三个力 等等大、反向、共线。大、反向、共线。据平行四边形定则作出其中任意两
5、个力的合力据平行四边形定则作出其中任意两个力的合力来代替这两个力,从而把三力平衡转化为二力来代替这两个力,从而把三力平衡转化为二力平衡。这种方法称为平衡。这种方法称为合成法合成法。GGF F例与练例与练1、如图所示,在倾角为如图所示,在倾角为的斜面上,放一重力为的斜面上,放一重力为G的光滑小球,球被竖直挡板挡住不下滑,求:的光滑小球,球被竖直挡板挡住不下滑,求:斜面和挡板对球的弹力大小。斜面和挡板对球的弹力大小。对球受力分析:对球受力分析:GGF F1 1F F2 2F FF=GF1=F/cos=G=G/cos F2=Ftan =G=Gtan C C例与练例与练2、重力为、重力为G的物体用如图
6、所示的的物体用如图所示的OA、OB、OC三根细绳悬挂处于静止状态,已知细绳三根细绳悬挂处于静止状态,已知细绳OA处于处于水平水平,OB与竖直方向成与竖直方向成60角,角,求细绳求细绳OA、OB和和OC张力的大小。张力的大小。GG60600 0F1=GA AB BOOF F1 1对物体受力分析对物体受力分析对绳子对绳子O点受力分析点受力分析OOF F1 1F F2 2F F3 3C C例与练例与练GG60600 0F1=GA AB BOOF F1 1对物体受力分析对物体受力分析对绳子对绳子O点受力分析点受力分析OOF F1 1F F2 2F F3 3F FF=F1=F1=GF2=F/cos 60
7、0=2GF3=Ftan 600 2 2、重力为、重力为G G的物体用如图所示的的物体用如图所示的OAOA、OBOB、OCOC三根细绳悬挂处于静止状态,已知细绳三根细绳悬挂处于静止状态,已知细绳OAOA处于处于水平水平,O OB B与竖直方向成与竖直方向成6060角,角,求细绳求细绳OAOA、OBOB和和OCOC张力的大小。张力的大小。(2 2)转化为四力平衡模型)转化为四力平衡模型分解法分解法 物体受三个共点力平衡物体受三个共点力平衡时,也可以把其中一个力进时,也可以把其中一个力进行分解行分解(一般采用正交分解法一般采用正交分解法),从而把三力平衡转化为四,从而把三力平衡转化为四力平衡模型。这
8、种方法称为力平衡模型。这种方法称为分解法分解法。GGF F1 1F F2 2F F1 1xF F1 1y5、研究物体平衡的基本思路和基本方法研究物体平衡的基本思路和基本方法 (2 2)转化为四力平衡模型)转化为四力平衡模型分解法分解法GGF F2 2F F1 1xF F1 1y 当物体受三个共点力平衡当物体受三个共点力平衡时,也可以把其中一个力进时,也可以把其中一个力进行分解行分解(一般采用正交分解法一般采用正交分解法),从而把三力平衡转化为四,从而把三力平衡转化为四力平衡模型。这种方法称为力平衡模型。这种方法称为分解法分解法。当物体受三个以上共点力平衡时,一般采用当物体受三个以上共点力平衡时
9、,一般采用分解法分解法。5、研究物体平衡的基本思路和基本方法研究物体平衡的基本思路和基本方法 例与练例与练3、如图所示,在倾角为如图所示,在倾角为的斜面上,放一重力为的斜面上,放一重力为G的光滑小球,球被竖直挡板挡住不下滑,求:的光滑小球,球被竖直挡板挡住不下滑,求:斜面和挡板对球的弹力大小。斜面和挡板对球的弹力大小。对球受力分析:对球受力分析:GGF F1 1F F2 2 例与练例与练3 3、如图所示,在倾角为如图所示,在倾角为 的斜面上,放一重力为的斜面上,放一重力为GG的光滑小球,球被竖直挡板挡住不下滑,求:的光滑小球,球被竖直挡板挡住不下滑,求:斜面和挡板对球的弹力大小。斜面和挡板对球
10、的弹力大小。对球受力分析:对球受力分析:GGF F1 1F F2 2F F1 1xF F1 1yF1x=F1sin F1y=F1cos 例与练例与练3 3、如图所示,在倾角为如图所示,在倾角为 的斜面上,放一重力为的斜面上,放一重力为GG的光滑小球,球被竖直挡板挡住不下滑,求:的光滑小球,球被竖直挡板挡住不下滑,求:斜面和挡板对球的弹力大小。斜面和挡板对球的弹力大小。对球受力分析:对球受力分析:GGF F2 2F F1 1xF F1 1yF1x=F1sin F1y=F1cos F1=G G/cos F2=F1x=F1sin F1y=F1cos=G=G=Gsin/cos=G=Gtan C C例与
11、练例与练4、重力为、重力为G的物体用如图所示的的物体用如图所示的OA、OB、OC三根细绳悬挂处于静止状态,已知细绳三根细绳悬挂处于静止状态,已知细绳OA处于处于水平水平,OB与竖直方向成与竖直方向成60角,角,求细绳求细绳OA、OB和和OC张力的大小。张力的大小。GG60600 0F1=GA AB BOOF F1 1对物体受力分析对物体受力分析对绳子对绳子O点受力分析点受力分析OOF F1 1F F2 2F F3 3C C例与练例与练GG60600 0F1=GA AB BOOF F1 1对物体受力分析对物体受力分析对绳子对绳子O点受力分析点受力分析OOF F1 1F F3 34、重力为、重力为
12、G的物体用如图所示的的物体用如图所示的OA、OB、OC三根细绳悬挂处于静止状态,已知细绳三根细绳悬挂处于静止状态,已知细绳OA处于处于水平水平,OB与竖直方向成与竖直方向成60角,角,求细绳求细绳OA、OB和和OC张力的大小。张力的大小。F F2 2F F2 2xF F2 2yF2x=F2sin 600F2y=F2cos 600C C例与练例与练GG60600 0A AB BOOF F1 1OOF F1 1F F3 34、重力为、重力为G的物体用如图所示的的物体用如图所示的OA、OB、OC三根细绳悬挂处于静止状态,已知细绳三根细绳悬挂处于静止状态,已知细绳OA处于处于水平水平,OB与竖直方向成
13、与竖直方向成60角,角,求细绳求细绳OA、OB和和OC张力的大小。张力的大小。F F2 2xF F2 2yF2y=F1=GF3=F F2x例例1、城市中的路灯,无轨电车的供电线路、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。图中硬杆构的一种简化模型。图中硬杆OB可绕通过可绕通过B点且垂直于纸面的轴转动,钢索和杆的重量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都可忽略。如果悬挂物的重量是G,角,角AOB等于等于,钢索,钢索OA对对O点的拉力和杆点的拉力和杆OB对对O点点的支持力各是多大?的支
14、持力各是多大?例与练例与练F370F1F2mgfNF1=Fcos370=20NF2=Fsin370=15N5、质量为、质量为5.5Kg的物体,受到斜向右上方的物体,受到斜向右上方与水平方向成与水平方向成370角的拉力角的拉力F=25N作用,在作用,在水平地面上匀速运动,求物体与地面间的水平地面上匀速运动,求物体与地面间的动摩擦因数动摩擦因数(g=10m/s2)。例与练例与练mgfNf=F1=20NN=mg-F2=40N5、质量为、质量为5.5Kg的物体,受到斜向右上方的物体,受到斜向右上方与水平方向成与水平方向成370角的拉力角的拉力F=25N作用,在作用,在水平地面上匀速运动,求物体与地面间
15、的水平地面上匀速运动,求物体与地面间的动摩擦因数动摩擦因数(g=10m/s2)。F1=Fcos370=20NF2=Fsin370=15NF1F2例与练例与练6、(拓展拓展)如图所示,质量为如图所示,质量为m的木块放在质量为的木块放在质量为M、倾角为、倾角为的斜面体上,斜面体放在粗糙的水的斜面体上,斜面体放在粗糙的水平地面上,用沿斜面向上的拉力平地面上,用沿斜面向上的拉力F拉木块,使木拉木块,使木块与斜面体都保持静止,求地面对斜面体的摩擦块与斜面体都保持静止,求地面对斜面体的摩擦力和支持力。力和支持力。对整体受力分析对整体受力分析整体整体F(m+M)gfNF1F2F1=Fcos F2=Fsin
16、整体整体例与练例与练6、(拓展拓展)如图所示,质量为如图所示,质量为m的木块放在质量为的木块放在质量为M、倾角为、倾角为的斜面体上,斜面体放在粗糙的水的斜面体上,斜面体放在粗糙的水平地面上,用沿斜面向上的拉力平地面上,用沿斜面向上的拉力F拉木块,使木拉木块,使木块与斜面体都保持静止,求地面对斜面体的摩擦块与斜面体都保持静止,求地面对斜面体的摩擦力和支持力。力和支持力。对整体受力分析对整体受力分析fNF1F2F1=Fcos F2=Fsin f=F1=Fcos N=(m+M)gF2(m+M)g=(m+M)gFsin 例与练例与练7、(拓展拓展)如图所示,一个重为如图所示,一个重为G的小球,用细线的
17、小球,用细线悬挂在悬挂在O点,现在用水平力点,现在用水平力F拉小球,使悬线偏拉小球,使悬线偏离竖直方向离竖直方向30时处于静止状态。当时处于静止状态。当F的方向由水的方向由水平缓慢地变为竖直方向的过程中,拉力平缓慢地变为竖直方向的过程中,拉力F及细线及细线的张力大小分别如何变化?的张力大小分别如何变化?GGT TFF观看电梯中的超重和失重现观看电梯中的超重和失重现象的视频象的视频思考:在运动过思考:在运动过程中物体的重力程中物体的重力变了吗?是什么变了吗?是什么原因使物体的视原因使物体的视重变化了,物体重变化了,物体的视重变化实质的视重变化实质是什么力在变化是什么力在变化?请定义超请定义超重和
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