用牛顿运动定律处理问题用牛顿运动定律处理问题(二二)共点力作用下物体的平衡条件超重和失重 n如下图，三角形支架O点下方挂一重物G=50N，知=300，求轻杆OA,OB所受弹力用牛顿运动定律处理问题用牛顿运动定律处理问题(二二)OGBA三角形理想化模型中：1、轻质细绳,两端拉力大小相等，内部张力处处相等2、给出轻质直杆,仅两端受力时,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，由于节点O质量为0,不论其形状如何,所受合外力一定为零解答n 处理三力平衡问题时常用的方法；n1、合成法：恣意两个力的合力与第三个力大小相等，方向相反n2、分解法：将其中恣意一个力沿其他两个力的作用线进展分解，其分力必然与其他两个力大小相等n3、三角形法：将其中恣意两个力进展平移，使三个力首尾依次衔接起来应构成一闭合三角形n4、正交分解法：建立直角坐标系，列出平衡方程OGBANSinGFA100NGFB350tan力的分解法:FAFBFAFB例题n 用正交分解法得平衡方程nFB-FA Cos=0nFASin-G=0n解得:NSinGFA100OGBANGFB350tanFBFA例题解：(1)当物体匀速上滑时有：FCos300-Ff-GSin300=0FN-GCos300-FSin300=0Ff=FN得：(2)当物体匀速下滑时有：FCos300+Ff-GSin300=0FN-GCos300-FSin300=0Ff=FN得：因此，0.45GF0.72G.GGF45.01310310GGF45.01310310FF例例2 2如下图，将重为如下图，将重为G G的物体的物体A A放在倾角为放在倾角为300 300 的斜面上，的斜面上，A A与斜面与斜面间的动摩擦因数为间的动摩擦因数为0.10.1。
那么对那么对A A施加一个多大的程度力，可使施加一个多大的程度力，可使A A物体物体坚持平衡？坚持平衡？FNGFf例题n例例3如下图，质量为如下图，质量为4 kg的物体静止于程度面上，遭到与程度方向的物体静止于程度面上，遭到与程度方向成成30角斜向上的拉力角斜向上的拉力F作用作用,拉力大小为拉力大小为20.物体沿程度面做匀加物体沿程度面做匀加速运动，知物体与程度面间的动摩擦因数为速运动，知物体与程度面间的动摩擦因数为0.5，求物体的加速度，求物体的加速度是多大是多大?取取10 m/s20sincosGFFmaFFNf由牛顿第二定律得 又由滑动摩擦力 NfFF以上三式代入数据可解得 物体的加速度a=0.58 m/s2二、超重与失重二、超重与失重n例题例题4 4质量是质量是60 kg60 kg的人站在升降机中的体重计上，当升降机做以的人站在升降机中的体重计上，当升降机做以下各种运动时，体重计的读数是多少下各种运动时，体重计的读数是多少?g=10 m/s2g=10 m/s2n1 1升降机匀速上升；升降机匀速上升；n2 2升降机以升降机以4 m/s24 m/s2的加速度匀加速上升；的加速度匀加速上升；n3 3升降机以升降机以5 m/s25 m/s2的加速度匀加速下降的加速度匀加速下降.n解：人的受力情况解：人的受力情况.n1 1当升降机匀速上升时由牛顿第二定律得当升降机匀速上升时由牛顿第二定律得n 人遭到的支持力人遭到的支持力FN=G=mg=60FN=G=mg=601010=600=600.n根据牛顿第三定律，人对体重计的压力根据牛顿第三定律，人对体重计的压力,即体重计的示数为即体重计的示数为600600.n2 2当升降机以当升降机以4 m/s24 m/s2的加速度加速上升时，的加速度加速上升时，n根据牛顿第二定律根据牛顿第二定律:FN:FNG=maG=ma，FN=GFN=Gma=840Nma=840Nn此时体重计的示数为此时体重计的示数为840N840N，大于人的重力，大于人的重力600 N600 N，人处于超重形状，人处于超重形状.n3 3当升降机以当升降机以5 m/s25 m/s2的加速度加速下降时，的加速度加速下降时，n根据牛顿第二定律可得根据牛顿第二定律可得nmgmgFN=maFN=manFN=300 NFN=300 N，体重计的示数为，体重计的示数为300 300，n小于人本身的重力，人处于失重形状小于人本身的重力，人处于失重形状.n产生超重、失重景象的条件:n物体具有向上的加速度时，超重，。
n物体具有向下的加速度时，失重n超重、失重的本质:n物体处于超重与失重形状时，其重力并没改动，只是它对支持物的压力或悬挂物的拉力变大或变小n例例5 5原来做匀速直线运动的升降原来做匀速直线运动的升降机内，有一被程度拉伸的弹簧拉机内，有一被程度拉伸的弹簧拉住具有一定质量的物体住具有一定质量的物体A A静止在地静止在地板上，如下图，发现板上，如下图，发现A A被弹簧忽然被弹簧忽然拉向右方由此可断定，升降机拉向右方由此可断定，升降机的运动情况能够是：的运动情况能够是：nA A加速上升加速上升 B B减速上升减速上升nC C加速下降加速下降 D D减速下降减速下降n选选BC.BC.由于当升降机有向下的加速由于当升降机有向下的加速度时，物体失重，摩擦力减小，度时，物体失重，摩擦力减小，弹簧把物体拉向右方弹簧把物体拉向右方FfFNGFBC小结n共点力作用下物体的平衡条件n产生超重、失重景象的条件:n物体具有向上的加速度时，超重，物体具有向下的加速度时，失重n超重、失重的本质:n物体处于超重与失重形状时，其重力并没改动，只是它对支持物的压力或悬挂物的拉力变大或变小。