内容正文:
第四章 牛顿运动定律
第七节 用牛顿定律解决问题(二)
一、平衡状态
1.共点力:几个力如果作用在物体的同一点,或者它们的作用线相交于一点,这几个力叫做共点力.
F1
F3
F2
2.平衡状态:一个物体在共点力的作用下,如果保持静止或者做匀速直线运动,我们就说这个物体处于平衡状态.
(1)共点力作用下物体平衡状态的运动学特征:加速度为零.
(2)“保持”某状态与“瞬时”某状态有区别:
竖直上抛的物体运动到最高点时,这一瞬时的速度为零(静止),但这一状态不可能保持,因而这一不能保持的静止状态不属于平衡状态.
若物体所处的状态发生缓慢的变化,则变化过程中的任一状态都可看成是平衡状态
二、共点力作用下物体的平衡条件
共点力作用下物体的平衡条件:
在共点力作用下物体的平衡条件是合力为零,即:
F合=0
3、平衡条件的四个推论
(1)若两力平衡,则两力等大、反向、同一直线
(2)若三力平衡,则任意两力的合力与第三力
等大、反向
(3)若N个力平衡,则其中任意N-1个力的合力
定与第N个力等大、反向,作用在同一直线
如图所示,三角形支架O点下方挂一重物G=50N,已知θ=300,求轻杆OA,OB所受弹力。
解决三力平衡问题时常用的方法;
1、合成法:任意两个力的合力与第三个力大小相等,方向相反。
2、分解法:将其中任意一个力沿其余两个力的作用线进行分解,其分力必然与其余两个力大小相等。
3、三角形法:将其中任意两个力进行平移,使三个力首尾依次连接起来应构成一闭合三角形。
4、正交分解法:建立直角坐标系,列出平衡方程。
O
G
θ
B
A
F’A
F’B
FA
FB
例题
用正交分解法得平衡方程
FB-FA Cosθ=0
FASinθ-G=0
解得:
FB
FA
O
G
θ
B
A
1.超重
(l)超重现象: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情况称为超重现象.
(2)超重的动力学特征:支持面(或悬线)对物体的(向上)作用力大于物体所受的重力.
(3)超重的运动学特征:物体的加速度竖直向上,它包括可能的两种运动情况:向上加速运动或向下减速运动.
二、超重和失重
2.失重
(1)失重现象:物体对支持物(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的情况称为失重现象.
当物体对支持物(或对悬挂物的