内容正文:
学习目标:
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,能解答以自由落体运动为基础的竖直方向的运动学问题(竖直上抛、竖直下抛)。
重点
1.共点力作用下物体的平衡条件及应用。
2.发生超重、失重现象的条件及本质。
难点
1.共点力平衡条件的应用。
2.超重、失重现象的实质。
重点难点
提出问题
一、共点力的平衡条件
1.物体处于平衡状态有什么特点?物体若受多个共点力作用而处于平衡状态,应满足什么条件?
归纳:物体处于平衡状态的特点是:运动状态不发生变化,加速度为0。根据牛顿第二定律F=ma,当物体处于平衡状态时,加速度为0,因而物体若受多个共点力作用而处于平衡状态,应满足物体所受的合力F=0。
结论:共点力作用下物体的平衡条件是所受合力为0。
2.若一个物体受两个力而处于平衡状态,则这两个力的关系如何?若一个物体受三个力而处于平衡状态,则其中一个力与另外两个力的合力间满足怎样的关系?这个结论是否可以推广到多个力的平衡?
结论:二力平衡:物体受两个力而处于平衡状态时,这两个力的关系是等大、反向,且作用在同一条直线上。三个力平衡:物体受三个力作用而处于平衡状态时,可将其中的任意两个力合成,则这两个力的合力与另一个力的关系是大小相等、方向相反,且作用在同一条直线上。推而广之,多个力的平衡,若物体受多个力的作用而处于平衡状态,则这些力中的某一个力一定与其余力的合力大小相等、方向相反,且作用在同一条直线上。
提出问题
典型例题
例1 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4-7-6为这类结构的一种简化模型。图中硬杆OB可绕通过B点且垂直于纸面的轴转动,钢索和杆的重量都可忽略。如果悬挂物的重量为G,∠AOB=θ,钢索OA对O点的拉力和杆OB对O点的支持力各是多大?
请思考:
(1)轻质细绳中的受力特点如何?
(2)可绕一端转动的轻杆只在两端受力时其受力特点如何?
(3)分析钢索OA对O点的拉力和杆OB对O点的支持力选谁为研究对象?其受力特点如何?
(4)求钢索OA对O点的拉力和杆OB对O点的支持力时的解题依据是什么?
拓展:求钢索OA对O点的拉力和