7用牛顿运动定律解决问题(二)1.能运用牛顿运动定律解答较复杂的问题。2.知道什么是物体处于平衡状态。知道在共点力作用下物体的平衡条件,即合力为0。3.知道物理学中超重和失重现象的含义,能通过牛顿运动定律对它们进行定量的分析,并能分析和说明一些简单的相关问题。4.能解答以自由落体运动为基础的竖直方向上的运动学问题(竖直上抛、竖直下抛等)。一、共点力的平衡条件2.共点力作用下物体的平衡条件是合力为0。1.平衡状态:如果一个物体在力的作用下,保持静止或匀速直线运动状态,我们就说这个物体处于平衡状态。3.平衡条件的四个推论(1)若物体在两个力同时作用下处于平衡状态,则这两个力大小相等、方向相反,且作用在同一直线上,其合力为零,这就是初中学过的二力平衡。(2)物体在三个共点力作用下处于平衡状态,任意两个力的合力与第三个力等大、反向。(3)物体在n个非平行力同时作用下处于平衡状态时,n个力必定共面共点,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个力等大、反向,作用在同一直线上。(4)当物体处于平衡状态时,沿任意方向物体的合力均为零。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,角AOB等于θ,钢索OA对O点的拉力和杆OB对O点的支持力各是多大?解析:FcosFFsinGGFsinGFtan121121.轻质细绳中的受力特点:两端受力大小相等,内部张力处处相等。2.轻质直杆仅两端受力时(杆处于平衡状态)的特点: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。例2.人站在电梯中,人的质量为m。FNmg求:①人和电梯一同静止时,人对地板的压力为多大?因为人是静止的所以合外力为0有:再根据牛顿第三定律就可求出人对电梯的压力NFmg②人随电梯以加速度a匀加速上升,人对地板的压力为多大?FNmg以加速度a匀加速上升,因为加速,所以加速度方向与速度同向,物体是上升的,所以加速度方向也是向上的。有NNFmgmaFmamgmg③人以加速度a匀减速下降,这时人对地板的压力又是多大?FNmg以加速度a匀减速下降,因为减速,所以加速度方向与速度反向,物体是下降的,所以加速度方向是向上的。有NNFmgmaFmamgmg⑤人随电梯以加速度a(a