第四章第四章 牛顿运动定律牛顿运动定律牛顿第一定律牛顿第一定律牛顿第二定律牛顿第二定律a=F/m a=F/m 或或F = maF = ma牛顿第三定律牛顿第三定律F=F=F F牛顿运动定律牛顿运动定律指出了物体具有惯指出了物体具有惯性。揭示了运动和性。揭示了运动和力的关系：力的关系：力是改变物体运动力是改变物体运动状态的原因状态的原因定量地描述运动和定量地描述运动和力的关系力的关系大小大小关系、方向关系和关系、方向关系和瞬时关系，指出：瞬时关系，指出：力是产生加速度的力是产生加速度的原因原因揭示力作用的揭示力作用的相互性和对等相互性和对等性。指出：性。指出：力是物体间的力是物体间的相互作用相互作用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。C CA AB BO O O OF F1 1F F2 2F F3 3G GF F1 1F F2 23、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、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。 G GF 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。（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G GF 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，一般采用分解法分解法。练习练习1、如图，在倾角为如图，在倾角为的斜面上，放一重力为的斜面上，放一重力为G的的光滑小球，球被竖直挡板挡住不下滑，求：斜面光滑小球，球被竖直挡板挡住不下滑，求：斜面和挡板对球的弹力大小。和挡板对球的弹力大小。对球受力分析：对球受力分析：G GF F1 1F F2 2F FF=GF1=F/cos=G=G/cosF2=Ftan = =G Gtan 1 1、如图所示，在倾角为如图所示，在倾角为的斜面上，放一重力的斜面上，放一重力为为G 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：G GF F1 1F F2 2F F1 1xF F1 1yF1x=F1sinF1y=F1cos 1 1、如图所示，在倾角为如图所示，在倾角为的斜面上，放一重力的斜面上，放一重力为为G 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：G GF F2 2F F1 1xF F1 1yF1x=F1sinF1y=F1cos F1=G G/cosF2=F1x=F1sinF1y=F1cos=G= =G Gsin/cos= =G Gtan C C2、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。G G60600 0F1=GA AB BO OF 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O OF F1 1F F2 2F F3 3C CG G60600 0F1=GA AB BO OF 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O OF F1 1F F2 2F F3 3F FF=F1=F1=GF2=F/cos 600 =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三根三根细绳悬挂处于静止状态，已知细绳细绳悬挂处于静止状态，已知细绳OAOA处于水平处于水平， 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张力张力的大小。的大小。C C2、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。G G60600 0F1=GA AB BO OF 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O OF F1 1F F2 2F F3 3C CG G60600 0F1=GA AB BO OF 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O OF F1 1F F3 32、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。F F2 2F F2 2xF F2 2yF2x=F2sin 600F2y=F2cos 600C CG G60600 0A AB BO OF F1 1O OF F1 1F F3 32、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。F F2 2xF F2 2yF2y=F1 =GF3 = F F2x1、超重、超重 物体对支持物的物体对支持物的压力压力或对悬挂物的或对悬挂物的拉力拉力（视重视重）大于大于物体所受重力的现象物体所受重力的现象。F2、失重、失重 物体对支持物的物体对支持物的压力压力或对悬挂物的或对悬挂物的拉力拉力（视重）（视重）小于小于物体所受重力的现象物体所受重力的现象。F3、完全失重、完全失重应用应用1：试分析当瓶子自由下落时，试分析当瓶子自由下落时，瓶子中的水是否喷出？瓶子中的水是否喷出？解：当解：当瓶子瓶子自由下落时，自由下落时，瓶子瓶子中的水处于完全失中的水处于完全失重状态，水的内部没有压力，故水不会喷出。但重状态，水的内部没有压力，故水不会喷出。但瓶子瓶子中水的重力仍然存在，其作用效果是用来产中水的重力仍然存在，其作用效果是用来产生重力加速度生重力加速度。当升降机以加速度当升降机以加速度 a = g 竖直加速下降竖直加速下降时，时，物体对支持物的物体对支持物的压力压力或对悬挂物的或对悬挂物的拉力拉力（视重）（视重）为零为零的现象的现象。4、视重：、视重： 物体对支持物的物体对支持物的压力压力或对悬挂物的或对悬挂物的拉力拉力（1）、视重大于重力）、视重大于重力 （2）、视重小于重力）、视重小于重力 （3）、视重等于重力）、视重等于重力（4）、视重等于零）、视重等于零（但此时重力不等于零）（但此时重力不等于零）超重超重 失重失重静止或匀速状态静止或匀速状态完全失重完全失重 下面所示的情况中，对物体下面所示的情况中，对物体m来说，来说，哪几种发生超重现象？哪几种发生失重现象？哪几种发生超重现象？哪几种发生失重现象？mvamvamvamav甲甲乙乙丙丙丁丁NG 超重超重NG 超重超重GNGNGNGN向上减速运动向上减速运动向上加速运动向上加速运动向下加速运动向下加速运动向下减速运动向下减速运动练习练习1 1、关于超重和失重，下列说法中正确的是（关于超重和失重，下列说法中正确的是（ ）A A、超重就是在某种情况下，物体的重力变大了、超重就是在某种情况下，物体的重力变大了B B、物体向上运动一定处于超重状态、物体向上运动一定处于超重状态C C、物体向下减速运动，处于超重状态、物体向下减速运动，处于超重状态D D、物体做自由落体运动时处于、物体做自由落体运动时处于完全失重完全失重状态状态CD2、一个人站在医用体重计的测盘上不动时测得体、一个人站在医用体重计的测盘上不动时测得体重为重为G，当此人由直立突然下蹲直至蹲在体重计，当此人由直立突然下蹲直至蹲在体重计不动的过程中，体重计的示数（不动的过程中，体重计的示数（ ）A 、先大于、先大于G，后小于，后小于G，最后等于，最后等于G B 、先小于、先小于G，后大于，后大于G，最后等于，最后等于G C 、一直大于、一直大于GD 、一直小于、一直小于GB3 3、原来做匀速运动的升降机内，有一被拉长弹簧拉、原来做匀速运动的升降机内，有一被拉长弹簧拉、原来做匀速运动的升降机内，有一被拉长弹簧拉、原来做匀速运动的升降机内，有一被拉长弹簧拉住的具有一定质量的物体住的具有一定质量的物体住的具有一定质量的物体住的具有一定质量的物体A A静止在底板上，如图，现静止在底板上，如图，现静止在底板上，如图，现静止在底板上，如图，现发现发现发现发现A A突然被弹簧拉向右方，由此可以判断，此升降突然被弹簧拉向右方，由此可以判断，此升降突然被弹簧拉向右方，由此可以判断，此升降突然被弹簧拉向右方，由此可以判断，此升降机的运动可能是机的运动可能是机的运动可能是机的运动可能是: ( ): ( ) A A A A、加速上升加速上升加速上升加速上升 B B B B、减速上升减速上升减速上升减速上升 C C C C、加速下降加速下降加速下降加速下降 D D D D、减速下降减速下降减速下降减速下降BCf = = N NF=k x4、质量为质量为m的物体用弹簧秤悬挂在电梯中，当电的物体用弹簧秤悬挂在电梯中，当电梯以梯以g/2的加速度竖直加速下降时，弹簧秤的读数的加速度竖直加速下降时，弹簧秤的读数及物体的重力分别为（及物体的重力分别为（ ）A、mg，mgB、mg/2，mg/2 C、mg/2，mg D、mg，mg/2C5 5、一个人在地面上最多能举起、一个人在地面上最多能举起300N300N的重物，在沿的重物，在沿竖直方向做匀变速运动的电梯中，他最多能举起竖直方向做匀变速运动的电梯中，他最多能举起250N250N的重物。求电梯的加速度。的重物。求电梯的加速度。(g = 10m/s(g = 10m/s2 2) )（1）在地面上在地面上G GF FF=G=300N（2）在电梯中在电梯中G GF FF-G=ma方向方向:竖直向竖直向上上课堂小结课堂小结超超重重和和失失重重物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大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。于物体所受重力的情况称为超重现象。一、超重现象：一、超重现象：1.1.定义定义: :2.2.产生超重的条件：产生超重的条件： 物体有向上的加速度物体有向上的加速度2.2.产生失重的条件：产生失重的条件：二、失重现象：二、失重现象：1.1.定义定义: : 物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小物体对支持物的压力（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。于物体所受重力的情况称为失重现象。物体有向下的加速度物体有向下的加速度3.完全失重：完全失重： 物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零的情况称为完全失重，就好力）等于零的情况称为完全失重，就好像物体没有受到重力一样。像物体没有受到重力一样。产生完全失重的条件：产生完全失重的条件：物体有向下的加速度物体有向下的加速度 a=g