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4.7 用牛顿运动定律解决问题（二） 物理学院 陈燕军 共点力的平衡条件 静止在桌面的书 训练有素的舞者 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。 匀速直线运动的汽车 物体处于平衡状态： 1、共点力作用下物体的平衡； 2、有固定转动轴的物体的平衡。 在共点力作用下物体的平衡条件是合力为0。 例1 城市中的路灯，无轨电车的供电线路等，经常用三解形的结构悬挂。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？ A B O θ G 1、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。 注意： A B O θ G F1 F2 F3 F1Y F1X 超重与失重 超重规律 T － mg ＝ ma上 T (视重） ＝ mg (实重) + ma上（超重） 超出的重量等于物体的质量与其竖直向上的加速度的乘积。 1、现象： 视重 实重 2、条件：存在竖直向上的加速度（向上加速运动或向下减速运动） 3、规律： mg － T ＝ ma下 T (视重） ＝ mg (实重) － ma下（失重） 失去的重量等于物体的质量与其竖直向下的加速度的乘积。 失重规律 1、现象： 视重 实重 2、条件：存在竖直向下的加速度（向下加速运动或向上减速运动） 3、规律： 当a下 ＝ g 时 T ＝ 0 此时现象叫做完全失重 3 如图所示，一台秤上固定一质量为M的斜面体，斜面上有一质量为m的小物块求： （1）当物块以速度V匀速下滑时台秤的示数 （2）当物块以加速度a匀加速下滑时台秤的示数 解:(1) 因物块匀速下滑处于平衡状态 则台称示数 (2) 因物块匀加速下滑存在竖直向下的加速 度分量 处于失重状态 则台称示数 从动力学看自由落体运动 例3 以10m/s的速度从地面竖直向上抛出一个物体，空气的阻力可以忽略，分别计算0.6s、1.6s后物体的位置。 O x 解析： 以地面为原点，建立竖直向上的坐标轴，初速度方向与左边方向一致，取正号；加速度方向向下，与坐标轴方向相反，取负号， 根据匀变速直线运动的位移与时间的关系可以得到 课后思考：物体能够达到的最大高度是多少？ 1、超重和失重是一种物理现象。 2、物体的重力与运动状态无关，不论物体处于超重还是失重 状态，重力不变。 3、规律： 物体具有竖直向上的加速度 超重状态 物体具有竖直向下的加速度 失重状态 超重还是失重由加速度方向决定，与速度方向无关 小结重点