高一物理超重与失重规律专题

超重失重规律专题2003年名师课堂辅导讲座—高中部分李嘉高级教师超重失重规律专题学习内容:掌握超重与失重现象及条件掌握超重与失重规律掌握求解关于超重与失重问题的基本思路及技能技巧学习要求:会应用超重与失重规律定量求解相关问题更多资源xiti123.taobao.com一基本知识：超重与失重规律超重规律：一现象：视重实重二条件：存在竖直向上的加速度（向上加速运动或向下减速运动）三规律：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。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：一现象：视重实重二条件：存在竖直向下的加速度（向下加速运动或向上减速运动）三规律：当a下＝g时T＝0此时现象叫做完全失重二基本方法：1:存在竖直向上的加速度T(视重）＝mg(实重)＋ma上（超重）2:存在竖直向下的加速度T(视重）＝mg(实重)－ma下（失重）3:当a下＝g时T＝0此时现象叫做完全失重三基本应用：1一升降机内有一倾角为θ的光滑斜面，在斜面与光滑侧壁间有一质量为m的球试求：（1）当升降机以速度V匀速上升时球对斜面和侧壁的压力分别是多少？（2）当升降机以加速度a加速上升时球对斜面和侧壁的压力分别是多少？θmgFN1FN2解(一):对球进行受力分析因球受平衡力的作用则FN1=mg/cosθFN2=mgtanθ1一升降机内有一倾角为θ的光滑斜面，在斜面与光滑侧壁间有一质量为m的球求：（2）若升降机以加速度a加速上升时球对斜面和侧壁的压力分别是多少？θamgFN1FN2解(一):因小球存在竖直向上的加速度则其视重为m(g+a)FN1=m(g+a)/cosθFN2=m(g+a)tanθ2.摩托车以72km/h的恒定速率在起伏的路面ABCDEF上行驶如图所示，设BCD段的曲率半径R1=100m（相当于半径为R1的圆弧），DEF段的曲率半径R2=150m，AB段为平直斜面，倾角为30°，已知车与乘员总质量M=120kg。求车在AB段对路面的压力F1=N，在BCD段最高点C对路面的压力F2=N，在DEF段最低点E对路面的压力F3=N。（g取10m/S2）a1a2在C点由于存在竖直向下的向心加速度，则处于失重状态所求F2=Mg-Ma1=Mg-MV2/R1=720N解：在AB段由于做匀速运动则所求F1=MgCOS300=600N3在E点由于存在竖直向上的向心加速度，则处于超重状态所求F3=Mg+Ma2=Mg+MV2/R2=1520N3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(2):因物块匀加速下滑存在竖直向下的加速度分量ay=gsinθ处于失重状态则台称示数FN=(M+m)g-mgsinθ解(1):因物块匀速下滑处于平衡状态则台称示数FN=(M+m)g4如图所示，一天平托盘上放有一电磁铁A，其正下方放一小铁块B和砝码C,处于平衡状态。当接通电源，小铁块B被吸起过程中天平将：(A)仍保持平衡(B)平衡态被破坏，左端上升(C)平衡态被破坏，左端下降(D)无法判定选B5一等臂杠杆两端各栓两质量为m的小球和质量为2m的砝码处于平衡状态。现将杠杆固定，再将两小球旋转起来后再释放杠杆，杠杆将：(A)仍保持平衡(B)平衡态被破坏，左端上升(C)平衡态被破坏，左端下降(D)无法判定选Aaa6在倾角为θ质量为M0的斜面体上由质量分别为M,m两物体和一定滑轮构成如图所示系统，（1）若斜面光滑，求释放后m加速下落的加速度和下落过程中地面对斜面体的支持力（2）若斜面不光滑，动摩擦因数为μ，求释放后m加速下落过程中地面对斜面体的支持力解(1):两物块做匀加速运动的加速度大小a=(mg-Mgsinθ)/(M+m)根据超重失重规律M超重Masinθ,m失重ma则所求FN=(M0+M+m)g+Masinθ-maaa7在倾角为θ质量为M0的斜面体上由质量分别为M,m两物体和一定滑轮构成如图所示系统，（2）若斜面不光滑，动摩擦因数为μ，求释放后m加速下落过程中地面对斜面体的支持力aa解(1):两物块做匀加速运动的加速度大小a=(mg-Mgsinθ-μMgcosθ)/(M+m)根据超重失重规律M超重Masinθ,m失重ma则所求FN=(M0+M+m)g+Masinθ-ma8如图所示，放在水平地面上的木箱，质量为M.箱内有质量为m的小球，用轻绳系于O点．球在竖直平面内来回摆动，则下列说法中正确的是A．当球摆到最高点时，木箱对地面的压力等于(M+m)gB．当球摆到最高点时，木箱对地面的压力小于(M+m)gC．当球摆到最低点时，木箱对地面的压力等于(M+m)gD．当球摆到最低点时，木箱对地面的压力大于(M+m)g当运动到最高点的加速度大小为a=V2/L,方向竖向上指向圆心O,存在竖直向上的加速度,则应处于超重状态.a解:当运动到最高点的加速度大小为a=gsinθ，方向垂直于绳斜向下,存在竖直向下的加速度分量,则应处于失重状态故选BD四总结：1:超重与失重规律适用于一切直线运动与曲线运动中进行定性分析与定量计算2:所谓的超重与失重并不是物体的真实重量发生变化,而是物体相对支持物与悬挂物的作用力增加了ma上或减少了ma下更多资源xiti123.taobao.com