第18讲超重与失重

第18讲超重与失重【知识梳理】1．重力的概念：物体由于地球吸引而使物体受到的力。重力的大小是通过二力平衡进行测量，即物体处于平衡时，对水平支持面的压力或竖直悬绳的拉力物体所受重力。2．超重与失重：由于物体在竖直方向上有加速度或分加速度，使物体对水平支持面的压力或对竖直悬绳的拉力大于或小于物体的重力。超重：物体对水平支持面的压力（或对竖直悬绳的拉力）物体所受重力的现象失重：物体对水平支持面的压力（或对竖直悬绳的拉力）物体所受重力的现象完全失重：物体对水平支持面的压力（或对竖直悬绳的拉力）现象3、对超重、失重的理解①超重、失重时，物体本身的重力依然存在且不变；②超重、失重与运动速度的方向关，只决定于加速度方向。当物体具有竖直向上的加速度时，物体处于状态，其运动状态可能是。当物体具有竖直向下的加速度时，物体处于状态，其运动状态可能是。如果竖直向下的加速度大小为重力加速度g，物体处于状态，如所有的抛体运动（不计阻力），绕地球运行的太空站中的所有物体。③超重与失重的计算：超重：根据牛顿第二定律mamgF，得F=。失重：根据牛顿第二定律maFmg，得F=。【典型例题】例1关于超重与失重，下列说法中正确的是：（）A．物体在水平桌面上，给物体一个向下的压力，物体对水平桌面的压力将大于重力，因此，物体处于超重状态B．物体静止在倾角为的斜面上，物体对斜面的压力大小为cosmg，并小于物体的重力mg，所以物体处于失重状态C．物体在竖直平面内做圆周运动，物体在最低点，由于速度水平，所以物体既不超重也不失重D．同步卫星中的物体也是处于完全失重状态例2某人在地面上最多能举起质量为60kg的重物.他在某竖直上升的升降机中能举起质量为75kg的重物,则升降机的运动状态为，加速度大小为a=______m/s2；若升降机以同样大小的加速度减速下降，该人在此升降机中最多能举起质量为kg的物体(取g＝10m/s2，要求写出解题过程)。例3如图4.4-1所示，在升降机中挂一个弹簧,弹簧下面吊一个小球．当升降机静止时,弹簧伸长4cm．当升降机运动时弹簧伸长2cm，若弹簧质量不计，则升降机的运动情况可能是A．以1m/s2的加速度加速下降B．以4.9m/s2的加速度减速上升C．以1m/s2的加速度加速上升D．以4.9m/s2的加速度加速下降例4如图4.4-2自动扶梯与水平面的夹角为30º角，扶梯上站着一个质量为50kg的人，随扶梯以加速度a=2m/s2一起向上加速运动，则此时人受到的扶梯的支持力以及摩擦力的大小和方向是怎样的？（g取10m/s2）例5如图4.4-3，A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C（包括支架）的总质量为M，B为铁片，质量为m，整个装置用轻绳悬挂于O点，当电磁铁通电，铁片被吸引上升的过程中，轻绳上拉力的大小为（）A．F=mgB．Mg＜F＜(M+m)gC．F=(M+m)gD．F＞(M+m)g【同步训练】1、下列说法正确的是（）A、体操运动员双手握住单杠在空中不动时处于失重状态B、游泳运动员仰卧在水面上静止不动时处于失重状态C、举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态D、蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态2．某人站在升降机底板上的台秤上，他从台秤的示数看到自己的体重减少了20％，则由此可以判断升降机的运动情况可能是()A．升降机以a=0.2g的加速度匀加速上升B．升降机以a=0.2g的加速度匀减速上升C．升降机以a=0.2g的加速度匀加速下降D．升降机以a=0.2g的加速度匀减速下降3．在以加速度a匀加速竖直上升的升降机中，有一个质量为m的人．下列说法正确的是()A．人对地球的引力为m(g+a)，方向向上B．人对电梯的压力为m(g+a)，方向向下C．此人所受的重力为m(g+a)，方向向下D．此人对地球的引力为mg，方向向上图4.4-2图4.4-3图4.4-1图4.4-74．如图4.4-5所示，在原来静止木箱内的水平底面上放着物体A，A被一伸长的弹簧（弹簧轴线沿水平方向）拉住而静止。在以后的运动中发现物体A被拉动了，则木箱的运动情况可能是()A．加速下降B．减速上升C．匀速向右运动D．加速上升5．如图4.4-6，升降机内有一定滑轮，两侧用绳子挂着两个质量分别为M、m的物体，已知M＞m。当升降机作何种运动时,升降机中的人会看到两个物体相对于升降机均静止()A．向下加速运动，a=gB．向上加速运动，a=gC．匀速运动D．因M＞m,所以不可能相对静止6．如图4.4-7所示，A、B两物体叠放在一起，质量关系是mAmB，以相同的初速度竖直向上抛出，不计空气阻力，下列说法中，正确的有A．上升、下降过程中，A、B都不分离B．上升过程中A、B间的弹力逐渐增大C．上升、下降过程中A、B间均无弹力D．下降过程中A、B间的弹力逐渐减小，最终两物分离开来7．如图4.4-8所示，一个箱子放在水平地面上，箱内有一固定的竖直杆，在杆上套着一个环，箱和杆的质量为M，环的质量为m，已知环沿着杆以加速度a加速下滑(a＜g)，则此时箱对地面的压力N的大小是（）A．MgB．(M＋m)gC．(Mg＋mg)-maD．(M-m)g＋ma8．如图4.4-10所示，倾角为的斜面上有一劈形物体B，B的上表面水平，放着一质量为m的物体．今将A、B由静止开始释放，在下滑过程中，A、B保持相对静止．B与斜面间的动摩擦因数为μ，且μtan．求A、B下滑过程中B对A的摩擦力和支持力的大小．图4.4-6图4.4-8ABθ图4.4-10图4.4-510．如图所示，物体的质量为2kg，两根轻绳AB和AC（LAB=2LAC）的一端连接于竖直墙上，另一端系于物体上，在物体上另施加一个方向与水平线成θ=600的拉力F，若要使两绳都能伸直，求拉力F的大小范围。ABCFθθ