牛顿运动定律的应用超重与失重

第二节牛顿运动定律的应用超重与失重【考点知识解读】超重和失重1.重力的概念：可以理解为是地球对物体的吸引力。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。2.超重与失重：由于物体在竖起方向上有加速度或分加速度，使物体对水平支持面对压力或对竖直悬绳的拉力大于或小于物体的重力。（1）超重与失重并不是物体本身重力的变化；（2）物体对水平支持面的压力大于或小于重力是因为在竖直方向的加速度而引起的，不是其它原因而引起的。（3）超重与失重只跟加速度方向有关，与运动速度的方向无关。有竖直向上的加速度物体处于超重状态，有竖直向下的加速度物体处于失重状态。（4）如果竖起向下的加速度大小为重力加速度，物体处于完全失重状态，如所有的抛体运动，绕地球运行的太空站中的所有物体3.超重与失重的计算：（1）超重：根据牛顿第二定律mamgF，得)(agmF（2）失重：根据牛顿第二定律maFmg，得)(agmF【考点知识梳理】考点1隔离法与整体法处理连接体问题剖析:1.隔离法：若连结体内(即系统内)各物体的加速度大小或方向不同时，一般应将各个物体隔离出来，分别对各个物体根据牛顿运动定律列式，并要注意标明各物体的加速度方向，找到各物体之间的速度制约关系.2.整体法：若连结体内(即系统内)各物体的加速度相同，又不需要系统内各物体间的相互作用力时，可取系统作为一个整体来研究；【例题1】如图所示，质量为M的木箱放在水平面上，木箱中的立杆上套着一个质量为m的小球，开始时小球在杆的顶端，由静止释放后，小球沿杆下滑的加速度为重力加速度的21，即a=21g，则小球在下滑的过程中，木箱对地面的压力为多少？考点2超重和失重的理解：（1）不管物体处于失重状态还是超重状态，物体本身的重力并没有改变，只是物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）不等于物体本身的重力.（2）超重或失重现象与物体的速度无关，只决定于加速度的方向.如“加速上升”和“减速图3-2-4下降”都是超重；“加速下降”和“减速上升”都是失重.（3）在完全失重状态下，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生压强等.（4）不论超重还是失重，重力与视重之间的差值都等于ma，即超重时视重比重力大ma，失重时视重比重力少ma.【例题2】质量为m的人站在升降机里，如果升降机运动时加速度的绝对值为a，升降机底板对人的支持力F=mg+ma，则可能的情况是A.升降机以加速度a向下加速运动B.升降机以加速度a向上加速运动C.在向上运动中，以加速度a制动D.在向下运动中，以加速度a制动考点3牛顿定律应用中临界的问题剖析:如果物体的受力情况（包括受力的个数、某个力的性质）或运动情况发生突然变化时，物体所处的状态称为临界态，它是两种不同状态共存的衔接.物体处于临界态必须满足的条件就是所谓的临界条件.一般在题中出现“刚好”、“恰好”、“最大”、“最小”时都有相应的临界条件.解题时要特别注意把握住，通常采用极限分析法（即将变化因素推至两个极端）来使临界条件凸现出来，这往往是解这类的关键.【例题3】在光滑的水平轨道上有两个半径都是r的小球A和B，质量分别为m和2m，当两球心间距离大于l（l比2r大得多）时，两球之间无相互作用力；当两球心间的距离等于或小于l时，两球间存在相互作用的恒定斥力F，设A球从远离B球处以速度v0沿两球连心线向原来静止的B球运动，如图3-2-5所示，欲使两球不发生接触，v0必须满足的条件？实战演练提升1如图所示，在光滑的水平面上，A、B两物体的质量mA＝2mB，A物体与轻质弹簧相连，弹簧的另一端固定在竖直墙上，开始时，弹簧处于自由状态，当物体B沿水平向左运动，使弹簧压缩到最短时，A、B两物体间作用力为F，则弹簧给A物体的作用力的大小为()A．FB．2FC．3FD．4F2(2010·泰州模拟)如图所示，质量相同的物体1和2紧靠在一起放在光滑的水平面上，如果它们分别受到水平推力F1和F2作用，且F1F2，则1施于2的作用力大小为()A．F1B．F1－F2C.12(F1－F2)D.12(F1＋F2)3(2010·潍坊模拟)如图所示，重为G1的物体A在大小为F水平向左的恒力作用下，静止在倾角为α的光滑斜面上．现将重为G2的小物体B轻放在A上，则()A．A仍静止B．A将加速下滑C．斜面对A的弹力不变D．B对A的压力大小等于G24(2010·浙江理综)如图所示，A、B两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛(不计空气阻力)．下列说法正确的是()A．在上升和下降过程中A对B的压力一定为零B．上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力C．下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力D．在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力5某人在地面上最多能举起60kg的物体，而在一个加速下降的电梯里最多能举起80kg的物体．求：(1)此电梯的加速度多大？(2)若电梯以此加速度上升，则此人在电梯里最多能举起物体的质量是多少？(g＝10m/s2)6(2010·安徽理综)质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v­t图象如图所示．g取10m/s2，求：(1)物体与水平面间的动摩擦因数μ；(2)水平推力F的大小；(3)0～10s内物体运动位移的大小．