高一物理超重与失重规律专题

超重失重规律专题【几个概念】1.实重——物体实际受到的重力大小称为实重。(即真实重量)2.视重——测量出来的重力大小称为视重。(即表现出来的重量)3.超重——视重大于实重，称为超重。4.失重——视重小于实重，称为失重。5.完全失重——视重等于零，称为完全失重。【特别提醒】——无论是超重、失重还是完全失重，物体所受到的重力是不变的。不同的只是重力的作用效果。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上即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下即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mg(实重)-T(视重）=ma下（失重）3:当a下＝g时T＝0此时现象叫做完全失重问题1：关于超重和失重，下列说法中正确的是A．物体处于失重状态时，所受重力减小，处于超重状态时所受重力增大。B．在电梯上出现失重状态时，电梯必定处于下降过程C．完全失重就是物体一点重力都不受了D．在绕地球运动的宇宙飞船内，天平将不能用来测量物体的质量D有一质量为60kg的人站在一放置于升降机的底板上的台秤上，当升降机作如下运动时，台秤的示数为多少？1.升降机以v=5m/s的速度匀速上升时；2.升降机以a=5m/s2的加速度加速上升时；3.升降机以a=5m/s2的加速度减速上升时；4.升降机以a=5m/s2的加速度加速下降时；5.升降机以a=5m/s2的加速度减速下降时；6.升降机以a=g的加速度加速下降时；举重运动员在地面上能举起120kg的重物，而在运动的升降机中却只能举起100kg的重物，求升降机运动的加速度．若升降机以2.5m/s2的加速度加速下降，问运动员在其中能举起质量多大的重物？（取g＝10m/s2）G=1000NF=1200NF-mg=maa=2m/s2方向向上。（2）mg-F=ma'm=160kg例2、如图所示，A、B两物块叠放在一起，当把A、B两物块同时竖直向上抛出时(不计空气阻力)，则A．A的加速度大小小于gB．B的加速度大小大于gC．A、B的加速度大小均为gD．A、B间的弹力为零CD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: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: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.(没学圆周运动)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C5(没学圆周运动)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