高一物理超重与失重规律专题.ppt

超重失重规律专题 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 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？ mg FN1 FN2 解(一):对球进行受力分析因球受平衡力的作用 则 FN1 = mg/cos FN2 = mgtan 1 一升降机内有一倾角为的光滑斜面，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？ a mg FN1 FN2 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) /cos FN2 = m(g+a) tan 2. 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10 m/S2） a1 a2 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=600 N 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=1520N 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(2):因物块匀加速下滑存在竖直向下的加 速度分量 ay = gsin处于失重状态 则台称示数 FN = (M+m)g - mgsin 解(1):因物块匀速下滑处于平衡状态 则台称示数 FN = (M+m)g 4 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B 5 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A aa 6 在倾角为质量为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，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-Mgsin)/(M+m) 根据超重失重规律M超重Masin,m失重ma 则所求 FN = (M0+M+m)g+Masin- ma a a 7 在倾角为质量为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，求释放后m加速下落 过程中地面对斜面体的支持力 a a 解(1):两物块做匀加速运动的加速度大小 a = (mg-Mgsin-Mgcos)/(M+m) 根据超重失重规律M超重Masin,m失重ma 则所求 FN = (M0+M+m)g+Masin- ma 8 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)g B当球摆到最高点时，木箱对地面的压力小于(M+m)g C当球摆到最低点时，木箱对地面的压力等于(M+m)g D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=gsin， 方向垂直于绳斜向下,存在竖直向下的加速度分