高三物理一轮复习第三章牛顿运动定律9超重与失重瞬时问题课件

基础自主梳理,基础自主梳理,要点研析突破,要点一,要点研析突破,要点研析突破,例1 (多选)(2015江苏卷)一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为a的正方向，则人对地板的压力( ) A. t2 s时最大 B. t2 s时最小 C. t=8.5 s时最大 D. t8.5 s时最小,要点研析突破,解析：当电梯有向上的加速度时，人处于超重状态，人对地板的压力大于重力，向上的加速度越大，压力越大，因此t=2 s时，压力最大，A项正确；当有向下的加速度时，人处于失重状态，人对地板的压力小于人的重力，向下的加速度越大，压力越小，因此t=8.5 s时压力最小，D项正确. 答案：AD 感悟提升：在超重和失重问题中，改变的只是物体的视重，自身重力并没有发生改变.处于超重状态的物体加速度向上，失重的物体加速度向下.加速度向上或向下都分别对应着两种运动状态.,要点研析突破,1.(2014北京卷) 应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入.例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出.对此现象分析正确的是( ) A.手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态 B.手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态 C.在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度 D.在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度,解析： 本题考查牛顿第二定律的动力学分析、超重和失重.加速度向上为超重向下为失重，手托物体抛出的过程，必定有一段加速过程，即超重过程，从加速后到手和物体分离的过程中，可以匀速也可以减速，因此可能失重，也可能既不超重也不失重，A、B两项错误.手与物体分离时的力学条件为：手与物体之间的压力 N0，分离后手和物体一定减速，物体减速的加速度为g，手减速要比物体快才会分离，因此手的加速度大于g，C项错误，D项正确. 答案：D,要点研析突破,2.(2016金华十校第三次联考)某人在地面上用弹簧测力计称得其体重为490 N，他将弹簧测力计移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内，弹簧测力计的示数如图所示，电梯运行的v-t图可能是(取电梯向上运动的方向为正)( ),解析：由图可知，在t0t1时间内，弹簧测力计的示数小于实际重量，则处于失重状态，此时具有向下的加速度；在t1t2时间内弹簧测力计示数等于实际重量，则既不超重.也不失重；在t2t3时间内，弹簧测力计示数大于实际重量，则处于超重状态，具有向上的加速度，若电梯向下运动，则t0t1时间内向下加速，t1t2阶段匀速运动，t2t3阶段减速下降，A项正确；B、D不能实现人进入电梯由静止开始运动，C项中t0t1内超重，不符合题意. 答案：A,3.(2015乐山市第三次诊断性测试)据2012年10月12日某网站消息，安徽风阳县7岁“大力士”杨金龙声名鹊起后，南京、天津等地诸多体育专业学校纷纷向他抛出橄榄枝.最终，在安徽省举重队推荐下小金龙选择了铜陵市业余体校举重队.教练盛红星称，在省队测试的时候，小金龙不仅举起45 kg杠铃，还背起体重高达120 kg的王军教练，简直能“秒杀同龄的施瓦辛格”，g10 m/s2，请计算： (1)在以a2 m/s2匀加速下降的电梯中小金龙能举起杠铃的质量是多少? (2)在以a2 m/s2匀加速上升的电梯中小金龙能背起的质量又是多少?,解析：(1)小金龙的举力是一定的，则有F1=mg=450 N 在以a=2 m/s2匀加速下降的电梯中，设其能举起杠铃的质量为m1，则有m1g-F1=m1a 解得m156.25 kg (2)小金龙能背起的重量是一定的，则有F2=Mg=1 200 N 在以a=2 m/s2匀加速上升的电梯中，设其能背起的质量为m2，则有F2-m2g=m2a 解得m2=100 kg 答案：(1)56.25 kg (2)100 kg,要点研析突破,要点二,要点研析突破,要点研析突破,例2 (多选)(2015海南卷)如图所示，物块a、b和c的质量相同，a和b、b和c之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连，通过系在a上的细线悬挂于固定点O，整个系统处于静止状态，现将细线剪断，将物块a的加速度的大小记为a1,S1和S2相对于原长的伸长分别记为l1和l2，重力加速度大小为g,在剪断的瞬间( ) A.a13 g B.a10 C.l12l2 D.l1=l2,要点研析突破,解析：设物体的质量为m，剪断细绳的瞬间，绳子的拉力消失，弹簧还没来得及形变，所以剪断细绳的瞬间，a受到重力和弹簧S1的拉力T1，剪断前对bc和弹簧组成的整体分析可知，T12mg，故a受到的合力大小为F=mg+T1=3mg，加速度为a1=Fm=3g,A项正确，B项错误；设弹簧S2的拉力为T2，则T2=mg，根据胡克定律F=kx可得，l1=2l2，C项正确，D项错误. 答案：AC,4.(2016石家庄水平检测)如图所示，A、B两木块间连一轻杆，A、B质量相等，一起静止地放在一块光滑木板上，若将此木板突然抽去，在此瞬间，A、B两木块的加速度分别是( ) A. aA0，aB2g B. aA=g, aB=g C. aA=0,aB=0 D. aA=g, aB=2g,解析：由题意知，当刚抽去木板时，A、B和杆将作为一整体，只受重力，根据牛顿第二定律得aA=aB=g，故选项B正确. 答案：B,要点研析突破,6.(2016西安三校元月联考)如图所示，A、B两小球分别连在弹簧两端，B端用细线固定在倾角为30的光滑斜面上，若不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为( ) A.都等于g/2 B.g/2和0 C.(MA+MB)/MBg/2和0 D.0和(MA+MB)/MBg/2,解析：当线剪断的瞬间，弹簧的伸长状态不变，A受合外力还是0，A的加速度仍为0，对B进行受力分析： 线剪断前：F线mBg sin F弹 F弹MAg sin . 线剪断瞬间：B受合外力为F合mBg sin F弹mBaB， 所以aB(MA+mB)/mBg sin (MA+mB)mBg/2，选项D正确. 答案：D,要点研析突破,速效提升训练,1.(2016乌鲁木齐二模)在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数为50 kg，电梯运动过程中，某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图所示，在这段时间内下列说法中正确的是( ) A.晓敏同学所受的重力变小了 B.晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力 C.电梯一定在竖直向下运动 D.电梯的加速度大小为g/5，方向一定竖直向下,解析：由题知体重计的示数为40 kg时，人对体重计的压力小于人的重力，故处于失重状态，实际人受到的重力并没有变化，A项错；由牛顿第三定律知B项错；电梯具有向下的加速度，但不一定是向下运动，C项错；由牛顿第二定律mg-FNma，可知ag/5，方向竖直向下，D项对. 答案：D,速效提升训练,2.如图所示，两个质量分别为m1=2 kg,m2=3 kg的物体置于光滑的水平面上，中间用轻质弹簧测力计连接，两个大小分别为F1=30 N，F2=20 N的水平拉力分别作用在m1、m2上，则( ) A.弹簧测力计的示数是25 N B.弹簧测力计的示数是20 N C.在突然撇去F2的瞬间，m1的加速度大小为5 m/s2 D.在突然撤去F1的瞬间，m1的加速度大小为1