高考物理一轮总复习 第三章 牛顿运动定律 第2节（课时4）牛顿第二定律 两类动力学问题：对超重与失重的理解及分析课件 鲁科版.ppt

考点强化 对超重与失重的理解及分析 1 考点精讲 2 典例剖析 3 规律方法 4 备选训练 第三章牛顿运动定律 一 考点精讲 1 考点精讲 一 有关超重 失重的几个注意点1 不论是超重 失重 完全失重 物体的重力都不变 只是物体对支持物的压力 或对悬挂物的拉力 发生了变化 即 视重 发生了变化 2 只要物体有向上或向下的加速度 物体就处于超重或失重状态 与物体向上或者向下的运动无关 3 尽管物体的加速度不是在竖直方向 但只要其加速度在竖直方向上有分量 物体就会处于超重或失重状态 4 物体超重或失重的多少是由物体的质量和竖直加速度共同决定的 其大小等于ma 5 在完全失重的状态下 平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失 如天平失效 浸在水中的物体不再受浮力 液体柱不再产生压强等 易错解析 二 视重 超重 失重 物体的重力 间的关系 超重 失重现象的实质是物体的实重与视重相比发生了变化 视重比实重大了 物体处于超重状态 视重比实重小了 物体处于失重状态 不超重 不失重 超重 失重 完全失重 f mg f m g a f m g a f 0 二 典例剖析 2 典例剖析 典例4 如图示 是某同学站在力传感器上 做下蹲 起立的动作时记录的力随时间变化的图线 纵坐标为力 单位为n 横坐标为时间 单位为s 由图可知 该同学的体重约为650n 除此以外 还可以得到的信息有 a 该同学做了两次下蹲 起立的动作b 该同学做了一次下蹲 起立的动作 且下蹲后约2s起立c 下蹲过程中人处于失重状态d 下蹲过程中人先处于超重状态后处于失重状态 解析在3 4s下蹲过程中 先向下加速再向下减速 故人先处于失重状态后处于超重状态 在6 7s起立过程中 先向上加速再向上减速 故人先处于超重状态后处于失重状态 选项a c d错误 b正确 答案b 解析显隐 起立过程先超重后失重 下蹲过程先失重后超重 备选 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50kg 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 审题设疑 1 电梯运动中 体重计示数如何变化 说明了什么 2 电梯如何运动的 3 怎样求电梯运动的加速度 转解析 mg fn mg fn ma 解析由题知体重计的示数为40kg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错 由牛顿第三定律知b错 电梯具有向下的加速度 但不一定是向下运动 c错 由牛顿第二定律mg fn ma 可知a g 5 方向竖直向下 d对 答案d 转原题 三 规律方法 3 规律方法 1 从受力的角度判断物体受向上f拉 或fn f拉 g 超重状态 f拉 g 失重状态 f拉 0 完全失重 2 从物体的加速度的角度判断a向上 超重状态a向下 失重状态a g 完全失重状态 3 从速度变化角度判断物体 1 向上加速或向下减速 超重 2 向下加速或向上减速 失重 变式训练4 2014 北京理综 18 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有 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 手托物体抛出的过程 必有一段加速过程 其后可以减速 可以匀速 手和物体分离之前速度相同 分离之后手速度的变化量比物体速度的变化量大 手的加速度大于重力加速度 本题详细解析见教辅 四 备选训练 4 备选训练 备选训练 多选 用力传感器悬挂一钩码沿竖直方向由静止开始运动 如图所示 图中实线是传感器记录的拉力大小的变化情况 则 a 钩码的重力约为4nb 钩码的重力约为3nc a b c d四段图线中 钩码处于超重状态的是a d 失重状态的是b cd a b c d四段图线中 钩码处于超重状态的是a b 失重状态的是c d 解析由于初始状态物体静止 所以钩码的重力等于拉力 从题图中可读出拉力约为4n 故a正确 b错误 由 超重时拉力大于重力 失重时拉力小于重力 可知 c正确 d错误 答案ac 解析显隐 拉力等于物体的重力 拉力小于物体的重力 备选训练 如图所示 一人站在电梯中的体重计上 随电梯一起运动 下列各种情况中 体重计的示数最大的是 a 电梯匀减速上升 加速度的大小为1 0m s2b 电梯匀加速上升 加速度的大小为1 0m s2c 电梯匀减速下降 加速度的大小为0 5m s2d 电梯匀加速下降 加速度的大小为0 5m s2 解析当电梯匀减速上升或匀加速下降时 电梯处于失重状态 设人受到体重计的支持力为fn 体重计示数大小即为人对体重计的压力fn 由牛顿运动定律可得mg fn ma fn fn m g a 当电梯匀加速上升或匀减速下降时 电梯处于超重状态 设人受到体重计的支持力为fn1 人对体重计的压力fn1 由牛顿运动定律可得fn1 mg ma fn1 fn1 m g a 代入具体数据可得b正确 答案b 解析显隐 mg fn最大 备选训练 多选 如图所示 木箱顶端固定一竖直放置的弹簧 弹簧下方有一物块 木箱静止时弹簧处于伸长状态且物块与箱底间有压力 若在某段时间内 物块对箱底刚好无压力 则在此段时间内 木箱的运动状态可能为 a 加速下降b 加速上升c 物块处于失重状态d 物块处于超重状态 解析木箱静止时弹簧处于伸长状态且物块