河北师大附中高考物理第一轮复习牛顿运动定律精品课件专题十三 超重和失重.ppt

第三章牛顿运动定律 河北师大附中李喜昌 专题十三超重和失重 超重和失重问题 1 受力分析 物体受到重力和竖直向上的拉力或支持力的两个力的作用 2 视重实重 视重是指物体对支物体的压力或悬挂物对物体的拉力 也就是台秤或弹簧秤的读数 是可以改变的 实重就是物体的重力 它与运动状态无关 不论物体处于超重还是失重状态 重力不变 g mg 3 物理意义 超重 视重大于实重 失重 视重小于实重 完全失重 视重等于零 4 决定因素 物体的超重和失重状态只与物体的加速度有关 与物体的运动方向无关 物体具有竖直向上的加速度 分量 即处于超重状态 且超重ma 物体具有竖直向下的加速度 分量 即处于失重状态 且失重ma 5 运动性质 超重时加速度 分量 竖直向上 物体在竖直方向上可能向上加速运动 也可能向下减速运动 超重时加速度 分量 竖直向上 物体在竖直方向上可能向上加速运动 也可能向下减速运动 必须全面分析问题 对连结体问题的求解 如测力计 台秤示数变化的问题 对于其中一物体 或物体中的一部分 所处运动状态的变化 而导致系统是否保持原来的平衡状态的判断 如果从整体观点出发 用系统的重心发生的超重 失重现象进行分析判断 则会更加简捷方便 1 南京市07届二模试卷2 下列说法中正确的是 a 游泳运动员仰卧在水面静止不动的时候处于失重状态 b 体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态 c 举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于失重状态 d 蹦床运动员在空中上升和下落过程中处于失重状态 d 物体的超重和失重状态只与物体的加速度有关 与物体的运动方向无关 物体具有竖直向上的加速度 分量 即处于超重状态 且超重ma 物体具有竖直向下的加速度 分量 即处于失重状态 且失重ma 2 07年山东卷17 下列实例属于超重现象的是 a 汽车驶过拱形桥顶端b 荡秋千的小孩通过最低点c 跳水运动员被跳板弹起 离开跳板向上运动 d 火箭点火后加速升空 bd 物体的超重和失重状态只与物体的加速度有关 与物体的运动方向无关 物体具有竖直向上的加速度 分量 即处于超重状态 且超重ma 物体具有竖直向下的加速度 分量 即处于失重状态 且失重ma 3 07年物理海南卷10 游乐园中 游客乘坐能加速或减速运动的升降机 可以体会超重与失重的感觉 下列描述正确的是 a 当升降机加速上升时 游客是处在失重状态b 当升降机减速下降时 游客是处在超重状态c 当升降机减速上升时 游客是处在失重状态d 当升降机加速下降时 游客是处在超重状态 bc 物体的超重和失重状态只与物体的加速度有关 与物体的运动方向无关 物体具有竖直向上的加速度 分量 即处于超重状态 且超重ma 物体具有竖直向下的加速度 分量 即处于失重状态 且失重ma 4 07年1月广东省汕尾市调研测试5 科学研究发现 在月球表面 没有空气 重力加速度约为地球表面的1 6 没有磁场 若宇航员登上月球后 在空中同时释放氢气球和铅球 忽略地球和其他星球对月球的影响 以下说法正确的有 a 氢气球和铅球都处于失重状态b 氢气球将向上加速上升 铅球加速下落c 氢气球和铅球都将下落 但铅球先落到地面d 氢气球和铅球都将下落 且同时落地 ad 模型化归 类自由落体运动 5 06年上海理综8 一艘宇宙飞船在预定轨道上做匀速圆周运动 在该飞船的密封舱内 下列实验能够进行的是 图5 解析 飞船在预定轨道上做匀速圆周运动 飞船内的一切物体都处于完全失重状态 与重力有关的现象现象都消失 故正确选项为c c 6 08年山东卷9 直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子 如图所示 设投放初速度为零 箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比 且运动过程中箱子始终保持图示姿态 在箱子下落过程中 下列说法正确的是 a 箱内物体对箱子底部始终没有压力b 箱子刚从飞机上投下时 箱内物体受到的支持力最大c 箱子接近地面时 箱内物体受到的支持力比刚投下时大d 若下落距离足够长 箱内物体有可能不受底部支持力而 飘起来 解析 因为受到阻力 不是完全失重状态 所以对支持面有压力 a错 由于箱子阻力和下落的速度成二次方关系 最终将匀速运动 受到的压力等于重力 最终匀速运动 bd错 c对 c 7 如图 a为电磁铁 c为胶木大秤盘 a和c 包括支架 的总质量为m b为铁片 质量为m 整个装置用轻绳悬挂于o点 当电磁铁通电 铁片被吸引上升过程中 轻绳上拉力f的大小为 a f mgb mg m m g 整体法和隔离法 d 8 如图所示 在托盘测力计上放一个重量为5n的斜木块 斜木块的斜面倾角为370 现将一个重量为5n的小铁块无摩擦地从斜面滑下 在小铁块下滑的过程中 测力计的示数为 g 10m s2 a 8 2nb 7nc 7 4nd 10n a gsin370 ax ay 解1 隔离法 略 解2 整体法用牛顿第二定律的分量式求解 解3 整体法用超重失重观点求解 斜木块和小铁块组成的系统 小铁块失重gsin2370 1 8n 故测力计的示数为10n 1 8n 8 2n 9 如图所示 质量为m的物体内有光滑圆形轨道 现有一质量为m的小滑块沿该圆形轨道在竖直面内做圆周运动 a c为圆周的最高点和最低点 b d点是与圆心o在同一水平线上的点 小滑块运动时 物体m在地面上始终静止不动 则物体m对地面的压力n和地面对m的摩擦力的有关说法中正确的是a 小滑块在a点时 n mg 摩擦力方向向左b 小滑块在b点时 n mg 摩擦力方向向右c 小滑块在c点时 n m m g m与地面间无摩擦d 小滑块在d点时 n m m g 摩擦力方向向左 解析 以m和小滑块的整体为研究对象 当小滑块运动到a点时 系统中的部分物体 滑块 只有竖直向下的加速度没有水平加速度 而m又一直静止不动 故地面对整体没有摩擦力 所以a选项错误 当小滑块运动到b点时 系统中的部分物体 滑块 既有水平向右的向心加速度又有竖直方向上的加速度g 滑块处于完全失重 而m又一直静止不动 故地面对整体