高考物理复习专题——超重和失重
2023届高考物理一轮复习课件:超重与失重(二)
1.小明家住十层,他乘电梯从一层直达十层.则下列说
法正确的是( C ) A.他始终处于超重状态 B.他始终
处于失重状态 C.他先后处于超重、平衡、失重状态
D.他先后处于失重、平衡、超重状态
2.在升降电梯内的地面上放一体重计,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
牛顿第二定律应用复习(二)
超重和失重
一、超重现象:
1、超重现象:物体对支持物的 压力 (或对悬挂物的 拉力) 大于 物体所受的 重力 的情况称为超重。
2、产生条件:物体具有 向上的加速度 。
分析:对于人,当电梯匀加速上升时,根据牛
顿第二定律可知 FN mg ma
即 FN mg ma
FN v
在不计空气和摩擦阻力的情况下,h为( D )
A. v2
B.(M+m)v2
C.(M+m)v2
D.(2M+m)
2g
2mg
mg
2mg
m)v2
C.(M+m)v2
D.(2M+m)v2
g
mg
2mg
根据牛顿第三定律,FN FN mg ma
FN v
m
a
mg
三、完全失重: 1、完全失重:物体对支持物的 压力 (或对悬挂物的
拉力)等于 0 的现象,叫完全失重。
2、产生条件:物体具有 向下的加速度且等于g 。
分析:对于人,当电梯匀加速下降时,根据牛顿 第二定律可知
mg FN ma
即 FN mg ma (若a g) 0
C 重计示数如图1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.电梯的加速度大小为g/5,方向一定竖直向下D.电梯一定在竖直向下 运动
高一物理 超重与失重,运动学综合
专题三、超重和失重分析推理:1、试证明:静止悬挂在弹簧秤下的物体对弹簧秤的拉力等于物体的重力。
2、试证明:静止站在水平地面上的人对地面的压力等于人所受的重力。
3、试说明:体重计的原理观察与思考:人站在体重计上,在蹲下或站起的过程中,体重计的读数有何变化?为什么称重体重时身体必须是静止的?1、超重:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受的重力的情况称为超重现象。
2、失重:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受的重力的情况称为失重现象。
为什么会有超重与失重现象?出现超重与失重时,物体所受的重力变了吗?注意:Array(1)当物体有向上的加速度时(包括加速上升或减速下降),产生超重现象。
(2)产生超重现象时,物体的重力并没有变化,只是物体对水平支持物体的压力或对悬挂物体的拉力增大。
(即:视重>实重。
)(3)当物体有向下的加速度时(包括加速下降或减速上升),产生失重现象。
(4)产生失重现象时,物体的重力并没有变化,只是物体对水平支持物体的压力或对悬挂物体的拉力减小。
(即:视重<实重。
)二、完全失重如果一个物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)为零,这种情况是失重现象中的极限,称为完全失重现象。
当升降机以重力加速度g竖直下降,即做自由落体运动时:此时物体对升降机的压力N=G-mg=0,就是完全失重状态。
1、超重和失重的条件:(1)当物体有竖直向上的加速度时,产生超重现象。
(2)当物体有竖直向下的加速度时,产生失重现象。
(3)当物体有竖直向下的加速度且a=g时,产生完全失重现象。
(即物体发生超重和失重现象时,只与物体的加速度有关,而与物体的速度方向无关。
)实质:物体所受的重力仍然存在,且大小不变,只是对物体的拉力F拉或压力F压与重力的大小关系改变。
1、超重和失重是一种物理现象。
2、视重是指支持物对物体的支持力(或悬挂物对物体的拉力),是可以改变的。
3、物体的重力与运动状态无关,不论物体处于超重还是失重状态,重力不变。
2024届高考物理二轮复习讲义:失重超重与斜面模型
失重超重模型与斜面模型1.失重超重模型:系统的重心在竖直方向上有向上或向下的加速度(或此方向的分量a y)向上超重(加速向上或减速向下)F=m(g+a),即对接触面的压力大于重力;向下失重(加速向下或减速上升)F=m(g-a),对接触面的压力小于重力;当F=mg时,既不超重也不失重。
aθ2.斜面模型:(搞清物体对斜面压力为零的临界条件)斜面固定:物体在斜面上情况由倾角和摩擦因素决定,主要是比较重力沿斜面的分力:mgsinθ与滑动摩擦力摩擦力μmgcosθ的关系。
μ=tgθ物体沿斜面匀速下滑或静止;μ> tgθ物体静止于斜面;μ< tgθ物体沿斜面加速下滑a=g(sinθ一μcosθ)例1:如图,一粗糙斜面固定在地面上,斜面顶端装有一光滑定滑轮。
一细绳跨过滑轮,其一端悬挂物块N。
另一端与斜面上的物块M 相连,系统处于静止状态。
现用水平向左的拉力缓慢拉动N,直至悬挂N的细绳与竖直方向成45°。
已知M始终保持静止,则在此过程中A.水平拉力的大小可能保持不变B.M所受细绳的拉力大小一定一直增加C.M所受斜面的摩擦力大小一定一直增加D.M所受斜面的摩擦力大小可能先减小后增加例2:如图,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P,系统处于静止状态,现用一竖直向上的力F作用在P上,使其向上做匀加速直线运动,以x表示P离开静止位置的位移,在弹簧恢复原长前,下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是A.B.C.D.例3:竖直面内一倾斜轨道与一足够长的水平轨道通过一小段光滑圆弧平滑连接,小物块B静止于水平轨道的最左端,如图(a)所示。
t=0时刻,小物块A在倾斜轨道上从静止开始下滑,一段时间后与B发生弹性碰撞(碰撞时间极短);当A返回到倾斜轨道上的P点(图中未标出)时,速度减为0,此时对其施加一外力,使其在倾斜轨道上保持静止。
物块A运动的v–t图像如图(b)所示,图中的v1和t1均为未知量。
已知A的质量为m,初始时A与B的高度差为H,重力加速度大小为g,不计空气阻力。
超重与失重
课堂互动讲练
在完全失重状态下,由于重力产生的一切现象都不存 在了.例如,物体对水平支持面没有压力,对竖直悬线没 有拉力,不能用天平测物体的质量,液柱不产生压强,在 液体中的物体不受浮力等等. 特别提醒 1.由物体处于失重或超重状态,可判断加速度的方 向为向下或向上,但并不能确定物体运动的速度方向. 2.当物体出现超重或失重时,物体的加速度不一定 沿竖直方向,但加速度一定有竖直方向的分量. 3.如果系统内有的物体向上加速,有的物体向下加 速,此时可考虑整体质心加速度的方向,来判断系统是处 于失重还是超重.
3 C. gsinα 2 D.2gsinα
图3-3-7
高频考点例析
解析:选 C.设猫的质量为 m,则木 板的质量为 2m.先取猫为研究对象, 因猫 对地静止,所以木板对猫必有沿着斜面 向上的作用力,大小为 F=mgsinα;再 以木板为研究对象,由牛顿第三定律, 猫对木板必有沿斜面向下的作用力 F, 据 牛 顿 第 二 定 律 对 木 板 列 方 程 有 F+ 3 2mgsinα=2ma,a= gsinα. 2
图3-3-9
高频考点例析
解析:设物块处于相对斜面下滑的临界 状态(物块恰好不下滑)时推力为F1.此时物块 受力如图甲所示.取加速度a1方向为x轴正 向,对m有: x方向:FN1sinθ-μFN1cosθ=ma1① y方向:FN1cosθ+μFN1sinθ-mg=0② 解①②两式得:a1=4.78 m/s2 对整体有:F1=(M+m)a1, ∴F1=14.34 N.
图3-3-6
3μmg A. 5 3μmg C. 2
3μmg B. 4 D.3μmg
高频考点例析
【思路点拨】 解答本题的关键是正确地判断 出当轻绳拉力最大时,物体A、B间和物体C、D间 的静摩擦力哪一个达到了最大静摩擦力. 【解析】 经过受力分析,A、B之间的静摩 擦力为B、C、D组成的系统提供加速度,加速度 达到最大值的临界条件为A、B间达到最大静摩擦 力,即am==,而绳子拉力FT给C、D组成的系统 提供加速度,因而拉力的最大值为FTm=3mam =,故选B.
【2024寒假分层作业】专题15 超重失重、等时圆和动力学两类基本问题(解析版)
2024年高考物理一轮大单元综合复习导学练专题15超重失重、等时圆和动力学两类基本问题导练目标导练内容目标1超重失重目标2动力学两类基本问题目标3等时圆模型【知识导学与典例导练】一、超重失重1.判断超重和失重现象的三个角度(1)从受力的角度判断:当物体受到的向上的拉力(或支持力)大于重力时,物体处于超重状态;小于重力时处于失重状态;等于零时处于完全失重状态。
(2)从加速度的角度判断:当物体具有向上的加速度时处于超重状态;具有向下的加速度时处于失重状态;向下的加速度恰好等于重力加速度时处于完全失重状态。
(3)从速度变化角度判断:物体向上加速或向下减速时,超重;物体向下加速或向上减速时,失重。
2.对超重和失重问题的三点提醒(1)发生超重或失重现象与物体的速度方向无关,只取决于加速度的方向。
(2)并非物体在竖直方向上运动时,才会出现超重或失重现象。
只要加速度具有竖直向上的分量,物体就处于超重状态;同理,只要加速度具有竖直向下的分量,物体就处于失重状态。
(3)发生超重或者失重时,物体的实际重力并没有发生变化,变化的只是物体的视重。
【例1】如图所示,一个圆形水杯底部有一小孔,用手堵住小孔,往杯子里倒半杯水。
现使杯子做以下几种运动,不考虑杯子转动及空气阻力,下列说法正确的是()A.将杯子竖直向下抛出,小孔中有水漏出B.将杯子斜向上抛出,小孔中有水漏出C.用手握住杯子向下匀速运动,不堵住小孔也没有水漏出D.杯子做自由落体运动,小孔中没有水漏出【答案】D【详解】ABD.杯子跟水做斜抛运动、自由落体运动、下抛运动时都只受重力,处于完全失重状态,杯子与水相对静止,因此不会有水漏出,AB 错误,D 正确;C .杯子向下做匀速运动,处于平衡状态,水受重力,会漏出,C 错误。
故选D 。
【例2】“笛音雷”是春节期间常放的一种鞭炮,其着火后一段时间内的速度—时间图像如图所示(取竖直向上为正方向),其中0t 时刻为“笛音雷”起飞时刻、DE 段是斜率大小为重力加速度g 的直线。
【高中物理】17讲 超重和失重(学生版)
第17讲超重和失重一、超重和失重现象1.超重现象:物体对水平支持物的________(或对竖直悬挂物的_____)_______物体所受重力的情况称为超重现象。
2.失重现象:物体对水平支持物的________(或对竖直悬挂物的_____)_______物体所受重力的情况称为失重现象。
3.超重和失重的本质物体处于超重或失重状态时,物体的重力_____发生变化,只是因为竖直方向上有了加速度,物体对水平支持物的_______(或对竖直悬挂物的______)相对于平衡状态时有了变化,出现了“视重”与“实重”不符合的现象。
注意:①体处于“超重”或“失重”状态,地球作用于物体的______始终存在,大小也无变化;②生“超重”或“失重”现象与______无关,只决定于物体的加速度方向;③在完全失重状态,平常一切由重力产生的物理现象完全消失。
如单摆停摆、浸在水中的物体不受浮力等。
爱迪生孵小鸡1爱迪生是美国的科学家,他每次想到一些实验都要动手试一试。
他小时候,有一天,他看到母鸡在孵蛋,他就好奇地问妈妈:“妈妈,鸡坐在窝上怎么一动也不动呢?”妈妈高兴地说:“母鸡在孵蛋。
”爱迪生听了妈妈这句话,很高兴,他就在家里拿了一些鸡蛋,先搭好一个窝,在地上铺着厚厚的草,再把鸡蛋放到窝上,自己坐到窝上。
没过多久,天快黑了,他的家人很着急,四处寻找爱迪生,最后找到了他。
他的家人又生气又高兴地说:“你蹲在窝子上干嘛?”爱迪生说:“我蹲在窝上孵小鸡。
”他的家人说:“你孵什么小鸡呀,还不给我快回家。
”还有一次,爱迪生看到小鸟在自由地飞翔,他就想:“小鸟会飞,我们人可不可以飞呀?”他突然想起,汽球没有翅膀可以飞上天,我们人身体里加了气可不可以飞呀?他就看到那里有水汽药粉,就喂伙伴吃,没过多久,伙伴的肚子疼了,爱迪生被他爸爸狠狠地揍了一顿,爸爸还说:“回头不准做实验了。
”爱迪生说:“要是我不做实验,我怎么知道我们人能不能飞呀?”2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例题2.某实验小组在电梯内固定一个力传感器,在传感器下方悬挂一个重为10N的钩码,测出的力随时间的变化规律如图所示.则下列分析正确的是()(多选)A.从t1到t2,钩码处于失重状态B.从t3到t4,钩码处于超重状态C.电梯可能开始在1楼,先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在3楼D.电梯可能开始在3楼,先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后停在1楼例题3.质量为50kg的人站在升降机里的测力计上.当升降机静止时,人对测力计的压力为_______N;当升降机以2m/ s2的加速度匀加速上升时,人对测力计的压力为______N,此时人处于______(填“超重”或“失重”)状态.(g取10 m/ s2)3。
超重和失重知识点总结
超重和失重知识点总结
超重和失重是物理学中的两个重要概念,主要涉及到重力和加速度的影响。
1. 超重:当物体受到的向上的力大于向下的重力时,物体就会处于超重状态。
这种情况下,物体的实际重量会超过其正常重量。
例如,在电梯中上升或在过山车上下降时,我们会感到身体变重,这就是超重现象。
2. 失重:当物体受到的向上的力等于向下的重力时,物体就会处于失重状态。
这种情况下,物体的实际重量为零。
例如,在飞机上自由下落或在太空中漂浮时,我们会感到身体变轻,这就是失重现象。
3. 超重和失重的区别在于向上的力和向下的重力之间的关系。
如果向上的力大于重力,就是超重;如果向上的力等于重力,就是失重;如果向上的力小于重力,就是欠重。
4. 超重和失重都是相对的,取决于观察者的参考系。
例如,在电梯中上升时,对于电梯内部的人来说,他们处于失重状态;但对于电梯外部的人来说,他们看到的是电梯内部的人处于超重状态。
5. 超重和失重的现象可以通过实验来观察和验证。
例如,可以通过离心机产生离心力来实现超重和失重的状态。
高一物理超重与失重规律专题(201911整理)
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。
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:
mg - T = ma下
T (视重) = mg (实重) - ma下(失重)
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:
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?
FN1
FN2 θ mg
解(一):对球进行受力分析因球受平衡力的作用 则 FN1 = mg/cosθ
FN2 = mgtanθ
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 FN1
高考物理超重和失重
高考物理超重和失重
超重和失重(1)超重:物体有向上的加速度称物体处于超重。
处于超重的物体对支持面的压力FN(或对悬挂物的拉力)大于物体的重力mg,即FN=mg+ma。
(2)失重:物体有向下的加速度称物体处于失重。
处于失重的物体对支持面的压力FN(或对悬挂物的拉力)小于物体的重力mg。
即FN=mg-ma。
当a=g时FN=0,物体处于完全失重。
(3)对超重和失重的理解应当注意的问题①不管物体处于失重状态还是超重状态,物体本身的重力并没有改变,只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)不等于物体本身的重力。
②超重或失重现象与物体的速度无关,只决定于加速度的方向。
加速上升和减速下降都是超重;加速下降和减速上升都是失重。
③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,如单摆停摆、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。
2020年高考物理:超重与失重
2020年高考物理:超重与失重一、超重现象1.定义:物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)大于物体所受重力的现象.2.产生条件:物体有向上的加速度.3.运动状态:超重物体包括向上加速运动和向下减速运动两种运动情况.[判断正误](1)物体处于超重状态时,一定向上运动.(×)(2)物体处于超重状态时,可能向下运动.(√)(3)物体处于超重状态时,是指物体的重力增大了.(×)二、失重现象1.定义:物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)小于物体所受重力的现象.2.产生条件:物体有向下的加速度.3.运动状态:失重物体包括向上减速运动和向下加速运动两种运动情况.4.完全失重(1)定义:物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)等于零的状态.(2)产生完全失重现象的条件:当物体竖直向下的加速度等于重力加速度时,就产生完全失重现象.[思考]在完全失重的情况下,一切由重力产生的现象会消失,那么天平还能测出物体的质量吗?浸在水中的物体还受浮力吗?提示:不能.不会受到浮力.要点一 超重、失重现象的理解[探究导入]如图所示,找一个用过的易拉罐、金属罐头盒或塑料瓶,在靠近底部的侧面打一个洞,用手指按住洞,在里面装上水.(1)移开手指,水就从洞中射出来,这是为什么?提示:水能从洞中流出的原因是因为水能产生压力,静止时,洞之上的水产生的压力把洞附近的水压出.(2)如果放开手,让罐子自由落下,在下落的过程中,水将不再从洞中射出,怎样解释这一现象?提示:在罐子自由落下的过程中,水处于完全失重状态,洞附近的水不再受压力,所以水将不再从洞中射出.1.重力与视重(1)重力:物体所受重力不会因物体运动状态的改变而变化.(2)视重:当物体竖直悬挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时,弹簧测力计或台秤的示数称为“视重”,大小等于弹簧测力计所受的拉力或台秤所受的压力.2.超重和失重的理解与判断(1)当视重与物体的重力不同时,即发生了超重或失重现象.(2)判断物体超重与失重的方法①从受力的角度判断:超重:物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力.失重:物体所受向上的拉力(或支持力)小于重力.②从加速度的角度判断:当物体的加速度方向向上(或竖直分量向上)时,处于超重状态.当物体的加速度方向向下(或竖直分量向下)时,处于失重状态.[易错提醒](1)超重与失重现象仅仅是一种表象,只是拉力(或压力)的增大或减小,物体的重力大小是不变的.(2)物体处于超重状态时,不一定是向上加速运动,也可能是向下减速运动;同理,物体处于失重状态时,不一定是向下加速运动,也可能是向上减速运动.(3)在完全失重状态下,平常由重力产生的一切物理现象都会消失,比如液体对器壁没有压强、浸在水中的物体不受浮力等.工作原理与重力有关的仪器也不能再使用,如天平、液体气压计等.[典例1]关于超重和失重,下列说法正确的是()A.物体处于超重状态时,物体一定在上升B.物体处于失重状态时,物体可能在上升C.物体处于完全失重状态时,地球对它的引力就消失了D.物体在完全失重时,它所受到的合外力为零[解析]物体处于超重时,具有向上的加速度,但其运动方向不确定,可能向上加速,也可能向下减速,A错误;物体处于失重或者是完全失重状态时,具有向下的加速度,可能向下加速,也可能向上减速,B正确;完全失重时,物体仍受到地球对它的吸引力,即受到重力的作用,合外力不为零,C、D错误.[答案] B1.关于超重和失重,下列说法正确的是()A.超重指的是物体的重力增加,失重指的是物体的重力减少,完全失重是指物体重力完全消失的现象B.站在减速下降的升降机中的人处于失重状态C.被踢出去的足球在飞行过程中处于失重状态D.举重运动员双手举住杠铃不动时处于超重状态解析:当物体对接触面的弹力大于物体的重力时,就说物体处于超重状态,此时有向上的加速度;当物体对接触面的弹力小于物体的重力时,就说物体处于失重状态,此时有向下的加速度;如果没有弹力了,那么就是处于完全失重状态,此时向下加速度的大小为重力加速度g,而物体的重力没有变化,故选项A错误;站在减速下降的升降机中的人,其加速度方向竖直向上,即处于超重状态,故选项B错误;被踢出去的足球在飞行过程中只受到重力作用,其加速度为重力加速度g,故其处于完全失重状态,故选项C正确;举重运动员双手举住杠铃不动时,处于平衡状态,加速度为零,故选项D错误.答案:C要点二用牛顿运动定律分析超重和失重现象[探究导入]如图所示,某人乘坐电梯正在向上运动.(1)电梯启动瞬间加速度方向向哪?人受到的支持力比其重力大还是小?若此时加速度大小为a,则人受到的支持力是多大?提示:(1)电梯启动瞬间加速度方向向上,人受到的合力方向向上,所以支持力大于重力;设人受到的支持力为N ,由牛顿第二定律N -mg =ma 可得N =m (g +a ).(2)电梯将要到达目的地减速运动时加速度方向向哪?人受到的支持力比其重力大还是小?若此时加速度大小为a ,则人受到的支持力是多大?提示:减速运动时,因速度方向向上,故加速度方向向下,即人受到的合力方向向下,支持力小于重力.设人受到的支持力为N ′,由牛顿第二定律mg -N ′=ma 可得N ′=m (g -a ).特征静止或匀速直线运动向上加速,向下减速向下加速,向上减速抛体运沿圆轨道运行的卫重计的读数是多少?(g 取10 m/s 2)(1)升降机匀速上升;(2)升降机以4 m/s 2的加速度匀加速上升;(3)升降机以3 m/s 2的加速度匀减速上升或匀加速下降.[思路点拨] 解此题关注两点:(1)以人为研究对象进行受力分析,根据牛顿第二定律列方程求解.(2)由牛顿第三定律知,人受到的支持力与人对体重计的压力大小相等,所以体重计的读数等于人受到的支持力的大小.[解析] 以人为研究对象受力分析如图所示:(1)匀速上升时a =0,所以N -mg =0N =mg =600 N据牛顿第三定律知体重计的读数等于人受到的支持力的大小,即N ′=N =600 N.(2)匀加速上升,a 方向向上,取向上为正方向则N -mg =maN =m (g +a )=60×(10+4)N =840 N据牛顿第三定律知体重计的读数等于人受到的支持力的大小,即N ′=N =840 N.(3)匀减速上升或匀加速下降,a 的方向都是向下的,取向下为正方向,则mg -N =ma N =m (g -a )=60×(10-3)N =420 N据牛顿第三定律知体重计的读数等于人受到的支持力的大小,即N ′=N =420 N.[答案] (1)600 N (2)840 N (3)420 N[方法技巧]解决超重、失重现象中计算问题的基本方法(1)明确研究对象,进行受力分析.(2)判断加速度的方向,并建立合理的坐标轴.(3)应用牛顿第二定律列出方程.(4)代入数据求解,需讨论的进行讨论.2.如图所示,一个质量M =50 kg 的人站在升降机的地板上,升降机的顶部悬挂了一只弹簧测力计,测力计下挂着一个质量m =5 kg 的物体A .当升降机向上运动时,她看到弹簧测力计的示数为40 N ,g 取10 m/s 2,求:(1)升降机的加速度;(2)此时人对地板的压力.解析:(1)对A 受力分析,根据牛顿第二定律得:mg -F 弹=ma得a =g -F 弹m =(10-405) m /s 2=2 m/s 2,则升降机的加速度为2 m/s 2,方向向下. (2)对人分析,根据牛顿第二定律得:Mg -N =Ma解得:N =Mg -Ma =50×(10-2)N =400 N ,则由牛顿第三定律知人对升降机地板的压力大小为400 N ,方向向下.答案:(1)2 m/s 2,方向向下 (2)400 N ,方向向下。
高考物理--超重失重
[方法点拨](1)从受力的角度判断,当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时物体处于超重状态,小于重力时处于失重状态,等于零时处于完全失重状态.(2)从加速度的角度判断,当物体具有向上的加速度时处于超重状态,具有向下的加速度时处于失重状态,向下的加速度为重力加速度时处于完全失重状态.1.(由受力判断超重、失重)图1甲是某人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图,中间的·表示人的重心.图乙是根据传感器采集到的数据画出的力—时间图象.两图中a~g各点均对应,其中有几个点在图甲中没有画出.取重力加速度g=10 m/s2.根据图象分析可知()图1A.人的重力为1 500 NB.c点位置人处于超重状态C.e点位置人处于失重状态D.d点的加速度小于f点的加速度2.(由运动判断超重、失重)如图2,一刚性正方体盒内密封一小球,盒子六面均与小球相切,将其竖直向上抛出后,若空气阻力与速度成正比,下列说法正确的是()图2A.在上升和下降过程中,小球对盒子的作用力均为零B.在上升过程中,盒子底部对小球有向上的作用力C.在下降过程中,盒子顶部对小球有向下的作用力D.在抛出点,盒子上升时所受的阻力大于返回时所受的阻力3.小明家住十层,他乘电梯从一层直达十层.则下列说法正确的是()A.他始终处于超重状态B.他始终处于失重状态C.他先后处于超重、平衡、失重状态D.他先后处于失重、平衡、超重状态4.如图3,质量为M的缆车车厢通过悬臂固定悬挂在缆绳上,车厢水平底板上放置一质量为m的货物,在缆绳牵引下货物随车厢一起斜向上加速运动.若运动过程中悬臂和车厢始终处于竖直方向,重力加速度大小为g,则()图3A.车厢对货物的作用力大小等于mgB.车厢对货物的作用力方向平行于缆绳向上C.悬臂对车厢的作用力大于(M+m)gD.悬臂对车厢的作用力方向沿悬臂竖直向上5.如图4所示,四个质量、形状相同的斜面体放在粗糙的水平面上,将四个质量相同的物块放在斜面顶端,因物块与斜面的摩擦力不同,四个物块运动情况不同,放上A物块后A物块匀加速下滑,B物块获一初速度后匀速下滑,C物块获一初速度后匀减速下滑,放上D物块后D物块静止在斜面上,四个斜面体均保持静止.四种情况下斜面对地面的压力依次为F1、F2、F3、F4,则它们的大小关系是()图4A.F1=F2=F3=F4 B.F1>F2>F3>F4C.F1<F2=F4<F3 D.F1=F3<F2<F46.如图5所示,质量为M的木楔ABC静置于粗糙水平面上,在斜面顶端将一质量为m的物体,以一定的初速度从A点沿平行于斜面的方向推出,物体m沿斜面向下做减速运动,在减速运动过程中,下列说法中正确的是()图5A.地面对木楔的支持力大于(M+m)gB.地面对木楔的支持力小于(M+m)gC.地面对木楔的支持力等于(M+m)gD.地面对木楔的摩擦力为07.举重运动员在地面上能举起120 kg的重物,而在运动着的升降机中却只能举起100 kg的重物,求升降机运动的加速度;若在以2.5 m/s2的加速度加速下降的升降机中,此运动员能举起质量多大的重物?(取g=10 m/s2)答案精析1.B[由题图甲、乙可知,人的重力等于500 N,质量m=50 kg,b点位置人处于失重状态,c、d、e点位置人处于超重状态,选项A、C错误,B正确;d点位置传感器对人的支持力F 最大,为1 500 N,由F-mg=ma可知,d点的加速度a d=20 m/s2,f点位置传感器对人的支持力为0 N,由F-mg=ma可知,f点的加速度a f=-10 m/s2,故d点的加速度大于f点的加速度,选项D错误.]2.D[由于受到空气阻力,在上升和下降过程中,小球和盒子的加速度均不等于重力加速度,小球对盒子的作用力均不为零,选项A错误;在上升过程中,重力与阻力方向相同,加速度大小大于g,盒子顶部对小球有向下的作用力,选项B错误;在下降过程中,重力与阻力方向相反,加速度大小小于g,盒子底部对小球有向上的作用力,选项C错误;由功能关系可知,盒子上升时的速度大于返回到抛出点时的速度,根据题述,盒子所受空气阻力与速度成正比,因此在抛出点,盒子上升时所受的阻力大于返回时所受的阻力,选项D正确.] 3.C[小明乘坐电梯从一层直达十层过程中,一定是先向上加速,再向上匀速,最后向上减速,运动过程中加速度方向最初向上,中间为零,最后向下,因此先后对应的状态应该是超重、平衡、失重三个状态,C对.]4.C[货物随车厢一起斜向上加速运动,由牛顿第二定律可知车厢与货物的重力和悬臂对车厢作用力的合力方向应与加速度方向一致,故悬臂对车厢的作用力方向是斜向上的,选项D 错误;由于车厢和货物在竖直方向有向上的分加速度,处于超重状态,故悬臂对车厢的作用力大于(M+m)g,选项C正确;同理,对车厢中货物用隔离法分析可知,车厢对货物的作用力大小大于mg,方向是斜向上的,但不平行于缆绳,选项A、B错误.]5.C[设物块和斜面体的总重力为G.A物块匀加速下滑,加速度沿斜面向下,具有竖直向下的分加速度,存在失重现象,则F1<G;B物块匀速下滑,合力为零,斜面体保持静止状态,合力也为零,则系统的合力也为零,故F2=G;C物块匀减速下滑,加速度沿斜面向上,具有竖直向上的分加速度,存在超重现象,则F3>G;D物块静止在斜面上,合力为零,斜面体保持静止状态,合力也为零,则系统的合力也为零,故F4=G.故有F1<F2=F4<F3,故C正确,A、B、D错误.]6.A[物体m沿斜面向下做减速运动,加速度方向沿斜面向上,则其沿竖直向上的方向有分量,系统处于超重状态,故A正确,B、C错误;物体加速度沿水平方向的分量向右,说明地面对木楔的摩擦力方向水平向右,故D错误.]7.2 m/s2,方向向上160 kg解析运动员在地面上能举起m0=120 kg的重物,则运动员能发挥的向上的最大支撑力F=m0g=1 200 N.在运动着的升降机中只能举起m1=100 kg的重物,可见该重物超重了,升降机应具有向上的加速度,设此加速度为a1,对重物由牛顿第二定律得F-m1g=m1a1,解得a1=2 m/s2.当升降机以a2=2.5 m/s2的加速度加速下降时,重物失重.设此时运动员能举起的重物质量为m2,对重物由牛顿第二定律得m2g-F=m2a2,解得m2=160 kg.。
高考物理《超重和失重》真题练习含答案
高考物理《超重和失重》真题练习含答案1.[2024·浙江1月]如图所示,2023年12月9日“朱雀二号”运载火箭顺利将“鸿鹄卫星”等三颗卫星送入距离地面约500 km 的轨道.取地球质量 6.0×1024 kg ,地球半径6.4×103 km ,引力常量6.67×10-11 N·m 2/kg 2.下列说法正确的是( )A .火箭的推力是空气施加的B. 卫星的向心加速度大小约8.4 m/s 2C .卫星运行的周期约12 hD .发射升空初始阶段,装在火箭上部的卫星处于失重状态答案:B解析:根据反冲现象的原理可知,火箭向后喷射燃气的同时,燃气会给火箭施加反作用力,即推力,A 错误;根据万有引力定律可知G Mm (r +h )2=ma ,解得卫星的向心加速度大小为a =GM (R +h )2 ≈8.4 m/s 2,B 正确;卫星环绕地球做圆周运动,万有引力提供向心力,则有G Mm (R +h )2 =m 4π2T 2 (R +h ),则卫星运行的周期为T =2π(R +h )3GM≈1.6 h ,C 错误;发射升空初始阶段,火箭加速度方向向上,装在火箭上部的卫星处于超重状态,D 错误.2.[2024·广东省深圳市红岭中学第二次考试]林老师将手机放在叉车的升降机上,利用传感器得到一速度—时间图像,如图所示.手机传感器中速度向上时为正值,下列说法正确的是( )A.0.8 s时手机处于失重状态B.1.2 s时手机处于超重状态C.0.9 s~1.2 s升降机处于匀加速上升阶段D.2.4 s~2.6 s手机对升降机的力等于升降机对手机的力答案:D解析:由图可知0.8 s时,手机向上加速,加速度竖直向上,处于超重状态,A错误;由图可知1.2 s时手机速度不变,处于平衡状态,B错误;由图可知0.9 s~1.2 s升降机处于匀速上升阶段,C错误;手机对升降机的力与升降机对手机的力为一对相互作用力,大小相等,方向相反,D正确.3.[2024·福建省莆田市期末考试](多选)如图所示,电梯的顶部挂有一个弹簧秤,秤下端挂了一个重物,电梯匀速直线运动时,弹簧秤的示数为10 N,在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为8 N,关于电梯的运动,以下说法正确的是(g取10 m/s2)() A.电梯可能向上加速运动,加速度大小为2 m/s2B.电梯可能向下加速运动,加速度大小为2 m/s2C.电梯可能向上减速运动,加速度大小为2 m/s2D.电梯可能向下减速运动,加速度大小为2 m/s2答案:BC解析:电梯匀速直线运动时,弹簧秤的示数为10 N,物体处于平衡状态,有mg=10 N,物体的质量为m=1 kg,弹簧秤的示数变为8.0 N时,对物体受力分析,据牛顿第二定律可得mg-F=ma,解得a=2 m/s2,方向竖直向下,电梯加速度大小为2 m/s2,可能向下加速运动,也可能向上减速运动,B、C正确.4.如图所示,在上端开口的矿泉水瓶的左侧面戳一个小孔,在瓶中灌些水,当手持饮料瓶保持静止时,小孔有水向外喷出.假设矿泉水瓶在下列运动中,没有发生转动且忽略空气阻力的作用,那么水将继续从小孔向外喷出的过程是()A.矿泉水瓶自由下落的过程中B.矿泉水瓶被竖直向上抛出后的运动过程中C.矿泉水瓶被斜向右上方抛出后的运动过程中D.手持矿泉水瓶向上加速直线运动的过程中答案:D解析:瓶自由下落、平抛以及在空中做抛体运动时,均只受到重力的作用,加速度为重力加速度,处于完全失重状态,水不会流出,故A、B、C错误;手持饮料瓶向上加速运动的过程中,由于水处于超重状态,故水之间存在压力,水会向外喷出,D正确.5.[2024·陕西省汉中市第四次联考]很多智能手机都有加速度传感器,加速度传感器能通过图像显示加速度情况.用手掌托着手机,打开加速度传感器,手掌从静止开始迅速上下运动,得到如图所示的手机在竖直方向上的加速度随时间变化的图像,该图像以竖直向上为正方向,取重力加速度大小g=10 m/s2,下列说法正确的是()A.手机始终与手掌存在作用力B.手机在t1时刻处于平衡状态C.手机在t2时刻改变运动方向D.手机在t3时刻处于完全失重状态答案:D解析:由图可知,t3时刻手机的加速度为-10 m/s2,即此时手机只受重力作用,与手掌间没有相互作用力,手机处于完全失重状态,A错误,D正确;手机在t1时刻加速度大于10 m/s2,且加速度向上,手机处于超重状态,B错误;手机在t2时刻加速度方向改变,手机开始做减速运动,速度方向不变,即运动方向不变,C错误.6.[2024·北京市海淀区期中考试](多选)某同学设计制作了一个“竖直加速度测量仪”,其结构如图所示.一根轻弹簧上端固定,在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一根直尺,弹簧下端挂一个质量m=0.10 kg的重物,重物静止时弹簧的伸长量x0=5.00 cm,指针指在O点.已知图中OM=ON=1.00 cm,规定竖直向下为正方向,取重力加速度g=10 m/s2.下列说法正确的是()A.若指针指在OM之间某点时,被测物体处于失重状态B.若指针指在ON之间某点时,被测物体可能在减速上升C.M点应标记的加速度值为-2.0 m/s2D.该测量仪上的刻度所对应加速度的值是均匀的答案:BCD解析:重物静止时弹簧的伸长量x0,可得kx0=mg,若指针指在OM之间某点时,弹簧的伸长量增大,弹簧弹力大于物体重力,物体有向上的加速度,被测物体处于超重状态,A 错误;若指针指在ON之间某点时,弹簧的伸长量减小,弹簧弹力小于物体重力,物体有向下的加速度,被测物体处于失重状态,被测物体可能在减速上升,B正确;指针指在M点时,有mg-k(x0+x OM)=ma,M点应标记的加速度值为a=-2.0 m/s2,C正确;设O点至指针所指位置的位移为x,可得mg-k(x0+x)=ma′,可得a′=-gx0x,故该测量仪上的刻度所对应加速度的值是均匀的,D正确.7.[2024·天津市第四十七中期中考试]根据海水中的盐分高低可将海水分成不同密度的区域,当潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域,浮力顿减,称之为“掉深”.如图甲所示,我国南海舰队某潜艇在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行.t=0时,该潜艇“掉深”,随后采取措施自救脱险,在0~50 s内潜艇竖直方向的vt图像如图乙所示(设竖直向下为正方向).不计水的粘滞阻力,则()A.潜艇在t=20 s时下沉到最低点B.潜艇竖直向下的最大位移为600 mC.潜艇在“掉深”和自救时的加速度大小之比为3∶2D.潜艇在0~20 s内处于超重状态答案:C解析:在50 s内先向下加速后向下减速,则50 s时潜艇向下到达最大深度,A错误;由图像可知潜艇竖直向下的最大位移为h=12×30×50 m=750 m,B错误;潜艇在“掉深”=1.5 m/s2,在自救时加速度大小为a′时向下加速,则由图像可知加速度大小为a=3020m/s2=30m/s2=1 m/s2,加速度大小之比为3∶2,C正确;潜艇在0~20 s内向下加速,50-20加速度向下,处于失重状态,D错误.8.[2024·广东省东莞市月考]升降机箱内底部放一个质量为m的物体,当箱从高空某处以初速度v0下落时,其速度—时间图像如图乙所示,以下说法正确的是()A.0~t1内箱内底对物体的支持力保持不变B.0~t1内箱内底对物体的支持力可能为0C.物体在0~t1时间内处于失重状态D.物体在0~t1时间内处于超重状态答案:D解析:在vt图中,图线切线的斜率表示物体速度变化的快慢,即物体的加速度,由图可知,在0~t1时间内物体的加速度逐渐减小.向下做加速度减小的减速,加速度向上,处于超重状态,根据牛顿第二定律F-mg=ma,0~t1内箱内底对物体的支持力逐渐减小,不可能为零,D正确.。
高考物理考点13 超重和失重Word版含解析
1.超重并不是重力增加了,失重并不是重力减小了,完全失重也不是重力完全消失了。
在发生这些现象时,物体的重力依然存在,且不发生变化,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,与物体向上运动还是向下运动无关。
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.物体处于超重状态还是失重状态取决于加速度的方向,与速度的大小和方向没有关系。
下表列出了加速度方向与物体所处状态的关系。
特别提醒:不论是超重、失重、完全失重,物体的重力都不变,只是“视重”改变。
6.超重和失重现象的判断“三”技巧(1)从受力的角度判断,当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时,物体处于超重状态,小于重力时处于失重状态,等于零时处于完全失重状态。
(2)从加速度的角度判断,当物体具有向上的加速度时处于超重状态,具有向下的加速度时处于失重状态,向下的加速度为重力加速度时处于完全失重状态。
(3)从速度变化角度判断①物体向上加速或向下减速时,超重;②物体向下加速或向上减速时,失重。
(2018·北京市东城区)“天地双雄”是欢乐谷的一项游乐设施,它的两座高度均为五十多米的高塔竖直矗立在游乐场上,塔的四周安装有可以上下运动的座椅,乘客坐在座椅上随着座椅运动,若在下降过程中加速度a随时间t变化的图线如图2所示,以竖直向下为a的正方向,则A.人对座椅的压力在t1时刻最大B.人对座椅的压力在t4时刻最大C.在t1~t2时间内,人处于超重状态D.在t3~t4时间内,人处于失重状态【参考答案】B1.一个矿泉水瓶底部有一小孔。
静止时用手指堵住小孔不让它漏水,假设水瓶在下述几种运动过程中没有转动且忽略空气阻力,则A.水瓶自由下落时,小孔向下漏水B.将水瓶竖直向上抛出,水瓶向上运动时,小孔向下漏水;水瓶向下运动时,小孔不向下漏水C.将水瓶水平抛出,水瓶在运动中小孔不向下漏水D.将水瓶斜向上抛出,水瓶在运动中小孔向下漏水【答案】C【解析】无论向哪个方向抛出,抛出之后的物体都只受到重力的作用,加速度为g,处于完全失重状态,此时水和容器的运动状态相同,它们之间没有相互作用,水不会流出,所以C正确。
高三物理超重与失重
054.08年北京市海淀区一模试卷19
19. 某同学为了研究超重和失重现象,将重为50N的
物体带上电梯,并将它放在电梯中的力传感器上。
若电梯由静止开始运动,并测得重物对传感器的压
力 F 随时间 t 变化的图象,如图所示。设电梯在第
1s末、第4s末和第8s末的速度大小分别为v1、 v4和v8,
以下判断中正确的是 (
025.上海市黄浦区08年1月期终测评卷5 5. 某同学为了探究超重与失重现象,在学校大楼
的电梯里进行如下实验:用一个弹簧秤悬吊一个苹 果,如图所示,观察弹簧秤的示数变化情况。他发 现:在电梯从1楼开始上升直达8楼停下的过程中, 弹簧秤的读数先是2.2N,然后稳定在2N,最后变为 1.7N。电梯起动时的加速度大小 为 1 m/s2,电梯减速时的 加速度大小为 1.5 m/s2。
B.小芳起跳以后在上升过程中处于超重状态
C.小芳起跳时地面对他的
支持力大于他的重力
D.起跳过程地面对小芳至少
做了900J的功
点拨:重心只升高1米左右。
; 证券配资 场外配资 正规配资平台 ;
她们の出现. 坐在床角の沥水儿,两条黛眉微微卷起,一只手轻轻の粉末着腹部,嘴角下意思の露出一丝慈祥之色.只是…这丝慈祥之色和她眸子内隐藏の极深の担忧和恐惧,格格不入. 她不知道月倾城她们内心,有没有一种不祥の预兆,她也不敢问.她宁愿相信内心の感觉是错 の,噬大人既然说白重炙和不咋大的白都救回来了,那么就应该没事了.但是她の灵魂为何会不断の悸动起来? 梦幻宫内の气氛,随着众人不知觉释放出气息,变得格外凝重起来. 事实上! 魂帝阁第九层の空间气氛更加の凝重! 魂帝阁第九层很漂亮,里面有一些大殿,有几个不 咋大的殿,还有无数の房间,宛若一座瑰丽の宫殿! 此刻一间装饰无比华丽の房间内,有几个人围着房间
第4章 题型3 超重和失重—人教版高中物理必修一专题讲义
题型三超重和失重(1) 超重和失重1.超重物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象,称为超重现象.2.失重物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象,称为失重现象.3.完全失重如果物体对支持物、悬挂物完全没有作用力,这时物体正好以大小等于g、方向竖直向下的加速度运动,此时物体处于完全失重状态.4.视重:当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时,弹簧测力计或台秤的示数称为“视重”,大小等于弹簧测力计所受的拉力或台秤所受的压力.当物体处于超重或失重状态时,物体的重力并未变化,只是视重变了.5.超重、失重的比较特征状态加速度视重(F) 与重力关系运动情况受力示意图平衡a=0F=mg 静止或匀速直线运动超重向上由F-mg=ma得F=m(g+a)>mg向上加速或向下减速失重向下由mg-F=ma得F=m(g-a)<mg向下加速或向上减速完全失重a=g 由mg-F=ma得F=0 自由落体运动,抛体运动(1)物体处于超重还是失重状态,只取决于加速度的方向,与物体的运动方向无关.(2)发生超重和失重时,物体所受的重力并没有变化.(3)发生完全失重现象时,与重力有关的一切现象都将消失。
比如物体对支持它的物体无压力、液体柱不再产生向下的压强等.靠重力才能使用的仪器将失效(如天平、液体气压计等)。
只受重力作用的一切抛体运动,都处于完全失重状态。
(4)实重即物体的实际重力.当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时,弹簧测力计或台秤的示数称为视重.物体视重F和实重G的关系:物体处于平衡状态时,F=G=mg;物体超重时,F>mg,a向上,F-mg=ma,F=m(g+a);物体失重时,F<mg,a向下,小于g,mg-F=ma,F=m(g-a);物体完全失重时,F=0,a=g.(5)物体具有向上的加速度时,无论加速上升还是减速下降,物体受到向上的作用力F>mg,物体超重;物体具有向下的加速度时,无论加速下降还是减速上升,物体受到向上的作用力F<mg,物体失重.完全失重是失重中的极限情形,物体有竖直向下的加速度且大小与g相同就会完全失重,例如物体做自由落体运动时.(6)物体具有向上的分加速度a y时,也属于超重;物体具有向下的分加速度a y时,也属于失重.例如,在光滑斜面上下滑的物块具有向下的分加速度,故处于失重状态.例1下列关于超重和失重的说法中正确的是()A.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态B.蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态C.举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态D.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态例2(超重和失重问题的分析)如图所示为一物体随升降机由一楼竖直向上运动到某高层的过程中的v-t图象,则()A.物体在0~2 s处于失重状态B.物体在2~8 s处于超重状态C.物体在8~10 s处于失重状态D.由于物体的质量未知,所以无法判断超重、失重状态例3(多选)在一电梯的地板上有一压力传感器,其上放一物块,如图甲,当电梯运行时,传感器示数大小随时间变化的关系图象如图乙所示,根据图象分析得出的结论中正确的是()A.从时刻t1到t2,物块处于失重状态B.从时刻t3到t4,物块处于失重状态C.电梯可能开始停在低楼层,先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在高楼层D.电梯可能开始停在高楼层,先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后停在低楼层例4(超重、失重和完全失重的有关计算)质量是60 kg的人站在升降机中的体重计上,如图所示.重力加速度g取10 m/s2,当升降机做下列各种运动时,求体重计的示数.(1)匀速上升;(2)以4 m/s2的加速度加速上升;(3)以5 m/s2的加速度加速下降..(2) 从动力学看自由落体运动1.自由落体运动(1)条件:①物体从静止开始下落,即运动的初速度是0;②运动过程中只受重力的作用,根据牛顿第二定律mg =ma ,所以a =g .(2)运动性质:v 0=0、a =g 的匀加速直线运动.2.竖直上抛(1)条件:①具有竖直向上的初速度.②只受重力.(2)运动性质:初速度v 0≠0、加速度a =g 的匀变速直线运动.对竖直上抛运动的理解1.性质:竖直上抛运动是初速度方向竖直向上,加速度为g 的匀变速直线运动.2.特点(1)上升过程:加速度与速度方向相反,物体做匀减速直线运动;下降阶段,加速度与速度方向相同,物体做自由落体运动.(2)在最高点时,物体速度为零,但加速度仍为g .3.运动规律:基本公式⎩⎪⎨⎪⎧ 速度公式:v =v 0-gt 位移公式:x =v 0t -12gt 2速度—位移关系:v 2-v 02=-2gx例1 (竖直上抛运动中的失重现象)如图所示,A 、B 两物体叠放在一起,以相同的初速度竖直上抛(不计空气阻力).下列说法正确的是( )A .在上升和下降过程中A 对B 的压力一定为零B .上升过程中A 对B 的压力大于A 物体受到的重力C .下降过程中A 对B 的压力大于A 物体受到的重力D .在上升和下降过程中A 对B 的压力等于A 物体受到的重力例2 (多选)一物体做竖直上抛运动(不计空气阻力),初速度为30 m/s ,取竖直向上为正方向,当物体的位移为25 m 时,经历的时间为(g 取10 m/s 2)( )A .1 sB . 2 sC .5 sD .3 s例3 气球下挂一重物,以v 0=10 m/s 匀速上升,当到达离地面高175 m 处时,悬挂重物的绳子突然断裂,那么重物经多长时间落到地面?落地速度多大?(空气阻力不计,g 取10 m/s 2)例4(竖直上抛运动的有关计算)如图所示,一同学从一高为H=10 m的平台上竖直向上抛出一个可以看成质点的小球,小球的抛出点距离平台的高度为h0=0.8 m,小球抛出后升高了h=0.45 m到达最高点,最终小球落在地面上.g=10 m/s2,求:(1)小球抛出时的初速度大小v0;(2)小球从抛出到接触地面的过程中经历的时间t.题型三超重和失重(1) 超重和失重1.超重物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象,称为超重现象.2.失重物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象,称为失重现象.3.完全失重如果物体对支持物、悬挂物完全没有作用力,这时物体正好以大小等于g、方向竖直向下的加速度运动,此时物体处于完全失重状态.4.视重:当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时,弹簧测力计或台秤的示数称为“视重”,大小等于弹簧测力计所受的拉力或台秤所受的压力.当物体处于超重或失重状态时,物体的重力并未变化,只是视重变了.5.超重、失重的比较特征状态加速度视重(F) 与重力关系运动情况受力示意图平衡a=0F=mg 静止或匀速直线运动超重向上由F-mg=ma得F=m(g+a)>mg向上加速或向下减速失重向下由mg-F=ma得F=m(g-a)<mg向下加速或向上减速完全失重a=g 由mg-F=ma得F=0 自由落体运动,抛体运动(1)物体处于超重还是失重状态,只取决于加速度的方向,与物体的运动方向无关.(2)发生超重和失重时,物体所受的重力并没有变化.(3)发生完全失重现象时,与重力有关的一切现象都将消失。
人教版高中物理讲义041高考复习:知识讲解 超重和失重(提高)
物理总复习:超重和失重编稿:审稿:【考纲要求】1、理解牛顿第二定律,并会解决应用问题;2、理解超重和失重的概念,会分析超重和失重现象,并能解决具体超重和失重。
【考点梳理】考点:超重、失重、完全失重1、超重当物体具有竖直向上的加速度时(包括向上加速或向下减速两种情况),物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于自身重力的现象。
2、失重物体具有竖直向下的加速度时(包括向下加速或向上减速两种情况),物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于自身重力的现象。
3、完全失重物体以加速度a=g向下竖直加速或向上减速时(自由落体运动、处于绕星球做匀速圆周运动的飞船里或竖直上抛时以及忽略空气阻力的各种抛体运动),物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力等于零的现象。
在完全失重的状态下,由重力产生的一切物理现象都会消失。
如单摆停摆、天平失效、浸没于液体中的物体不再受浮力、水银气压计失效等,但测力的仪器弹簧测力计是可以使用的,因为弹簧测力计是根据F=kx制成的,而不是根据重力制成的。
要点诠释:(1)当系统的加速度竖直向上时(向上加速运动或向下减速运动)发生超重现象,当系统的加速度竖直向下时(向上减速运动或向下加速运动)发生失重现象;当竖直向下的加速度正好等于g时(自由落体运动或处在绕地球做匀速圆周运动的飞船里面)发生完全失重现象。
(2)超重、失重、完全失重产生仅与物体的加速度有关,而与物体的速度大小和方向无关。
“超重”不能理解成物体的重力增加了;“失重”也不能理解为物体的重力减小了;“完全失重”不能理解成物体的重力消失了,物体超重、失重以及完全失重时重力是不变的。
(3)人们通常用竖直悬挂的弹簧秤或水平放置的台秤来测量物体的重力大小,用这种方法测得的重力大小常称为“视重”,其实质是弹簧秤拉物体的力或台秤对物体的支持力。
例、在探究超重和失重规律时,某体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作。
传感器和计算机相连,经计算机处理后得到压力F 随时间t 变化的图象,则下列图象中可能正确的是 ( )【答案】D【解析】 人从静止→加速向下→最大速度→减速向下→静止,可见从静止到最大下蹲速度,人处于失重状态,台秤读数变小;从最大的下蹲速度到静止,人处于超重状态,台秤读数变大,最后其读数等于人的重力。
高二物理超重和失重
小结 1、什么是超重、失重和完全失重? 2、产生超重、失重和完全失重的条件什么? 3、物体处于超重或失重状态时,物体重力并没改变
例题 物体在月球表面上受到月球的引力约为在地球 表面受到地球引力的1/6,在月球上称体重时肯定 比在地球上轻,这种情况是失重吗? 由于物体在月球表面上受到月球的引力约为在 地球表面受到地球引力的1/6,人在月球上行走很 不习惯,我们学习了超重失重,请同学们根据本节 课所学内容,设计一种方案,来模拟月球空间,为 登月宇航员做练习。
观察
电梯向上运动
问题 1、什么是重力?
2、怎样测量物体的重力?测量物体的重力时有何要求?
3、弹簧秤上读数显示的是哪一个力?
观察
电梯向上运动
观察
电梯向下运动
结论 超重现象:物体对水平支持面的压力(或对悬挂物的 拉力)大于物体所受重力,这种情况称为超重现象.
产生条件:物体具有竖直向上的加速度
失重现象:物体对水平支持面的压力(或对悬挂物的 拉力)小于物体所受重力,这种情况称为失重现象.
产生条件:物体具有竖直向下的加速度
完全失重现象
完全失重:当物体向下的加速度等于g时,物体对水 平支持面的压力(或对悬挂物的拉力)等于零。这种 状态称为完全失重状态。
产生条件:物体具有竖直向下的加速度且a=g
感受:
航天飞机内的完全失重现象
感受:
杨利伟太空之旅
想一想
处于完全失重状态下,下列物品不能正常使用的是:
课外探究 在未来几年内,我国将建立自己的空间实验 室,并允许搭载一些中学生提出的实验方案。 在完全失重的空间站内,你将提出什么独特 的实验方案?
刷流量软件 / 刷流量软件
2025高考物理 超重、失重问题
2025高考物理超重、失重问题一、单选题1.某同学站在力传感器上完成下蹲动作。
力传感器的示数随时间变化的情况如图所示。
图中A、B、C、D四点,反映该同学处于失重状态的是()A.A点B.B点C.C点D.D点二、多选题2.如图所示为东方明珠广播电视塔,是上海的标志性文化景观之一,塔高约468米。
游客乘坐观光电梯大约1min就可以到达观光平台。
若电梯简化成只受重力与绳索拉力,已知电梯在0t 由静止开始上升,其加速度a与时间t的关系如图所示。
下列相关说法正确的是()A.t=6s时,电梯处于超重状态B.7~53s时间内,绳索拉力最小C.t=59s时,电梯处于超重状态D.t=60s时,电梯速度恰好为03.遇到电梯坠落时,要两臂张开背靠电梯壁,膝盖弯曲踮起脚尖,同时吸一口气在肺里。
如图所示,若电梯坠落过程中紧急制动生效,电梯开始减速,假设电梯壁光滑。
制动生效后相比匀速运动的电梯,下列说法正确的是()A .人脚对地板的压力变小B .人脚和地板间的摩擦力变大C .人后背对电梯壁的压力变大D .人后背对电梯壁的压力不变三、单选题4.如图所示,某同学抱着箱子做蹲起运动研究超重和失重现象,在箱内的顶部和底部均安装有压力传感器。
两质量均为2kg 的物块用轻弹簧连接分别抵住传感器。
当该同学抱着箱子静止时,顶部的压力传感器显示示数110N F =。
重力加速度g 取102m /s 。
不计空气阻力,则( )A .箱子静止时,底部压力传感器显示示数230N F =B .当15N F =时,箱子处于失重状态,人可能抱着箱子下蹲C .当115N F =时,箱子处于超重状态,人可能抱着箱子向上站起D .若箱子保持竖直从高处自由释放,运动中两个压力传感器的示数均为30N5.关于火箭在竖直方向加速起飞阶段的说法,下列正确的是( )A.火箭只受到重力和空气阻力的作用B.火箭喷出的热气流对火箭的作用力与火箭对热气流的作用力大小相等C.火箭处于失重状态D.保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落后,相对地面由静止下落6.物理课上,老师演示了一个实验:如图所示,水平粗糙木板上放置两个物块,其间有一个处于拉伸状态的弹簧。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
高考物理复习专题——超重和失重
一.重力的测量原理:
1.测量仪器分类:
〔1〕悬挂类:〔2〕支持类:
2.测量仪器的示数(称为视重)含义:
关于悬挂类,示数为物体对悬挂物的拉力,由牛顿第三定律可知,该力等于物体所受的拉力.
关于支持类,示数为物体对悬挂物的压力,由牛顿第三定律可知,该力等于物体所受的支持力.
通过牛顿第三定律,可将对弹簧秤受力的研究转换为对物体受力的研究.不管物体状态如何,
物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)始终等于支持物(或悬挂物)对物体的作用力.3.物体重力的测量要求:只有在物体处于平稳状态时,弹簧秤的示数(视重)才等于物体所受的重力.二.超重和失重:
1.概念:
〔1〕假如弹簧秤的示数大于物体所受的重力,现在就发生了超重现象,即物体对支持物的压力〔或对悬挂物的拉力〕大于物体所受重力的现象称为超重现象,发生超重现象时,物体所受的重力不变,因此超重现象只是测量重力的仪器感受该物体比静止时重了,因此讲超重了.〔2〕假如弹簧秤的示数小于物体所受的重力,现在就发生了失重现象,即物体对支持物的压力〔或对悬挂物的拉力〕小于物体所受重力的现象称为失重现象,发生失重现象时,物体所受的重力不变,因此失重现象只是测量重力的仪器感受该物体比静止时轻了,因此讲失重了.〔3〕假如物体对支持物(或悬挂物)完全没有作用力(示数为零),即测量重力的仪器感受物重完全消逝,这种状态叫做完全失重状态,现在物体所受的重力也没变.
2.条件:当物体具有向上的加速度时,产生超重现象;当物体具有向下的加速度时,产生失重现象;当物体向下的加速度等于重力加速度时(现在物体只受重力),处于完全失重状态.
3.特点:当物体m有向上的加速度a时,物体超重,超出部分为ma;
N
2
1
3
4
5
2
1
3
4
5
1
2
3
4
F
N
F /N t/s t 1 0 t 2 t 3 t 4 10
当物体m 有向下的加速度a 时,物体失重,失去部分为ma .
三.练习:
1.关于超重和失重,以下讲法中正确的选项是:〔 〕
A .超重确实是物体受的重力增加了
B .失重确实是物体受的重力减小了
C .完全失重确实是物体一点重力都不受了
D .不论超重或失重物体所受重力是不变的
2.如下图,质量为50kg 的某同学站在升降机中的磅秤上,某一时刻该同学发觉磅秤的
示数为40kg ,那么在该时刻升降机可能是以以下哪种方式运动?〔 〕
A .匀速上升
B .加速上升
C .减速上升
D .减速下降
3.如下图,弹簧秤外壳质量为m ,弹簧及挂钩的质量忽略不计,挂钩上吊一重物.现用
一竖直向上的外力拉弹簧秤,当弹簧秤向上做匀速直线运动时,示数为F 1;假设让弹簧秤
以加速度a 向上做加速直线运动,那么弹簧秤的示数为(重力加速度为g ):〔 〕
A .mg
B .F 1 +mg
C .F 1 +ma
D .(1+a g
)F 1 4.把木箱放在电梯的水平地板上,那么以下运动中地板受到的压力最小的是:〔 〕
A .电梯以a =5m /s 2的加速度匀减速上升
B .电梯以a =2m /s 2的加速度匀加速上升
C .电梯以a =2.5m /s 2的加速度匀加速下降
D .电梯以υ =10m /s 的加速度匀速上升
5.为了研究超重与失重现象,某同学把一体重计放在电梯的地板上,将一物体放在体重计上随电梯运动 并观看体重计示数的变化情形.下表记录了几个特定时刻体重计的示数,表内时刻不表示先后顺序〕
时刻
t 0 t 1 t 2 t 3 体重计示数〔kg 〕 45.0 50.0 40.0
45.0 假设t 0时刻电梯静止,那么:〔 〕
A .t 1和t 2时刻电梯的加速度方向一定相反
B .t 1和t 2时刻物体的质量并没有发生变化,但所受重力发生了变化
C .t 1和t 2时刻电梯运动的加速度大小相等,运动方向一定相反
D .t 3时刻电梯一定静止
6.苹果园中学某实验小组的同学在电梯的天花板上固定一根弹簧秤,使其测量挂钩(跟弹簧相连的挂钩) 向下,并在钩上悬挂一个重为10N 的钩码.弹簧秤的弹力随时刻变化的规律可通过一传感器直截了当得
出, 如下图的F-t 图象.依照F-t 图象,以下分析正确的选项是:〔 〕
A .从时刻t 1到t 2,钩码处于超重状态
B .从时刻t 3到t 4,钩码处于失重状态
C .电梯可能开始停在15楼,先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后停在1楼
D .电梯可能开始停在1楼,先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在15楼
7.如下图,升降机里的物体m 被轻弹簧悬挂,物体与升降机原先都处于竖直方向的匀速
运动状态,某时刻由于升降机的运动状态变化而导直线致弹簧突然伸长了,那么现在升降机 的运动状态可能为:〔 〕 m
A .加速下降
B .减速下降
C .加速上升
D .减速上升
8.原先做匀速运动的升降机内,有一被伸长弹簧拉住的,具有一定质量的物体A 静止在地板
上,如图,现发觉A 突然被弹簧拉向右方,由此可知现在升降机的运动可能是〔 〕
A .加速上升
B .减速上升
C .加速下降
D .减速下降
9.如下图,一个人站在医用体重计上测体重,当她站在体重计的测盘上不动时测得体重为G ,
〔1〕当此人在体重计上突然下蹲时,那么体重计的读数〔 B 〕
〔2〕假设此人在体重计上下蹲后又突然站起,那么体重计的读数〔 A 〕
A .先大于G ,后小于G ,最后等于G
B .先小于G ,后大于G ,最后等于G
C .大于G
D .小于G
10.跳高运动员从地面上起跳的瞬时,以下讲法中正确的有:〔 〕
A .地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力
B .地面对运动员的支持力等于运动员对地面的压力
C .运动员对地面的压力大于运动员受到的重力
D .运动员对地面的压力等于运动员受到的重力
11.某人在地面上用弹簧秤称得体重为490N .他将弹簧秤移至电梯内称其体重,t 0至t 3时刻段内,弹簧秤的示数如图甲所示,取电梯向上运动的方向为正,电梯运行的υ-t 图可能是图乙中的:〔 〕
12.某人在地面上最多能举起60kg 的重物,那么此人在以5 m /s 2的加速度加速上升的电梯中,最多能举
起
40kg 的重物;假设此人电梯中最多能举起75kg 的重物,那么电梯的加速度大小为2 m /s 2,方向竖直向下
〔取g = 10m /s 2〕.
13.蹦床是一项体育运动,运动员利用弹性较大的水平钢丝网,上下弹跳,以下关于运动员上下运动过程
的分析正确的选项是:〔 〕
A .运动员在空中上升和下落过程都处于失重状态
B .运动员在空中上升过程处于超重状态,下落过程处于失重状态
C .运动员与蹦床刚接触的瞬时,是其下落过程中速度最大的时刻
D .从与蹦床接触到向下运动至最低点的过程中,运动员做先加速后减速的变速运动
14.在静止的升降机中有一天平,将天平左边放物体,右边放砝码,并调至平稳.假如:
①升降机匀加速上升,那么天平右倾
②升降机匀减速上升,那么天平仍保持平稳 ③升降机匀加速下降,那么天平左倾 ④升降机匀减速下降,那么天平仍保持平稳 那么以上讲法正确的选项是:〔 〕
A .①②
B .③④
C .②④
D .①③
15.前苏联时期在空间建立了一座实验室,至今仍在地球上空运行.这座空间站中所有物体都处于完全失重状态,那么在其中能够完成以下哪个实验:〔 〕 图乙 图甲 440 t F /N 540 490 t t t t 3 υ D t 0 t 1 t 2 t 3 C t 0 t 1 t 2 t 3 υ B 0 t 1 t 2 t 3 υ A t 0 t 1 t 2 t 3 υ
A .用天平称量物体的质量
B .用弹簧秤测物体的重力
C .用水银气压计测舱内气体的压强
D .用两个弹簧秤验证牛顿第三定律
16.几位同学为了探究电梯起动和制动时的加速度大小,他们将体重计放在电梯中.一位同学站在体重计
上,然后乘坐电梯从1层直截了当到10层,之后又从10层直截了当回到1层.并用照相机进行了相关记录,如下图.他们依照记录,进行了以下推断分析,其中正确的选项是:〔 〕
A .依照图2和图3可估测出电梯向上起动时的加速度
B .依照图1和图2可估测出电梯向上制动时的加速度
C .依照图1和图5可估测出电梯向下制动时的加速度
D .依照图4和图5可估测出电梯向下起动时的加速度 50 50 图1 图2 图3 图4
图5 9 10 2 1 1。