超重失重问题

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高一物理必修超重与失重

高一物理必修超重与失重

日常生活中的超重和失重现象
1. 人起跳过程和从高处跳下,体验超重和失重。 2. 利用体重计称量体重时,人在体重计上要保持静止。 3. 乘竖直升降的电梯,在升降过程中,体验超重和失重。 4. 乘快速行驶的汽车,突遇上坡或下坡,体验超重和失重。 5. 游乐园里,乘座过山车,体验超重和失重。 6.飞机起飞或着陆或突遇气流,飞机上下颠簸,体验超重和失重
(船、跷跷板、轿子等) 7. 蹦床运动,人上下运动时,体验超重和失重。 ……
【观察与思 考】?为什 么心脏病人 不宜乘坐?
【观察与思考】人从离开起跳点开始经历了 哪些过程?
蹦极是深受人喜爱的一种运动,刺激但 危险性也大。曾有人这么形容蹦极时的 感受:随着弹性绳的伸缩,一忽儿象掉 入无底深渊,整个心脏都仿佛往上提; 一忽儿又好象有一只大手把人往下压, 想抬头都困难。
做如下运动时,弹簧秤的拉力如何? 1.加速上升——读数大于重力(视重大于实重)——超重 2.加速下降——读数小于重力(视重小于实重)——失重 3.减速上升——读数小于重力(视重小于实重)——失重 4.减速下降——读数大于重力(视重大于实重)——超重
【规律总结】
1.产生超超重的重条失件重—两—纷当纷物,体的拉加力速支度持方定向乾向上坤时;,即a↑。 2.产生失重重的力条长件存—无—变当故物,体的超加失速须度看方加向速向下度时。,即a↓ 。
三. 超重——视重大于实重,称为超重。
四. 失重——视重小于实重,称为失重。
五. 完全失重——视重等于零,称为完全失重。
【特别提醒】
——无论是超重、失重还是完全失重,物体所受到的重 力是不变的。不同的只是重力的作用效果。
第六节 超重与失重
【理论探究】超重和失重的解释
【问题】在弹簧秤下端挂一质量为m的钩码,分别以加速度a

第5节 超重与失重

第5节 超重与失重

地板的压力和地板对该同学的支持力是作用力与反作用力,
总是大小相等,方向相反,故 D 错误。
答案:AB
3.在箱式电梯里的台秤秤盘上放着一物体,在电梯运动过程中, 某人在不同时刻拍摄了甲、乙、丙三张照片,如图所示,其 中乙为电梯匀速运动时的照片。从这三张照片可判定 ( )
A.拍摄甲照片时,电梯一定处于加速下降状态 B.拍摄丙照片时,电梯一定处于减速上升状态 C.拍摄丙照片时,电梯可能处于加速上升状态 D.拍摄甲照片时,电梯可能处于减速下降状态
解析:电梯匀速运动时台秤的示数可看作物体的实际重量,题图 甲所示的示数大于题图乙所示的示数,说明拍摄甲照片时物体处 于超重状态,此时电梯可能处于加速上升状态或减速下降状态, 选项 A 错误,D 正确;题图丙所示的示数小于题图乙所示的示 数,说明拍摄丙照片时物体处于失重状态,此时电梯可能处于加 速下降状态或减速上升状态,选项 B、C 错误。 答案:D
[提示] 由题意可知,座舱在离地面 28 m 的位置开始制动, 座舱做匀减速运动,也就是说当座舱落到离地面 50 m 的位置 时,仍在做自由落体运动,处于完全失重状态,手机对手的压力 为零。
当座舱离地面 15 m 时,座舱处于匀减速制动阶段,设加速 度大小为 a,由 v2=2gh1,v2=2ah2,
6.上例中,某人在地面上最多可举起 50 kg 的物体,某时他在 竖直向上运动的电梯中最多举起了 60 kg 的物体,据此判断 此电梯加速度的大小和方向(取 g=10 m/s2)? 解析:由题意某时他在竖直向上运动的电梯中最多举起了 60 kg 的物体,知物体处于失重状态,此人最大的举力为 F =mg=50×10 N=500 N。 则由牛顿第二定律得,m′g-F=m′a, 解得 a=m′mg′-F=60×1600-500 m/s2=53 m/s2, 方向向下。 答案:53 m/s2 竖直向下

第十五讲超重与失重问题

第十五讲超重与失重问题

第十五讲超重、失重问题分析真重:物体实际所受的重力G=mg视重:物体对水平支持物的压力或对竖直悬绳的拉力理解:1、当物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动状态)时,物体的真重与视重相等,即物体对水平支持物的压力(或对悬绳的拉力)大小等于物体的重力.2、超重:物体的视重大于真重的现象特点:物体具有向上的加速度(或加速度具有竖直向上的分量)一般分两种:向上加速向下减速由 F —mg=ma得F=m (g + a) >mg3、失重:物体的视重小于真重的现象特点:物体具有向下的加速度(或加速度具有竖直向下的分量)一般分两种:向下加速向上减速由mg—F=ma得F=m (g—a) <mg4、完全失重:特别是当物体竖直向下的加速度为g时,物体对支持物的压力变为零,这种状态叫完全失重状态.对超重和失重的理解应当注意以下几点:(1)物体处于超重或失重状态时,只是物体的视重发生改变,物体的重力始终存在,大小也没有变化,因为万有引力并没有改变.(2)发生超重或失重现象与物体的速度大小及方向无关,只决定于加速度的方向及大小.(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、液体柱不再产生向下的压强等。

(4)判断物体系统的超重失重问题不能只单看部分的加速度的大小和方向,还要看系统整体的重心的加速度大小和方向。

例题精讲【例1】如图所示滑轮的质量不计,已知三个物体的质量关系是:m= m十m i,这时弹簧秤的读数为T,若把物体m>从右边移到左边的物体m上,弹簧秤的读数T将( )A. 增大;B.减小;C.不变;D.无法判断【解析】解法1:移m2后,系统左、右的加速度大小相同方向相反,由于m i十m2对(m i+ m2): (m i+ m2)g 一T/=( m i+ m2)a;对m3:卩一m3g = m3a CD>m i,故系统的重心加速下降,系统处于失重状态,弹簧秤的读数减小, 解法2 ::移后设连接绳的拉力为T/,系统加速度大小为a。

超重和失重的典型例题

超重和失重的典型例题

超重和失重 问题 超重和失重是两个很重要的物理现象。

当物体的加速度向上时,物体对支持物的压力大于物体的重力,这种现象叫做超重;当物体的加速度向下时,物体对支持物的压力小于物体的重力,这种现象叫做失重;当物体向下的加速度为g 时,物体对支持物的压力为零,这种现象叫做完全失重。

下面通过举例说明超重和失重的有关问题。

【例1】竖直升降的电梯内的天花板上悬挂着一根弹簧秤,如图1所示,弹簧秤的秤钩上悬挂一个质量m =4kg 的物体,试分析下列情况下电梯的运动情况(g 取10m/s 2):(1)当弹簧秤的示数T 1=40N ,且保持不变.(2)当弹簧秤的示数T 2=32N ,且保持不变.(3)当弹簧秤的示数T 3=44N ,且保持不变. 解析:选取物体为研究对象,它受到重力mg 和竖直向上的拉力T 的作用.规定竖直向上方向为正方向.当T 1=40N 时,根据牛顿第二定律有T 1-mg =ma 1,则 由此可见电梯处于静止或匀速直线运动状态. (2)当T 2=32N 时,根据牛顿第二定律有T 2-mg =ma 2,则式中的负号示物体的加速度方向与所选定的正方向相反,即电梯的加速度方向竖直向下.电梯加速下降或减速上升.(3)当T 3=44N 时,根据牛顿第二定律有T 3-mg =ma 3,则加速度为正值表示电梯的加速度方向与所选的正方向相同,即电梯的加速度方向竖直向上.电梯加速上升或减速下降.小结:当物体加速下降或减速上升时,亦即具有竖直向下的加速度时,物体处于失重状态;当物体加速上升或减速下降时,亦即具有竖直向上的加速度时,物体处于超重状态.【例2】举重运动员在地面上能举起120kg 的重物,而在运动着的升降机中却只能举起100kg 的重物,求升降机运动的加速度.若在以2.5m/s 2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?(g 取10m/s 2)解析:运动员在地面上能举起120kg 的重物,则运动员能发挥的向上的最大支撑力F =m 1g =120×10N =1200N ,(1)在运动着的升降机中只能举起100kg 的重物,可见该重物超重了,升降机应具有向上的加速度对于重物:F -m 2g=m 2 a 1,则(2)当升降机以a 2=2.5m/s 2的加速度加速下降时,重物失重.对于重物, 点拨:题中的一个隐含条件是:该运动员能发挥的向上的最大支撑力(即举重时对重物的最大支持力)是一个恒量,它是由运动员本身的素质决定的,不随电梯运动状态的改变而改变.【例3】如图3所示,是电梯上升的v ~t 图线,若电梯的质量为100kg ,则承受电梯的钢绳受到的拉力在0~2s 之间、2~6s 之间、6~9s 之间分别为多大?(g 取10m/s 2)解析:从图中可以看出电梯的运动情况为先加速、后匀速、再减速,根据v -t 图线可以确定电梯的加速度,由牛顿运动定律可列式求解对电梯的受力情况分析如图3所示:(1)由v -t 图线可知,0~2s 内电梯的速度从0均匀增加到6m/s ,其加速度a 1=(v t -v 0)/t =3m/s 2由牛顿第二定律可得F 1-mg =ma 1 解得钢绳拉力 F 1=m(g +a 1)=1300 N(2)在2~6s 内,电梯做匀速运动.F 2=mg =1000N(3)在6~9s 内,电梯作匀减速运动,v 0=6m/s ,v t =0,加速度a 2=(v t -v 0)/t =-2m/s 2由牛顿第二定律可得F 3-mg =ma 2,解得钢绳的拉力F 3=m (g +a 2)=800N .点拨:本题是已知物体的运动情况求物体的受力情况,而电梯的运动情况则由图象给出.要学会从已知的v ~t 图线中找出有关的已知条件.F mg图1 图3小结:从计算结果来看吊起电梯的钢绳的拉力与它的速度无关,而与它的加速度有关,即超失重的条件是看物体运动的加速度而不是看物体运动的速度。

第六节 超重与失重

第六节  超重与失重

N-mg=ma N=m(g+a) N=N’ N’=m(g+a)
超重与失重
?
拓展:如果物体向下做匀减速运动呢?

取向上为正方向,根据牛顿第二定律:

F-mg=ma
F=mg+ma>mg a
根据牛顿第三定律:钩码对弹簧秤的拉力 大小为F,故弹簧秤的示数为F. F(视重)>G(真重) 你能说出什么是超重现象吗?
N
G=N
N=N’ G G=N’
F
F’
G
超重与失重 问题2:弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都 向上加速运动。求弹簧秤和台秤的读数。 N
证明: 弹簧的读数就是重物对弹簧 拉力F’的大小
a mg
N’
F
a
以物体为研究对象,受力如左图
由牛顿第二定律 F-mg=ma F=m(g+a) 由牛顿第三定律
F’ mg
F=F’ ∴弹簧的读数为F’=m(g+a)﹥mg F(视重)>G(真重)
超重与失重 物体对竖直悬线的拉力或水平支持 物的压力与重力的重力关系: N 物体静止或匀速运动 F a F’ mg N
即 a=0 F=F’=mg N=N’=mg
物体有向上的加速度
N’
F
mg
F’43;a) N=N’=m(g+a)
物体有向下的加速度 即 a≠0 F=F’=m(g-a) N=N’=m(g-a)
1、升降机加速上升
2、升降机减速上升 3、升降机加速下降 4、升降机减速下降
超重 失重 失重 超重 连接到第18张
超重与失重 例3、一个人站在磅秤上,读出体重为500N。 在他忽然蹲下的过程中,磅秤上读出的体重有无 变化?为什么? 开始下蹲时 加速度: 竖直向下 失 重 读数变小 将要蹲下时 加速度: 竖直向上 超 重 读数变大

超重失重

超重失重

超重和失重问题N1、 静止或匀速直线N =mg视重=重力平衡 a = 02、 向上加速或向下减速,a 向上N -mg =ma a∴N =mg +ma视重>重力 超重3、 向下加速或向上减速,a 向下mg -N =ma∴N =mg -ma视重<重力 失重4、 如果a =g 向下,则N =0 台秤无示数完全失重注意:①、物体处于“超重”或“失重”状态,地球作用于物体的重力始终存在,大小也无变化;②、发生“超重”或“失重”现象与物体速度方向无关,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。

例题:升降机中人m =50kg ,a=2 m/s 向上或向下,求秤的示数【典型例题】一、超重失重【例1】为了研究超重与失重现象,某同学把一体重秤放在电梯的地板上,他站在体重秤上随电梯运动并观察体重秤示数的变化情况。

下表记录了几个特定时刻体重秤的示数。

(表内时间不表示先后顺序)时间 t 0 t 1 t 2 t 3体重秤示数(kg ) 45.0 50.0 40.0 45.0若已知t 0时刻电梯静止,则( )A .t 1和 t 2时刻该同学的质量并没有变化,但所受重力发生了变化B .t 1和 t 2时刻电梯的加速度方向一定相反C .t 1和 t 2时刻电梯运动的加速度方向相反、运动方向不一定相反D .t 3时刻电梯可能向上运动【例2】原来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3-7-1所示,现发现A 突然被弹簧拉动向右方。

由此可判断,此时升降机的运动可能是 ( )A. 加速上升B. 减速上升C. 加速下降AD. 减速下降【例3】某人在以a =2.5m/s 2的加速下降的电梯中最多可举起m 1=80kg 的物体,则此人在地面上最多可举起多少千克的物体?若此人在一匀加速上升的电梯中,最多能举起m 2=40kg 的物体,则此高速电梯的加速度多大?(g 取10m/s 2)二、牛顿第二定律应用【例1】 如图所示,如图所示,轻弹簧下端固定在水平面上。

超重和失重知识点

超重和失重知识点

超重和失重知识点在我们的日常生活中,经常会体验到一些奇怪的感觉,比如乘坐电梯时的上升和下降,或者在游乐场玩过山车时的加速和减速。

这些感觉其实都与物理学中的超重和失重现象有关。

今天,咱们就来好好聊聊超重和失重的那些事儿。

首先,咱们得搞清楚什么是超重和失重。

简单来说,超重就是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;而失重呢,则是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。

为了更直观地理解这两个概念,咱们来想象一个场景。

假设你站在一个体重秤上,当电梯加速上升时,你会感觉自己好像变重了,体重秤的示数也会变大。

这就是超重现象。

因为此时,你受到的向上的加速度,使得支持力大于重力,从而产生了超重。

相反,当电梯加速下降时,你会感觉自己好像变轻了,体重秤的示数变小,这就是失重现象。

此时,向下的加速度导致支持力小于重力。

那超重和失重到底是怎么产生的呢?这就得从牛顿第二定律说起啦。

牛顿第二定律告诉我们,物体的加速度与作用在它上面的力成正比,与物体的质量成反比。

当物体受到向上的加速度时,合力向上,支持力就会大于重力,出现超重;当物体受到向下的加速度时,合力向下,支持力小于重力,就出现了失重。

在完全失重的情况下,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)为零。

比如说,当宇航员在太空中绕地球做圆周运动时,他们就处于完全失重的状态。

这是因为他们所受的万有引力全部用来提供向心力,使得他们对飞船内部的物体没有压力和拉力。

超重和失重现象在生活中有着广泛的应用。

比如,在火箭发射时,宇航员会经历强烈的超重;而在跳伞过程中,跳伞员会经历一段失重的阶段。

在工业生产中,利用超重和失重的原理可以进行材料的分离和加工。

接下来,咱们再深入探讨一下超重和失重情况下物体的受力分析。

以一个在竖直方向上运动的物体为例,如果物体向上加速运动,那么它受到的合力方向向上。

此时,重力向下,支持力向上,合力等于支持力减去重力,由于合力向上,所以支持力大于重力,物体处于超重状态。

3第3课时超重与失重瞬时问题总结

3第3课时超重与失重瞬时问题总结
向,只要加速度有竖直向上的分量就是超重,加速 度有竖直向下的分量就是失重. 2.物体超重或失重时,加速度的大小不一定是恒定 的.
热点二 瞬时加速度的求解 分析物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是分析瞬 时前后的受力情况及运动状态,再由牛顿第二定律 求出瞬时加速度.此类问题应注意两种模型的建立.
1.中学物理中的“线”和“绳”是理想化模型,具 有以下几个特性: (1)轻:其质量和重力均可视为等于零,且一根绳 (或线)中各点的张力大小相等,其方向总是沿着绳 子且背离受力物体的方向.
10
kg
1 s末人的速度为:v1=a1t1
①(3分) ②(2分)
根据图象可知1 s末到5 s末,人做匀减速运动,5 s
末速度为零,所以人1 s末速度达到最大值由①②代
入数值解得:v1=2.4 m/s,所以最大速度vm=2.4 m/s.(2分)
(2)滑杆的长度等于人在滑杆加速运动和减速运动
通过的位移之和.
面时所能承受的最大作用力为F,下蹲过程受力情况
如图,由第二定律和运动学公式可得:
F-mg=ma

a=v02/2x

人在空中自由下落过程有:
v02=2(H2-L)g

解得:H2=L-x+Fx/mg

因此人起跳后重心上升的最大高度的范围是
L-x+Fx/mg>H>L+gt2/2

答案 L-x+Fx/mg>H>L+gt2/2
运动情况
a=0 a的方向竖直向上 a的方向竖直向下
超重、失重 不超重、不失重 超重 失重
视重(F) F=mg F=m(g+a) F=m(g-a)
a的方向竖直向下a=g 完全失重

超重和失重(解析版)--动力学中的九类常见问题

超重和失重(解析版)--动力学中的九类常见问题

动力学中的九类常见问题超重和失重【知识精讲】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改变。

(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(1)定义: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。

(2)产生条件:物体具有向上的加速度。

3.失重(1)定义: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。

(2)产生条件:物体具有向下的加速度。

4.完全失重(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的状态。

(2)产生条件:a=g,且方向竖直向下。

【方法归纳】1.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。

[特别提醒] (1)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,比如单摆停止摆动、液体对器壁没有压强、浸在液体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。

(2)超重、失重与物体的运动方向即速度方向无关。

2.解决超重、失重问题的基本方法(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,必要时进行讨论。

【典例精析】1(2024广东中山高一期末)引体向上是高中学生体质健康标准的测试项目之一,如图甲所示,质量为m =55kg 的某同学,双手抓住单杠做引体向上,在竖直向上运动过程中,其重心的速度随时间变化的图像如图乙所示,g 取10m/s 2,由图像可知,下列说法正确的是()A.t =0.5s 时,他的加速度约为0.3m/s 2B.0∼1.0s ,他的位移约为0.15mC.t =1.5s 时,他正处于失重状态D.t =1.0s 时,他受到单杠的作用力大小为550N【解析】v -t 图像的斜率表示加速度,0∼1.1s 内内v -t 图像近似一条直线,可认为,0∼1.1s 内学生做匀加速运动,t =0.5s 时,他的加速度约为a =Δv Δt =301.0×10-2m/s 2=0.3m/s 2故A 正确;v -t 图像与坐标轴围成的面积表示位移,0∼1.0s ,他的位移约为x =12×30×10-2×1m =0.15m 故B 正确;t =1.5s 时,v -t 图像的斜率为负,他的加速度方向向下,正处于失重状态,故C 正确;t=1.0s时,根据牛顿第二定律F-mg=ma解得F=mg+ma=566.5N故D错误。【答案】ABC【模拟题精练】1(2024河北邯郸一模)生活中有很多跟物理相关的问题,我们可以利用所学知识对这些问题进行分析,例如平伸手掌托起物体,由静止开始竖直向上运动,最后静止(物体始终没有离开手)。

巧解超重与失重问题

巧解超重与失重问题

2018第10期下(总第282期)超重与失重作是牛顿运动定律的应用,也是学考和高考的常考知识点之一,所以超重与失重的教学显得至关重要,而解题方法是做题的关键,下面就介绍巧妙解答超重与失重的一种方法。

一、超重与失重的基本知识(一)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。

﹥即:视重实重(二)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。

即:视重二、介绍解题方法1、根据超重的定义可知,由F-mg=ma ,得F=mg+ma ,即:上超:物体具有竖直向上的加速度或竖直向上的分加速度时物体处于超重超加:物体处于超重时F=mg+ma ,其中加速度a 为竖直向上的加速度2、根据失重的定义可知,由mg-F=ma ,得F=mg-ma ,即:下失:物体具有竖直向下的加速度或竖直向下的分加速度时物体处于失重失减:物体处于失重时F=mg-ma ,其中加速度a 为竖直向下的加速度结论:上超下失、超加失减三、相关例题解答例1.如下图所示为杂技“顶竿”表演,一个人站在地面上,肩上扛一质量为M 的竖直竿,当竿上一质量为m 的猴子以加速度a 加速向上爬时,竿对“人”的压力大小为()A.MgB.(M+m )g+maC.(M+m )g-maD.(M-m )g解析:由已知条件可知猴子具有竖直向上的加速度,则上超、超加,即(M+m )g+ma ,所以正确选项为B 。

例2.如右下图所示,将一个质量为M 的物体,放在台秤盘上一个倾角为α的光滑斜面上,则物体下滑过程中,台秤的示数与未放M 时比较将()A.增加MgB.减少MgC.增加Mgcos2αD.减少Mg2(1+sin2α)解析:如下图所示,由题意可知物体具有沿着斜面向下的加速度为gsinα把它分解到竖直向下的加速度为巧解超重与失重问题胥海军超重与失重是生活中常见的现象,也是学考和高考的常考知识点之一,所以掌握超重与失重的知识点和熟练解答此类题目对学考和高考是非常重要的。

超重和失重问题及其拓展

超重和失重问题及其拓展

超重和失重问题及其拓展刘清发超重和失重现象是很重要的物理现象,在实际应用中如果能灵活地运用此现象处理问题,将会受益匪浅。

一、超重和失重的定义1. 超重:物体对支持物的压力(或对悬绳的拉力)大于物体所受重力的现象叫做超重。

2. 失重:物体对支持物的压力(或对悬绳的拉力)小于物体所受重力的现象叫做失重。

二、能够发生超重或失重现象的条件1. 发生超重现象的条件:当物体做向上加速运动或向下减速运动时,物体均处于超重状态,即不管物体如何运动,只要具有向上的加速度,物体就处于超重状态。

2. 发生失重现象的条件:当物体做向下加速运动或向上做减速运动时,物体均处于失重状态,即不管物体如何运动,只要具有向下的加速度,物体就处于失重状态。

3. 拓展:并非只有物体在竖直方向上加速向上或减速向下运动时,物体才处于超重状态,其实物体运动时,只要加速度具有向上的分量,物体就处于超重状态;同理只要加速度具有向下的分量,物体就处于失重状态。

例1. 在太空站的完全失重环境中,下列仪器能继续使用的是()A. 水银温度计B. 体重计C. 打点计时器D. 天平E. 连通器F. 水银压力计G. 密度计H. 弹簧秤解析:在太空站中的物体处于完全失重状态,与重力有关的物理现象全部消失,故答案为A、C、H。

三、物体的视重与实重=;视1. 定义:实重即物体的实际重力,在地面附近物体的实重与质量的关系为G mg重即表面上看起来物体有多重,它的大小为物体对支持物的实际压力或者对悬挂物实际的拉力的大小。

2. 实重与视重的关系设物体的质量为m,物体向上或者向下的加速度为a,当地的重力加速度为g,则(1)超重时:-=由牛顿第二定律得:F mg ma视=+则F mg ma视视重等于实质加上ma ,视重比实重超出了ma 。

(2)失重时:由牛顿第二定律得:mg F ma -=视则F mg ma 视=-视重等于实重减去ma ,视重比实重“失去”了ma 。

例 2. 某人在一以252./m s 的加速度匀加速下降的电梯里最多能举起质量为m kg =80的物体,则该人在地面上最多能举起质量M 为多少的重物?(g m s =102/)解析:无论人在地面上还是在匀加速下降或者上升的电梯里,该人向上的最大举力是不变的,升降机匀加速下降,说明物体处于失重状态,举力 ()F mg ma N N =-=⨯-=801025600. 所以在地面上M F gkg ==60,故此人在地面上最多能举起60kg 的物体。

连接体问题 超重和失重

连接体问题 超重和失重

牛顿定律之连接体,超重失重问题一、连接体问题几个物体连在一起,在外力作用下一起运动的问题,称为连接体问题。

1.一般问题特征:具有相同加速度规律:牛顿第二定律;牛顿第三定律方法:整体法,隔离法(1)绳子或弹簧连接体绳子或弹簧上的力作为连接体的内力,在用整体法时不予考虑★如图所示,两个质量分别为m1 2kg、m2 = 3kg的物体置于光滑的水平面上,中间用轻质弹簧秤连接。

两个大小分别为F1=30N、F2=20N的水平拉力分别作用在m1、m2上,则A.弹簧秤的示数是25NB.弹簧秤的示数是50NC.在突然撤去F2的瞬间,m1的加速度大小为5m/s2D.在突然撤去F1的瞬间,m1的加速度大小为13m/s2答案:D★如图所示,在光滑的水平面上,质量分别为m1和m2的木块A和B之间用轻弹簧相连,在拉力F作用下,以加速度a做匀加速直线运动,某时刻突然撤去拉力F,此瞬时A和B的加速度为a1和a2,则( )A. a1=a2=0B. a1=a, a2=0C. a1=m1m 1+m 2a,a2=m2m1+m2aD. a1=a,a2=m1m2a答案:D★如图所示,在光滑水平面上有个质量分别为m1和m2的物体A、B,m1>m2,A、B间水平连接着一弹簧秤,若用大小为F的水平力向右拉B,稳定后B的加速度大小为a1,弹簧秤的示数为F1;如果改用大小为F的水平力向左拉A,稳定后A的加速度为a2,弹簧秤的示数为F2,则下列关系正确的是()A.a1=a2,F1>F2B.a1=a2,F1<F2C.a1<a2,F1=F2D.a1>a2,F1>F2答案:A★★如图所示,两个用轻线相连的位于光滑水平面上的物块,质量分别为m1和m2。

拉力F1和F2方向相反,与轻线沿同一水平直线,且F1 > F2,试求在两个物块运动过程中轻线的拉力T。

答案:T=m1F2+m2F1m1+m2(2)轿厢问题物体处于某一加速运动的空间中,此空间与物体相对静止,此时可视为连接体,可使用整体及隔离的思路。

超重与失重 瞬时问题

超重与失重 瞬时问题

超重与失重瞬时问题概念梳理:一、超重和失重1.超重(1)定义: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情况.(2)产生条件:物体具有向上的加速度.2.失重(1)定义: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情况.(2)产生条件:物体具有向下的加速度.3.完全失重(1)定义:物体对水平支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)等于零的情况称为完全失重现象.(2)产生条件:物体的加速度a=g.二、瞬时问题研究某一时刻物体的受力和运动突变的关系称为力和运动的瞬时问题,简称“瞬时问题”.“瞬时问题”常常伴随着这样一些标志性词语:“瞬时”、“突然”、“猛地”、“刚刚”等.考点精析:考点一超重与失重的理解1.当出现超重、失重时,物体的重力并没变化.2.物体处于超重状态还是失重状态,只取决于加速度方向向上还是向下.3.物体超重或失重的大小是ma.4.当物体处于完全失重状态时,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,液柱不再产生向下的压强等.【例1】2009年在德国柏林进行的世界田径锦标赛女子撑杆跳高决赛中,罗格夫斯卡以4米75的成绩夺冠.若不计空气阻力,则罗格夫斯卡在这次撑杆跳高中 ( ) A.起跳时杆对她的弹力大于她的重力B.起跳时杆对她的弹力小于她的重力C.起跳以后的下落过程中她处于超重状态D.起跳以后的下落过程中她处于失重状态【练习】下列说法正确的是( )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】如图所示,A、B两个带异种电荷的小球,分别被两根绝缘细线系在木盒内的一竖直线上,静止时,木盒对地的压力为F N,细线对B的拉力为F,若将系B的细绳断开,下列说法中正确的是 ( )A.刚断开时,木盒对地压力仍为F NB.刚断开时,木盒对地压力为(F N+F)C.刚断开时,木盒对地压力为(F N-F)D.在B上升过程中,木盒对地压力逐渐变大【练习】如图所示,A为电磁铁、C为胶木秤盘,A和C(包括支架)的总质量为m1,B为铁片,质量为m2,整个装置用轻绳悬挂于O点,当电磁铁通电,铁片被吸引加速上升的过程中,轻绳上拉力F的大小为 ( )A.F=m1g B.m1g<F<(m1+m2)gC.F=(m1+m2)g D.F>(m1+m2)g【例3】如图所示,斜面体M始终处于静止状态,当物体m沿斜面下滑时有( )A.匀速下滑时,M对地面压力等于(M+m)gB.加速下滑时,M对地面压力小于(M+m)gC.减速下滑时,M对地面压力大于(M+m)gD.M对地面压力始终等于(M+m)g【练习】如图所示,A、B两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛(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4】消防队员从一平台上跳下,下落2 m后双脚触地,接着他用双腿弯曲的方法缓冲,使自身重心又下降了0.5 m,在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为自身重力的几倍?【练习】一位同学的家住在一座25层的高楼内,他每天乘电梯上楼,经过多次仔细观察和反复测量,他发现电梯启动后的运动速度符合如图所示的规律,他就根据这一特点在电梯内用台秤、重物和停表测量这座楼房的高度。

第三章 第6节 超重和失重

第三章 第6节 超重和失重

4.分析下列情况中,物体A的受力情况:(不 计阻力)
A B (自由下落过程中) B
A B
A
(竖直向上抛出后)
(水平抛出后)
(只受重力)
课堂小结:
一:超重与失重的概念 超重:物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)大于物体的重力的情况
失重:物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)小于物体的重力的情况
完全失重:物体对悬挂物的拉力(或支持物的压力)等于零的状态 二:超重与失重产生的原因
超重产生原因:物体具有竖直向上的加速度
失重产生原因:物体具有竖直向下的加速度 完全失重产生原因:当物体竖直向下的加速度等于重力加速度时产生 (a=g) 三:超重与失重时的重力 超重与失重是指物体对悬挂物的拉力(支持物的压力)发生了变化,即视重 发生了变化,物体本身所受重力不变
N(F)比G 大ma
重 超 对支持物的压力
失 对支持物的压力
(拉力)小于所 重 受的重力
a竖直向 下 N(F)比G小 ma
1.G不变, N(F) 改 变 2.只与a 有关,与 V的方 向无关
Hale Waihona Puke 完 对支持物的压力 全 (拉力)为零 失 重
a竖直向下 且a=g
N(F) =0
1.关于超重和失重,下列说法中正确的是: ( )D A. 超重就是物体受的重力增加了; B. 失重就是物体受的重力减少了; C. 完全失重就是物体一点重力都不受了; D. 不论超重、失重还是完全失重,物体所受 重力是不变的.
第三章 牛顿运动定律 第6节 超重和失重 玉林中学 万军
什么是平衡状态?如果物体处于平衡状态, 它的受力有什么特点? 平衡状态:静止或匀速运动 平衡状态即a=0的状态,F合=0
一、超重、失重现象

超重失重练习题

超重失重练习题

超重失重例题1:一个人在地面上最多能举起300N的重物,在沿竖直方向做匀变速运动的电梯中,他最多能举起250N的重物。

求电梯的加速度。

(g = 10m/s2)例题2:一个木块漂浮在桌面的一杯水中,现假设撤去桌面,木块和杯子一起自由向下运动,问木块受到的浮力有无变化?拓展:如图,球B放在容器A内,且B略小于A,将它们以一定的速度向上抛出,不计空气阻力,在A和B上升的过程中,A和B间作用力情况?例题3:一个人站在医用体重计的测盘上不动时测得重为G,当此人突然下蹲时,磅秤的读数()A.先大于G,后小于G B.先小于G,后大于GC.大于G D.小于G例题4:如图所示,底座A上装有一根足够长的直立长杆,其总质量为M,杆上套有质量为m的圆环B,它与杆有摩擦,当圆环以初速度V0向上飞起时,圆环的加速度为a,底座不动。

(1)定性分析环在上升和下降过程中,A对地面的压力与整体的重力相比较谁大?(2)分别计算在整个过程中,水平面对底座的支持力多大?(设摩擦力不变)超重失重练习题1.如图5,木箱内有一竖直放置的弹簧,弹簧上方有一物块,木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上.若在某一段时间内,物块对箱顶刚好无压力,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 .减速上升D .减速下降2.高层住宅与写字楼已成为城市中的亮丽风景,电梯是高层住宅与写字楼必配的设施。

某同学将一轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上,弹簧下端悬挂一个小铁球,如图所示。

在电梯运行时,该同学发现轻弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小了,这一现象表明( )A .电梯一定是在下降B .该同学可能处于超重状态C .电梯的加速度方向一定是向下D .该同学对电梯地板的压力小于其重力3. 一体重为500N 的同学站在体重计上,在升降机中研究超重与失重现象,升降机在上升过程中经历了加速、匀速和减速三个阶段,则比较符合实际情况的体重计的示数依次应为( )A .520N 、500N 、480NB .480N 、500N 、520NC .480N 、520N 、500ND .500N 、500N 、500N4.关于超重、失重现象的描述,下列说法正确的是( )A .荡秋千时,当秋千摆到最低位置时,人处于失重状态B .列车在水平直轨道上加速行驶,车上的人处于超重状态C .在国际空间站内的宇航员处于完全失重状态,因为宇航员不受重力作用D .电梯减速下降时,电梯中的人处于超重状态5.某同学站在电梯底板上,利用速度传感器和计算机研究一观光电梯升降过程中的情况,图2所示的v -t 图象是计算机显示的观光电梯在某一段时间内速度变化的情况(向上为正方向)。

超重和失重的典型例题

超重和失重的典型例题

超重和失重 问题超重和失重是两个很重要的物理现象。

当物体的加速度向上时,物体对支持物的压力大于物体的重力,这种现象叫做超重;当物体的加速度向下时,物体对支持物的压力小于物体的重力,这种现象叫做失重;当物体向下的加速度为g 时,物体对支持物的压力为零,这种现象叫做完全失重。

下面通过举例说明超重和失重的有关问题。

【例1】竖直升降的电梯内的天花板上悬挂着一根弹簧秤,如图1所示,弹簧秤的秤钩上悬挂一个质量m =4kg 的物体,试分析下列情况下电梯的运动情况(g 取10m/s 2):(1)当弹簧秤的示数T 1=40N ,且保持不变.(2)当弹簧秤的示数T 2=32N ,且保持不变.(3)当弹簧秤的示数T 3=44N ,且保持不变. 解析:选取物体为研究对象,它受到重力mg 和竖直向上的拉力T 的作用.规定竖直向上方向为正方向.当T 1=40N 时,根据牛顿第二定律有T 1-mg =ma 1,则 0/410440211=⨯-=-=s m m mg T a由此可见电梯处于静止或匀速直线运动状态.(2)当T 2=32N 时,根据牛顿第二定律有T 2-mg =ma 2,则 2222/2/44032s m s m m mg T a -=-=-=式中的负号示物体的加速度方向与所选定的正方向相反,即电梯的加速度方向竖直向下.电梯加速下降或减速上升.(3)当T 3=44N 时,根据牛顿第二定律有T 3-mg =ma 3,则2233/1/44044s m s m m mg T a =-=-=加速度为正值表示电梯的加速度方向与所选的正方向相同,即电梯的加速度方向竖直向上.电梯加速上升或减速下降.小结:当物体加速下降或减速上升时,亦即具有竖直向下的加速度时,物体处于失重状态;当物体加速上升或减速下降时,亦即具有竖直向上的加速度时,物体处于超重状态.【例2】举重运动员在地面上能举起120kg 的重物,而在运动着的升降机中却只能举起100kg 的重物,求升降机运动的加速度.若在以2.5m/s 2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?(g 取10m/s 2)解析:运动员在地面上能举起120kg 的重物,则运动员能发挥的向上的最大支撑力F =m 1g =120×10N =1200N , (1)在运动着的升降机中只能举起100kg 的重物,可见该重物超重了,升降机应具有向上的加速度对于重物:F -m 2g=m 2 a 1,则22221/2/10010001200s m s m m g m F a =-=-=(2)当升降机以a 2=2.5m/s 2的加速度加速下降时,重物失重.对于重物,F mg图1m g F m a m 120010 2.5kg 160kg 3323-=,得==-=.F g a -2点拨:题中的一个隐含条件是:该运动员能发挥的向上的最大支撑力(即举重时对重物的最大支持力)是一个恒量,它是由运动员本身的素质决定的,不随电梯运动状态的改变而改变.【例3】如图3所示,是电梯上升的v ~t 图线,若电梯的质量为100kg ,则承受电梯的钢绳受到的拉力在0~2s 之间、2~6s 之间、6~9s 之间分别为多大?(g 取10m/s 2)解析:从图中可以看出电梯的运动情况为先加速、后匀速、再减速,根据v -t 图线可以确定电梯的加速度,由牛顿运动定律可列式求解对电梯的受力情况分析如图3所示:(1)由v -t 图线可知,0~2s 内电梯的速度从0均匀增加到6m/s ,其加速度a 1=(v t -v 0)/t =3m/s 2 由牛顿第二定律可得F 1-mg =ma 1解得钢绳拉力 F 1=m(g +a 1)=1300 N(2)在2~6s 内,电梯做匀速运动.F 2=mg =1000N(3)在6~9s 内,电梯作匀减速运动,v 0=6m/s ,v t =0,加速度a 2=(v t -v 0)/t =-2m/s 2 由牛顿第二定律可得F 3-mg =ma 2,解得钢绳的拉力F 3=m (g +a 2)=800N .点拨:本题是已知物体的运动情况求物体的受力情况,而电梯的运动情况则由图象给出.要学会从已知的v ~t 图线中找出有关的已知条件.小结:从计算结果来看吊起电梯的钢绳的拉力与它的速度无关,而与它的加速度有关,即超失重的条件是看物体运动的加速度而不是看物体运动的速度。

3.6超重与失重

3.6超重与失重

研究性课题: 研究性课题:
人在太空失重情况下如何处理饮食、理发和洗澡等问题? 人在太空失重情况下如何处理饮食、理发和洗澡等问题?
作业: 作业: 完成学案未完成的问题。 完成学案未完成的问题。
谢谢大家
一、超重、失重 超重、
1、超重:物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力) 、超重: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 物体所受重力的现象。 大于物体所受重力的现象。 2、失重:物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力) 、失重: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 物体所受重力的现象。 小于物体所受重力的现象。 3、完全失重:物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压 、完全失重:物体对悬挂物的拉力( 等于0,这就是完全失重现象。 完全失重现象 力)等于 ,这就是完全失重现象。
探究二:产生超重与失重的条件。 探究二:产生超重与失重的条件。
注意观察: 注意观察 1)电梯上下运动的过程中经过哪些运动过程? )电梯上下运动的过程中经过哪些运动过程? 2)台秤示数怎样变化? )台秤示数怎样变化? 3)产生超重与失重的条件? )产生超重与失重的条件?
探究二: 探究二:
静止
6楼 楼
三、超重、失重的本质 超重、
用一弹簧测力计拉着质量为m的物体运动时, 用一弹簧测力计拉着质量为 的物体运动时,求: 的物体运动时 拉力F的大小。 拉力 的大小。 的大小
1)当物体具有向上的a时, )当物体具有向上的 时 以a方向为正方向 方向为正方向 由F合=ma, 得 F-mg=ma , - ∴F=mg+ma>mg = 2)当物体具有向下的a时, )当物体具有向下的 时 以a方向为正方向 方向为正方向 由F合=ma, 得 mg-F=ma , - ∴F=mg-ma<mg =mgF来自aFa

第7节超重和失重

第7节超重和失重

2.超(失)重现象是指物体对悬挂物的拉力 (或对支持物的压力)大于(小于)重力的现 象. 3.“超重”“失重”现象与物体运动的速度方 向和大小均无关,只决定于物体的加速度方 向. 4.日常所说的“视重”与“重力”有区别.视 重大小是指物体对支持物或悬挂物的作用力大 小,只有当物体的加速度为零时,视重大小等 于重力的大小.
二、超重或失重的应用

超重或失重的解题根据:牛顿第二定律 (解题时一般选加速度方向为正方向). 失重和宇宙开发.

例题:

一个人站在体重计的测盘上,在人下蹲 的过程中,指针示数变化应是( ) A.先减小,后还原 B.先增加,后还原 C.始终不变 D.先减小,后增加,再还原


解析:人下蹲的过程经历了加速向下、减速 向下和静止这三个过程.
1.在加速向下时,人获得向下的加速度a,由 牛顿第二定律得:
mg FN ma FN m( g a ) mg
由此可知,弹力FN将小于重力mg.
2.在向下减速时,人获得向上的加速度a,由 牛顿第二定律得:
FN mg ma FN m( g a ) mg
由此可知,弹力FN将大于重力mg.
3.当人静止时
FN=mg .
所以,正确选项为D.
小结:

超重或失重是指物体对支持物(或悬挂物)的 作用力大于或小于物体所受重力的现象. 物体具有向上的加速度时处于超重,物体具有 向下的加速度时处于失重.

中央电教馆资源中心制作
2003.10
2.失重
(1)失重现象:物体对支持物(或对悬挂物的拉 力)小于物体所受重力的情况称为失重现象. 当物体对支持物(或对悬挂物的拉力)等于零 时,我们称物体处于完全失重状态. (2)失重的动力学特征:支持面(或是线)对物 体的(向上)作用力小于物体所受的重力,物体 处于完全失重状态时,这一作用力为零. (3)失重的运动学特征:物体的加速度向下,它 包括可能的两种运动情况:向下加速运动或向上 减速运动.物体处于完全失重状态时

4.5第五讲:超重与失重问题

4.5第五讲:超重与失重问题

第五讲:“超重与失重”问题知识点:1. 超重现象:物体对水平支持物的压力(或竖直悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象(1)产生条件:物体具有向上的加速度,与物体速度大小和方向无关(2)原因:由牛顿第二定律可知,ma mg F =-,所以mg a g m F >+=)(;由牛顿第三定律可知,物体对水平支持物的压力(或竖直悬挂物的拉力)mg F >'2. 失重现象:物体对水平支持物的压力(或竖直悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象(1)产生条件:物体具有向下的加速度,与物体速度大小和方向无关(2)原因:由牛顿第二定律可知,ma F mg =-,所以mg a g m F <-=)(;由牛顿第三定律可知,物体对水平支持物的压力(或竖直悬挂物的拉力)mg F <'3. 完全失重现象:物体对水平支持物的压力(或竖直悬挂物的拉力)等于0的状态。

(1)产生原因:物体竖直向下的加速度等于重力加速度例题:如图所示,一台式弹簧秤放在运动的电梯中,其示数大于物体重力,则电梯的运动状态是( )A. 电梯加速上升B. 电梯减速上升C. 电梯减速下降D. 电梯加速下降变式1:由定性判断变为定量计算例1:如图所示,某人站在电梯地板上,则地板所受压力最大的情况是( )A. 电梯以2/5.1s m a =的加速度匀加速上升B. 电梯以2/0.2s m a =的加速度匀减速上升C. 电梯以2/8.1s m a =的加速度匀减速下降D. 电梯s m v /3=的速度匀速上升变式2:加速度方向变为倾斜方向例2:如图所示,在托盘测力计的托盘内固定一个质量为M 的光滑斜面体,现将一个质量 为m 的物体放在斜面上,让它自由滑下,则测力计的示数为( )A. g m M F N )(+=B. Mg F N =C. g m M F N )(+>D. g m M F N )(+<变式3:由定性分析变为t v -图像例3:某人在地面上用弹簧秤称得其重为490N ,他将弹簧秤移至电梯内称其体重,0t ~3t时间内弹簧秤的示数如图所示,电梯运行的t v -图可能是(取电梯向上运动的方向为正)( )A B C D 变式4:由定性分析变为t a -图像 例4:大楼中一部直通高层的电梯,行程超过百米。

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第 1 页 共 3 页 一份耕耘一份收获
超重失重问题
【例1】如图24-2所示,是电梯上升的v ~t 图线,若电梯的质量为100kg ,则承受电梯的钢绳受到的拉力在0~2s 之间、2~6s 之间、6~9s 之间分别为
多大?(g 取10m/s 2)
【变式拓展1】如图24-3所示,在一升降机中,物体A 置于斜面上,当升降机处于静止状态时,物体A 恰好静止不动,若升降机以加速度g 竖直向下做匀加速运动时,以下关于物体受力的说法中正确的是( )
A .物体仍然相对斜面静止,物体所受的各个力均不变
B .因物体处于失重状态,所以物体不受任何力作用
C .因物体处于失重状态,所以物体所受重力变为零,其它力不变
D .物体处于失重状态,物体除了受到的重力不变以外,不受其它力
的作用
【例2】有一天平,右边托盘上放砝码,左边托盘上放一容器,内装有水,水中有一小木球(木球密度小于水密度)通过细绳与容器底相连,天平平衡.现细绳突然断裂,则天平( )
A 、仍平衡
B 、逆时针转
C 、顺时针转
D 、无法判断
【例3】质量为M 的楔形物块静置在水平地面上,其斜面的倾角为θ.斜面上有一质量为m 的小物块,小物块与斜面之间存在摩擦.用恒力F 沿斜面向上拉小物块,使之匀速上滑.在小物块运动的过程中,楔形物块始终保持静止.地面对楔形物块的支持力为( )
A .(M +m )g
B .(M +m )g -F
C .(M +m )g +F sin θ
D .(M +m )g -F sin θ
【例4】自动扶梯与水平成 角,质量为m 的人站在自动扶梯
的水平台面上,若扶梯向上以加速度a 匀加速上升,求人所受扶梯的支持力和摩擦力?
【变式拓展1】如图2所示,台秤上放着一质量为M 的斜面,设斜面光滑,质量为m 的物体从斜面上下滑,此时台秤的示数为多少?

第 2 页 共 3 页
【变式拓展2】如图所示,质量为80kg 的物体放在安装在小车上的水平磅称上,小车沿斜面无摩擦地向下运动,现观察到物体在磅秤上读数只有600N ,则斜面的倾角θ为多少?物体对磅秤的静摩擦力为多少?
【变式拓展3】如图,物体m 原以加速度a 沿斜面匀加速下滑,现在物体上方施一竖直向下的恒力F ,则下列说法正确的是( )
A .物体m 受到的摩擦力不变
B .物体m 下滑的加速度增大
C .物体m 下滑的加速度变小
D .物体m 下滑的加速度不变
【变式拓展4】如图17所示,质量为M 的劈块,其左右劈面的倾角分别为θ1 = 30°、θ2 = 45°,质量分别为m1 =kg 和m2 = 2.0kg 的两物块,同时分别从左右劈面的顶端从静止开始下滑,劈块始终与水平面保持相对静止,各相互接触面之间的动摩擦因数均为μ =" 0.20" ,求两物块下滑过程中(m1和m2均未达到底端)劈块受到地面的摩擦力。

(g = 10m/s2)
【例5】如图为杂技“顶竿”表演,一人站在地上,肩上扛一质量为M 的竖
直竹竿,当竿上一质量为m 的人以加速度a 加速下滑时,竿对“底人”的压
力大小为( )
A.(M+m )g
B.(M+m )g -ma
C.(M+m )g+ma
D.(M -m )g
【变式拓展1】如图所示,一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定竖直杆,
在杆上套一环,箱的杆的质量为M ,环的质量为m ,已知环沿杆以加速度a
下滑,则此时箱对地面的压力是:( )
A .(m+M )g
B .(m-M )g
C .(m+M )g-ma
D .(m+M )g+ma
【变式拓展2】如图所示,质量为M 的框架放在水平地面上,一轻弹簧
上端固定在框架上,下端固定一个质量为m 的小球。

小球上下振动时,
框架始终没有跳起,当框架对地面压力为零瞬间,小球的加速度大小为
( )
第 3 页 共 3 页 一份耕耘一份收获 A.g B.g m m M - C.0 D.g m
m M + 【变式拓展3】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” 【变式拓展4】如图所示,小球B 放在真空容器A 内,球B 的直径恰好等于正方体A 的边长,将它们以初速度v 0竖直向上抛出,下列说法中正确的是( )
A .若不计空气阻力,上升过程中,A 对
B 有向上的支持力
B .若考虑空气阻力,上升过程中,A 对B 的压力向下
C .若考虑空气阻力,下落过程中,B 对A 的压力向上
D .若不计空气阻力,下落过程中,B 对A 没有压力
【变式拓展5】一轻质弹簧直立在地面上,一小球从弹簧正上方高处落下,小球从O 点开始与弹簧接触,运动中到达的最低点为A 点,不计空气阻力,整个过程中弹簧始终在弹性限度内,则( )
A.小球从O 到
A 速度一直减小
B.小球在A 点处于瞬时平衡状态
C.小球从O 到A 速度先增大后减小
D.小球从O 到A 加速度先减小后增大。

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