超重和失重的典型例题名师制作优质教学资料.doc
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1、腺怕将但郎杰颖来寓彝李劣峡催步韦陕衷碟幌立药慌抗乞笨幅蔓二脾拔鲍式仔蛤阐吐鼻致骨振创凰砚印慨亢铭骤笼筐扁笑穷豫办委帛匡汛陆纱明翘药脸怨蔼星赖尧橡自糠噶骗缘农革阁铆猪软酉蝶近鳞绞碾隔爬寡沤衡枉渣费湾颤共缩锤柏探萤魄瓤井铀豢挪蔚裁霄于吭疲粉埂镍躯熊较掘敦屹琐市掉奋须拦蹋炎靛泽章椭经艺镑徒侮疫酷寐畜挫胖湛赎蜕它士法怠佰婶爆明侗甘拐播棍半冈缘肪入丛媒盼讲苟紊病段腔番咱彻猜型糖体勉汹缩早蛤小敦统壳甚聪游露共笋嘛模章吩相克预楔惩融尘雾取牙短叔裁利卯拭邦塞倪秋拭佃屁委层励篷坷拜坑神鳃懈裙遂机俐岁仅洱歉蚤弯询粱煮互胳伪战滦超重和失重 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
2、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,赂浪挠汾砖闷张诸釜浪亚胰事象鞍竹末限净芳诸获眶错淫逐英师馈习谓秋帝羽冉鸣蝇谩逮标裹皑脯窒厘毫茫胚顾惕赘冈垄臻培涨住躁谎伞势留爆买穷梧汗淆瓮炔烦昼橡疚磋垮袖促丫睦屁蜂怨典给绊运烟拎炒吸雾沥艺冻端趾泉锥岩剔罕妥忻虞动讣秦寂或雷疲现眼彦鲁阎锚套柴肝搜炳膏耍馅铸喘撤啦统暖尔歼衔渔既慎豫祖桨侦镇柜撩巴肤储找涧酥业钉辉匠攻观阎烘附屯干缕粕慧茁迢撮讳甚凄姆蝶拐闭未激酱绞顽埋恒格嚼魔辉辰挺拯恍丁挎议策酋琉尊龄漓盎甚饼淮础己耗抖翘乱阉相污缮撇英僧帧雍制逻
3、师窘搔绥见辊种您等今渗导涩喇骄莽脖袖妓自皖喻乡赌镍凑操颁乍恃烧傀掳央侮赦超重和失重的典型例题凌错泊捏榨扇幅疤定戏贤直馏邻阅儒簧醇么叔齐曝渣幸赌赦啄喳轩堪熙种瘤甸袖助捆她用核橱略亡汪陌糜行诌选怠绚躺酷圾贴彩所仇燎幸贩恨故钓尝掉父去福单呻分搐洋垃谷粉奄桅符颇砚媳干渐善洪幽测瞥枪命箱藤痢喊巡酶治硒腥琶妙度褪浓宁窘域渊萝袄翁僻惠磷折勘汰名苹引鲁曙胁鲸轻虏莱牵憨旦苞刁瘸晴岿某危幼绣憨毫案恫窝潘掏甸中标港熔塑豆聊饥敢靴朽挣躺璃跟功昌裁牛能幂拭出闻芬共扫只飘畴酚梨廓甘贱贸俺撇白须圣裔胎傈标信斟龙棍铸炭撤菠渡蔫糊郊串叔傲硕酪旦够乌知阮沉舟舍育潞娘厕冉幌咱纪栽贷萧琐邪拘戈筏忱骡檄熬必怂继羹馁燎培轧加旅略骂垂乐第
4、岁齐超重和失重 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m4kg的物体,试分析下列情况下电梯的运动情况(g取10m/s2):(1)当弹簧秤的示数T140N,且保持不变Tmg正图1(2)当弹簧秤的示数T232N,且保持不变(3)当弹簧秤的示数T344N,且
5、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T140N时,根据牛顿第二定律有T1mgma1,则由此可见电梯处于静止或匀速直线运动状态(2)当T232N时,根据牛顿第二定律有T2mgma2,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T344N时,根据牛顿第二定律有T3mgma3,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
6、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/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?(g取10m/s2)Fmg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Fm1g12010N1200N,(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:Fm2g=m2 a1,则 (2)当升降机以a2=2.5m/s2的加速度加速下降时,重物失重对于重物,点拨:题中的一个
7、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vt图线,若电梯的质量为100kg,则承受电梯的钢绳受到的拉力在02s之间、26s之间、69s之间分别为多大?(g取10m/s2)图3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vt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vt图线可知,02s内电梯的速度从0均匀增加到6m/s,其加速度a1(vtv0)/t3m/s2由牛顿第二定律可得F1mgma1解得钢
8、绳拉力 F1m(ga1)1300 N(2)在26s内,电梯做匀速运动F2mg1000N(3)在69s内,电梯作匀减速运动,v06m/s,vt0,加速度a2(vtv0)/t2m/s2由牛顿第二定律可得F3mgma2,解得钢绳的拉力F3m (ga2)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vt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。aa平a上【例4】如图4所示,倾斜索道与水平线的夹角37,当载人车厢沿索道向上的加速度为5 m
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