用超重和失重解题

用超重和失重解题一超重和失重放在水平面上的物体对支持面的压力或对竖直绳的拉力大于 物体的重力，叫做超重；当支持力或拉力小于物体的重力时，叫做失重。当压力或拉力为0时，叫完全失重。注意：超重或失重都并不是物体的重力增大或减小了，而是指物体对支持面的压力或拉力比重力大或小，完全失重也不是重力消失。在发生这些现象时，重力都仍然存在，而且不变。视重变了，实重未变。在处于完全失重的系统中，平常由重力产生的物理现象都会消失，比如单摆停摆，不再有沉、对流等，无所谓上方、下方，泼出去的水可悬浮在空中缩成球形。例：质量为m的物体，放在升降机中，求下列情况下，物体对升降机底板的压力。 升降机以加速度a匀加速上升； 升降机以加速度a匀减速上升； 升降机以加速度a匀加速下降； 升降机以加速度a匀减速下降。解：取向上为正。 加速上升，a向上。 N-mg=ma N=m(g+a) 减速上升，a向下。 N-mg=-ma N=m(g-a) 加速下降，a向下。 N-mg=-ma N=m(g-a) 减速下降，a向上 N-mg=ma N=m(g+a)由上可见，当物体有向上的加速度时，物体处于超重状态；当物体有向下的加速度时，物体处于失重状态。练习：1、一个人蹲在磅秤上不动时，称其重力为G，当此人突然站起时，在整个站起过程中，磅秤的读数为()A.先小于G，后大于GB.先大于G，后小于GC.大于GD.小于G(知识点：牛顿第二定律、超重和失重，要求学生分析清整个运动情景。)解：A。m1vm22、如图，m1和m2是叠放在一起的两木块，现将它们一起以初速度v斜向上抛出，不考虑空气阻力，抛出后m2的受力情况是：A、只受重力；B、受重力和m1的压力作用；C、受重力、m1的压力和摩擦力作用；D、所受合力的方向与初速度方向一致。分析：系统具有向下的加速度g，处于完全失重状态，m1也处于完全失重状态，对m2无压力，故也无摩擦力。解：A。3、三个质量均为M的相同形状的劈块放在地面上，另有三个相同木块(质量为m),分别从劈块顶沿斜面下滑，由于动摩擦因数不同，第一个加速下滑，第二个匀速下滑，第三个减速下滑，三个劈块均不动。设下滑过程中劈块对地面的压力分别是N1、N2、N3，则：A、N1N2N3； B、N1=N2=N3；C、N1N2N3； D、N2N1N3；解：C。二、用超失、重解题当物体具有向上(或向下)的加速度a时，则我们可认为物体超重了(或失重)ma，则物体表现出来的重力增加了(或减少)ma；当物体具有向下的加速度a时，则我们可认为物体失重了ma，则物体表现出来的重力减少了ma。灵活运用这一结论解题，可以大大简化解题过程。例1、(金版教程P89 例2)质量为2kg的物体，挂在电梯的弹簧下端。当电梯以5m/s2的加速度竖直加速下降时，求弹簧称的示数(g=10m/s2)。分析：电梯和物体以5m/s2向下加速，物体失重ma=25=10N,则物体的“重力”20-10=10N 解：10N。例2、(金版教程P89 例1)原来作匀速运动的木箱内，有一被伸长弹簧拉住、具有一定质量的物体A静止在地板上，如图所示。现发现A突然被弹簧拉向右方。由此可判断，木箱的运动可能是：A、加速下降； B、减速上升； C、匀速向右运动； D、加速向左运动。分析：原来拉力与摩擦力平衡，现物体被拉动，表明摩擦力减小了，因此压力减小了，物体处于失重状态。另一种原因是木箱向左加速，由于惯性，木箱向右运动。解：A、B、D。例3、金版教程P92 例5直接用超重解。设此时能举起的质量为m，物体重力增加了masin300，则mg+masin300=550，得m=50kg。练习：1、质量为m的物体沿质量为M的静止光滑斜面下滑，斜面倾角为。水平地面对斜面体的支持力为_。解：(M+m)-mgsin22、如图318所示，底坐A上装有一根直立长杆，其总质量为M，杆上套有质量为m的环B，它与杆有摩擦，当环从底座以初速度向上飞起时（底座保持静止，环的加速度为a1，环下落时，环的加速度为a2(方向向下)。求环在升起和下落的过程中，底坐对水平的压力分别是 和 。解：、环升起时，加速度a1向下，失重ma1。将A、B视为一个整体。N=(M+m)g-ma1=Mg-m(a1-g)、环下落时，加速度a2向下，失重ma2。将A、B视为一个整体。N=(M+m)g-ma2=Mg-m(a2-g) 答：此题应填Mgm(a1g),Mgm(a2g)。3、如图，在轻杆两端分别固定两个质量均为m的金属球A、B，杆可绕光滑轴O在竖直平面内转动，OA=a，OB=2a。开始时杆水平放置。不计空气阻力，求杆转到竖直位置时，轴O受到的力的大小。解：设杆竖直时，角速度为，将A、B及杆视为一个整体，O受的力等于A、B的重力与B的超重部分之和减去A的失重部分，即： N=2mg+m22a-m2a杆从水平位置到竖直的过程中，系统机械能守恒 mg2a-mga=m(a)2/2+m(2a)2/2得 N=12mg/54、金版教程P101 【培养素质】1、3 【提升能力】2、7 【才华展示】3教学后记：3