《湖南临湘一中高考物理总复习 第20讲 牛顿运动定律应用超重和失重能力提升学案 必修1.doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《湖南临湘一中高考物理总复习 第20讲 牛顿运动定律应用超重和失重能力提升学案 必修1.doc（5页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第二十讲 牛顿运动定律应用超重和失重考点一 超重和失重的判断核心内容1.超重：当物体具有向上的加速度是，即加速上升或减速下降时，物体的视重会大于物重。这种现象，叫超重。当物体超重时，因：Fmgma，故：Fm(ga)mg . 即：视重大于物重。2.失重：当物体具有向下的加速度时，即加速下降或减速上升时，物体的视重会小于物重。这种现象，叫失重。当物体失重时，因：mgFma, 故：Fm(ga)mg . 即：视重小于物重。 3.完全失重：当物体具有向下的加速度g时，即物体自由下落时，物体的视重会等于零。这种现象叫完全失重。当物体完全失重时，因：mgFmg,故F0. 即物体的视重消失。4.超重与失重只与
2、加速度的方向有关，与速度的大小和方向均无关。5.超重不是重力增加，同样，失重也不是重力减小，完全失重更不是重力消失。在超重与失重的时候，物体的重力依然存在，且不变，只是物体对悬挂物的拉力或对支持物的压力发生了变化。【考题1】下列说法中正确的是( ) 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【解析】 当加速度方向竖直向下时，物体处于失重状态；当加速度方向竖直向上时，物体处于超重状态蹦床运动员在空中上升和下降的过程中加速度方向均竖直向下，且
3、ag，为完全失重状态，所以B正确而A、C、D中运动员均为平衡状态，Fmg，既不超重也不失重【答案】B【变式1-1】游乐园中，乘客乘坐能加速或减速运动的升降机，可以体会超重或失重的感觉下列描述中正确的是( ) A. 当升降机加速上升时，游客处在失重状态 B. 当升降机减速下降时，游客处在超重状态 C当升降机减速上升时，游客处在失重状态 D当升降机加速下降时，游客处在超重状态考点二 有关超重与失重的计算核心内容确定研究对象，分析受力情况和运动情况中的加速度方向，依牛顿第二定律列方程求解。【考题2】一质量为m40kg的小孩子站在电梯内的体重计上电梯从t0时刻由静止开始上升，在0到6s内体重计示数F的
4、变化如图202所示试问：在这段时间内电梯上升的高度是多少?(重力加速度g取10ms2) 【解析】由图可知，在t0到t12s的时间内，体重计的示数大于mg，故电梯应做向上的加速运动设在这段时间内体重计作用于小孩的力为F1，电梯及小孩的加速度为a，由牛顿第二定律，得： F1mgma1 在这段时间内电梯上升的高度为： 在t12到t25s的时间内，体重计的示数等于mg，故电梯应做匀速上升运动，速度为t1时刻电梯的速度，即 在这段时间内电梯上升的高度为： 在t25到t3=6s的时间内，体重计的示数小于mg，故电梯应做向上的减速运动设这段时间内体重计作用于小孩的力为F2，电梯及小孩的加速度为a2，由牛顿第
5、二定律，得： mgF2=ma2 在这段时间内电梯上升的高度为： 电梯上升的总高度 h1h2h3 由以上各式，解得h9m【变式21】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)若已知t0时刻电梯静止，则( )时间t0t1t2t3体重计示数（kg）45.050.040.045.0A. t1和t2时刻该同学的质量并没有变化，但所受重力发生变化 Bt1和t2时刻电梯的加速度方向一定相反 C. t1和t2时刻电梯的加速度大小相等，运动方向不一定相反 Dt3时刻电梯可能向上运动 【变
6、式22】某人在以25m/s2的加速度下降的电梯里最多能举起80kg的物体，那么他在地面上最多能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40kg的物体，则电梯上升的加速度为多少?考点三 完全失重的现象分析核心内容完全失重是ag时的失重状态，物体仍然受重力，重力只产生使物体具有ag的加速度效果，而不再产生其它效果，“好像”物体不受重力一样。平常一切由重力产生的物理现象都会消失。【考题3】如图203所示，一个盛水的容器底部有一小孔静止时用手指堵住小孔不让它漏水，假设容器在下述几种运动过程中始终保持平动且忽略空气阻力，则( ) A容器自由下落时，小孔向下漏水 B将容器竖直向上抛出，容
7、器向上运动时，小孔向下漏水；容器向下运动时，小孔不向下漏水 C将容器水平抛出，容器在运动中小孔向下漏水 D将容器斜向上抛出，容器在运动中小孔不向下漏水【解析】题中几种运动，对整体分析，都只受重力作用，运动加速度为g，方向向下，容器中的水处于完全失重，对容器底部无压力故在底部的小孔处水不会漏出 【答察】D【变式31】如图20-4所示，质量为m2kg的滑块位于倾角为300的光滑斜面上斜面固定在升降机内起初使滑块相对于斜面静止当升降机以加速度a运动时，能使滑块自由静止在斜面上的加速度的大小和方向应是(g取10ms2)( ) A10ms2，向上 B. 1Oms2，向下 C. ，向上 D不论a取任何值均
8、不能使得滑块相对斜面静止考点四 超重和失重的拓展应用核心内容1.物体不在竖直方向运动，但只要加速度在竖直方向有分量，物体就会处于超重或失重状态。2.当物体的加速度有竖直向下的分量时，物体处于失重状态；当物体的加速度有竖直向上的分量时，物体处于超重状态。【考题4】如图205所示，一质量为M的楔形木块放在水平桌面上，它的顶角为900，两底角为和；a、b为两个位于斜面上质量均为m的小木块已知所有接触面都是光滑的现发现a、b沿斜面下滑，而楔形木块静止不动，这时楔形木块对水平桌面的压力等于( )A. Mgmg B Mg2gCM十g(sinsin) M十mg(coscos)【解析】对a进行受力分析(如图2
9、0一6)，由牛顿第二定律得 sinma1 N1cos0 同理，对b有 sinma2 N2cos0 对木块M进行受力分析(如图20一6)，在竖直方向上有： NsinN2sin0 又: 900 ， 联立方程得NMg十mg由牛顿第三定律知，木块对水平桌面的压力 NMgmg【答案】 A 【变式41】如图20一7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对地面的压力等于 (Mm)g B. 加速下滑时，M对地面的压力小于 (Mm)g C减速下滑时，M对地面的压力大于 (Mm)g DM对地面的压力始终等于(M)g专 项 训 练学考水平题1考点l某同学从6楼乘电梯到1楼
10、，电梯刚刚起动时( )A. 他受到的重力增大 B.他受到的重力减小C他对电梯地板的压力增大 D他对电梯地板的压力减小2考点l质量为m的人站在升降机内的磅秤上，升降机以加速度a在竖直方向上做匀变速直线运动，若人处于失重状态，则( )A. 升降机的加速度方向竖直向下 B磅秤的示数减少撇C升降机一定向上运动 D升降机一定向下运动3考点3在完全失重状态下，下列仪器还能使用的是( ) A. 天平 B.水银气压计 C电流表 D弹簧测力计4考点3 “神舟”六号载人飞船上，宇航员用湿纸巾“洗脸”而不能跟在地面上一样用水洗脸，这是为什么?高考水平题1考点2一质量为m的人站在电梯中，电梯加速上升，加速度大小为g/
11、3，g为重力加速度人对电梯底部的压力为( )A mg/3 B 2mg Cmg D4mg/32考点4物体m静止在不动的斜面上，当斜面和物体一起竖直向上加速时，如图所示，则下列说法中正确的是( )A物体m受到的斜面支持力增大 B物体m受到的摩擦力增大 C物体m受到的合力增大 D物体m受到的重力增大3考点3某同学找了一个用过的易拉罐做实验，他在靠近罐底的侧面打一个洞，用手指按住洞，在里面装上水，再把它悬挂在电梯的天花板上当电梯不动时，他移开手指，水就从洞中喷射出来；当电梯加速上升时，则下列现象中实际出现的是( )A水继续以相同速率喷出 B水将不再从孔中喷出C水以更大的速率喷出 D水以较小的速率喷出4
12、考点4动物园的水平地面上放着一只质量为M的笼子，笼内有一只质量为m的猴子。当猴子以某一加速度沿竖直柱子加速向上爬时，笼子对地面的压力为F1；当猴子以同样大小的加速度沿竖直柱子加速下滑时，笼子对地面的压力为F2，如图所示关于F1和F2的大小，下列判断中正确的是( ) AF1F2(M)g BFl(M)g，F2(M)g CFlF2(M)g DFl(M)g，F2(M)g5考点2质量为2k的物体通过弹簧测力计挂在升降机的顶板上，升降机在竖直方向上运动时，弹簧测力计的示数为16N当升降机的速度为3m/s时开始计时，经过ls，升降机的位移可能为( )(取ms2) A 8m 4m 3m 2m6考点l、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，下列说法中正确的是( ) 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”7考点3从“神舟”六号载人飞船的发射成功可以预见，随着航天员在轨道舱内停留时间的增加，体育锻炼成了一个必不可少的环节，下列器材适宜航天员在轨道舱中进行锻炼的是(
