《高中物理 6.4 超重与失重课件21 鲁科版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高中物理 6.4 超重与失重课件21 鲁科版必修1（15页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、超重与失重超重与失重 的复习与应用的复习与应用学习内容学习内容:掌握超重与失重现象及条件掌握超重与失重现象及条件掌握超重与失重规律掌握超重与失重规律 掌握求解关于掌握求解关于超重与失重超重与失重问题的基本思路及技能技巧问题的基本思路及技能技巧学习要求学习要求:会应用会应用超重与失重规律定量超重与失重规律定量求解相关问题求解相关问题 一一 基本知识：超重与失重规律基本知识：超重与失重规律 超重规律：超重规律：一现象：一现象： 视重视重 实重实重二条件：存在竖直向上的加速度（向上加速运动或向下减速运动）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：三规律：T T mg mg m
2、ama上上 T (T (视重）视重） mg (mg (实重实重) + ma) + ma上上（超超重）重）超出的重量等于物体的质量与其竖直向上的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。加速度的乘积。 mg mg T T mama下下 T (T (视重）视重） mg (mg (实重实重) ) mama下下（失重）（失重） 失去的重量等于物体的质量与其竖直向下的失去的重量等于物体的质量与其竖直向下的加速度的乘积。加速度的乘积。失重规律：失重规律：一现象：一现象： 视重视重 实重实重二条件：存在竖直向下的加速度（向下加速运动或向上减速运动）二条件：存在竖直向下的加速度（向下加速运动或向上减
3、速运动）三规律：三规律：当当a a下下 g g 时时 T T 0 0 此时现象叫做完全失重此时现象叫做完全失重二二 基本方法：基本方法： 1:1:存在竖直向上的加速度存在竖直向上的加速度 T (T (视重）视重） mg (mg (实重实重) ) mama上上（超重）（超重）2:2:存在竖直向下的加速度存在竖直向下的加速度 T (T (视重）视重） mg (mg (实重实重) ) mama下下（失重）（失重）3:3:当当a a下下 g g 时时 T T 0 0 此时现象叫做完全失重此时现象叫做完全失重 三三 基本应用：基本应用： 1 1 一升降机内有一倾角为一升降机内有一倾角为的光滑斜面，在斜面
4、与光滑侧壁间的光滑斜面，在斜面与光滑侧壁间有一质量为有一质量为m m的球的球试试求：求：（1 1）当升降机以速度）当升降机以速度V V匀速上升时球对斜面和侧壁的压力分别匀速上升时球对斜面和侧壁的压力分别是多少？是多少？（2 2）当升降机以加速度）当升降机以加速度a a加速上升时球对斜面和侧壁的压力分加速上升时球对斜面和侧壁的压力分别是多少？别是多少？mgmgF FN1N1F FN2N2解(一):对球进行受力分析因球受平衡力的作用则 FN1 = mg/cos FN2 = mgtan1 1 一升降机内有一倾角为一升降机内有一倾角为的光滑斜面，在斜面与光滑侧壁间的光滑斜面，在斜面与光滑侧壁间有一质量
5、为有一质量为m m的球求：的球求：（2 2）若若升降机以加速度升降机以加速度a a加速上升时球对斜面和侧壁的压力分加速上升时球对斜面和侧壁的压力分别是多少？别是多少？a amgmgF FN1N1F FN2N2解(一):因小球存在竖直向上的加速度则其视重为m(g+a) FN1 = m(g+a) /cos FN2 = m(g+a) tan2.2. 摩摩托托车车以以72km/h72km/h的的恒恒定定速速率率在在起起伏伏的的路路面面ABCDEFABCDEF上上行行驶驶如如图图所所示示，设设BCDBCD段段的的曲曲率率半半径径R R1 1 = = 100m100m（相相当当于于半半径径为为R R1 1
6、的的圆圆弧弧），DEFDEF段段的的曲曲率率半半径径R R2 2 = = 150m150m，ABAB段段为为平平直直斜斜面面，倾倾角角为为3030，已已知知车车与与乘乘员员总总质质量量M=120kgM=120kg。求求车车在在ABAB段段对对路路面面的的压压力力F F1 1= = N N，在在BCDBCD段段最最高高点点C C对对路路面面的的压压力力F F2 2= = N N，在在DEFDEF段段最最低低点点E E对对路面的压力路面的压力F F3 3= = N N。（。（g g取取10 m/S10 m/S2 2）a a1 1a a2 2在C点由于存在竖直向下的向心加速度，则处于失重状态所求F2
7、 = Mg-Ma1=Mg-MV2/R1=720N解：在AB段由于做匀速运动则 所求F1 = MgCOS300=600 N在E点由于存在竖直向上的向心加速度，则处于超重状态所求F3 = Mg+Ma2=Mg+MV2/R2=1520N3 3 如图所示，一台秤上固定一质量为如图所示，一台秤上固定一质量为M M的斜面体，斜面上的斜面体，斜面上有一质量为有一质量为m m的小物块求：的小物块求：（1 1）当物块以速度）当物块以速度V V匀速下滑时台秤的示数匀速下滑时台秤的示数（2 2）当物块以加速度）当物块以加速度a a匀加速下滑时台秤的示数匀加速下滑时台秤的示数 解(2):因物块匀加速下滑存在竖直向下的加
8、速度分量 ay = gsin处于失重状态 则台称示数 FN = (M+m)g - mgsin解(1):因物块匀速下滑处于平衡状态则台称示数 FN = (M+m)g4 4 如图所示，一天平托盘上放有一电磁铁如图所示，一天平托盘上放有一电磁铁A A，其正下方放一小铁，其正下方放一小铁块块B B和砝码和砝码C,C,处于平衡状态。当接通电源，小铁块处于平衡状态。当接通电源，小铁块B B被吸起过程被吸起过程中天平将：中天平将： (A) (A) 仍保持平衡仍保持平衡 (B) (B) 平衡态被破坏，左端上升平衡态被破坏，左端上升 (C) (C) 平衡态被破坏，左端下降平衡态被破坏，左端下降 (D)(D)无法
9、判定无法判定 选选B5 5 一等臂杠杆两端各栓两质量为一等臂杠杆两端各栓两质量为m m的小球和质量为的小球和质量为2m2m的砝码处的砝码处于平衡状态。现将杠杆固定，再将两小球旋转起来后再释放杠于平衡状态。现将杠杆固定，再将两小球旋转起来后再释放杠杆，杠杆将：杆，杠杆将： (A)(A)仍保持平衡仍保持平衡 (B)(B)平衡态被破坏，左端上升平衡态被破坏，左端上升 (C)(C)平衡态被破坏，左端下降平衡态被破坏，左端下降 (D)(D)无法判定无法判定 选选A Aa aa a6 6 在倾角为在倾角为质量为质量为M M0 0的斜面体上由质量分别为的斜面体上由质量分别为M,mM,m两物体和两物体和一定滑
10、轮构成如图所示系统，一定滑轮构成如图所示系统，（1 1）若斜面光滑，求释放后）若斜面光滑，求释放后m m加速下落的加速度和下落过程加速下落的加速度和下落过程中地面对斜面体的支持力中地面对斜面体的支持力（2 2）若斜面不光滑，动摩擦因数为）若斜面不光滑，动摩擦因数为，求释放后，求释放后m m加速下落加速下落过程中地面对斜面体的支持力过程中地面对斜面体的支持力解(1):两物块做匀加速运动的加速度大小a = (mg-Mgsin)/(M+m)根据超重失重规律M超重Masin,m失重ma 则所求 FN = (M0+M+m)g+Masin- maa aa a 7 7 在倾角为在倾角为质量为质量为M M0
11、0的斜面体上由质量分别为的斜面体上由质量分别为M,mM,m两物体两物体和一定滑轮构成如图所示系统，和一定滑轮构成如图所示系统，（2 2）若斜面不光滑，动摩擦因数为）若斜面不光滑，动摩擦因数为，求释放后，求释放后m m加速下落加速下落过程中地面对斜面体的支持力过程中地面对斜面体的支持力a aa a解(1):两物块做匀加速运动的加速度大小a = (mg-Mgsin-Mgcos)/(M+m)根据超重失重规律M超重Masin,m失重ma 则所求 FN = (M0+M+m)g+Masin- ma8 8 如图所示，放在水平地面上的木箱，质量为如图所示，放在水平地面上的木箱，质量为M.M.箱内有质量为箱内有
12、质量为m m的小球，用轻绳系于的小球，用轻绳系于O O点球在竖直平面内来回摆动，则下列说点球在竖直平面内来回摆动，则下列说法中正确的是法中正确的是 A A当球摆到最高点时，木箱对地面的压力等于当球摆到最高点时，木箱对地面的压力等于(M+m)g(M+m)gB B当球摆到最高点时，木箱对地面的压力小于当球摆到最高点时，木箱对地面的压力小于(M+m)g(M+m)gC C当球摆到最低点时，木箱对地面的压力等于当球摆到最低点时，木箱对地面的压力等于(M+m)g(M+m)gD D当球摆到最低点时，木箱对地面的压力大于当球摆到最低点时，木箱对地面的压力大于(M+m)g(M+m)g当运动到最高点的加速度大小为a=V2/L,方向竖向上指向圆心O,存在竖直向上的加速度,则应处于超重状态. a解:当运动到最高点的加速度大小为a=gsin，方向垂直于绳斜向下,存在竖直向下的加速度分量,则应处于失重状态故选BD四四 总结：总结： 1:1:超重与失重规律超重与失重规律适用于适用于一切直一切直线运动与曲线运动中进行定性分线运动与曲线运动中进行定性分析与定量计算析与定量计算2:2:所谓的超重与失重并不是物体所谓的超重与失重并不是物体的真实重量发生变化的真实重量发生变化, ,而是物体相对支持物与悬挂物的而是物体相对支持物与悬挂物的作用力增加了作用力增加了mama上上或减少了或减少了mama下下
