高一物理课件:超重与失重规律专题
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2003年名师课堂辅导讲座一高中部分趙重失规律专题
趨重失童规律专题
学习内容:
掌握超重与失重现象及条件
掌握超重与失重规律
掌握求解关于超重与失重问题的基本思路及技能技巧学习要求:会应用超重与失重规律定量求解相关问题
一基本知识:趣重:与失量规律
超重规律:
•现象:视重 > 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)三规律:
T (视重)=mg (实重)+ ma±(超重)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。
失重规律:
一现象:视重〈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)三规律:
mg — T = ma 下
T (视重)=mg (实重)_ ma下(失重)
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。
ng
当a下=g时T = 0此时现象叫做完全失重
三基本应用:
1 一升降机内有一倾角为B的光滑斜面,在斜面与光滑侧壁间
有一质量为m的球试求:
(1)当升降机以速度V匀速上升时球对斜面和侧壁的压力分别是多少?
(2)当升降机以加速度a加速上升时球对斜面和侧壁的压
别是多少?
力分
解(一):对球进行受力分析因球受平衡力的作用则F N1
二mg/cos0
F X2 = mgt an0
i 一升降机内有一倾角为e的光滑斜面,在斜面与光滑侧壁间有一质量为m的球求:
(2)若升降机以加速度a加速上升时球对斜面和侧壁的压力分别是多少?
解(一):因小球存在竖直向上的加速度则其视重为m(g+a)
F N1 = m(g+a) /cos6
・
F N2 = m(g+a) tan6
2.摩托车以72km/h 的恒定速率在起伏的路面ABCDEF 上行驶如图 所示,设BCD 段的曲率半径叫=100m (相当于半径为叫的圆弧), DEF 段的曲率半径R2= 150m, AB 段为平直斜
面,倾角为30° ,已
解:在AE 段由于做匀速运动则 所求F ]
二 MgC0S30°=60(x/3 N 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 F? = Mg-Ma 1=Mg-MV 2
/R 1=720N
在E 点由于存在竖直向上的向心加 速
度,则处于超重状态 知车与乘员总质量M 二120kg 。
求车在AB 段对路面的压力叫二 N,在
BCD 段最高点C 对路面的压力F?二 __________ N,在DEF 段最低点 E
对路面的压力F3二
1=1 (g 取]0 m/S 2) No
所求F3 = Mg+Ma2=Mg+MV2/R2=1520N
3如图所示,一台秤上固定一质量为M的斜面体,斜面上有一质量为m 的小物块求:
(1)当物块以速度V匀速下滑时台秤的示数
(2)当物块以加速度a匀加速下滑时台秤的示数
解(1):因物块匀速下滑处于平衡状态则台称示数F N
二(M+m) g
解(2):因物块匀加速下滑存在竖直向下的加速度分量
a y二gsinO处于失重状态则台称示数F N二(M+m)g — mgsinO
4如图所示,一天平托盘上放有一电磁铁A,其正下方放一小铁
块B和祛码C,处于平衡状态。
当接通电源,小铁块B被吸起过程
中天平将:
(A)仍保持平衡(B)平衡态被破坏,左端上升(C)平衡态被破坏,左端下降
(D)无法判定
4
EiCuin 5 —等臂杠杆两端各栓两质量为m 的小球和质量为2m 的舷码处 于平衡状态。
现将杠杆固定,再将两小球旋转起来后再释放
杠杆,杠杆将:
△
J2m
(A)仍保持平衡 (C)平衡态被破坏,左端下降
(B)平衡态被破坏,左端上升 (D)无法判定
轮构成如图所示系统,
(1)若斜面光滑,求释放后m加速下落的加速度和下落过程中地面对斜面体的支持力
(2)若斜面不光滑,动摩擦因数为p ,求释放后m加速下落
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-Mgsin0 )/ (M+m)
根据超重失重规律M超重Masin0 , m失重ma
则所求F、・=(M0+M+m) g+Masin0 - ma
滑轮构成如图所示系统,
(2)若斜面不光滑,动摩擦因数为p ,求释放后m加速下落
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-Mgsin0 -p MgcosO)/(M+m) 根据超重失重
规律M超重MasinO , m失重ma 则所求F、・=(M0+M+m) g+Masin0 - ma
8如图所示,放在水平地面上的木箱,质量为M.箱内有质量为m 的小球,用轻绳系于0点.球在竖直平面内来回摆动,则下列说 法中正确的是
解:当运动到最高点的加速度大小为a=gsin0, 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 当运动到最高点的加速度
大小为a=V7L,方向竖
于超重状态. A. B. C. D.
当球摆到最高点时, 当球摆到最高点时, 当球摆到最低点时, 当球摆到最低点时, 木箱对地面的压力等于(M+m) g
木箱对地面的压力小于(M+m) g
木箱对地面的压力等于(M+m) g
木箱对地面的压力大于(M+m) g
向上指向 心0,存在竖直向上的加速度,则应处
故选BD
总结:
1:超重与失重规律适用于一切直线运动与曲线运动中进行定性分析与定量计算
2:所谓的超重与失重并不是物体的真实重量发生变化,而是物体相对支持物与悬挂物的作用力增加了ma上或减少了ma T。