講義新高一物理銜接課程超重與失重

1、第15講 超重與失重一、超重：物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦?也叫視重)_物體的重力 二、失重：物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦物體的重力 完全失重：物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Φ扔赺思考與練習(xí)：1. 超重時(shí)物體的重力變大，失重時(shí)物體的重力變小，完全失重時(shí)物體不受重力。（ X ）2. 下列說(shuō)法正確的是(B)A體操運(yùn)動(dòng)員雙手握住單杠吊在空中不動(dòng)時(shí)處于失重狀態(tài)B蹦床運(yùn)動(dòng)員在空中上升和下落過(guò)程中都處于失重狀態(tài)C舉重運(yùn)動(dòng)員在舉起杠鈴后不動(dòng)的那段時(shí)間處于超重狀態(tài)D游泳運(yùn)動(dòng)員仰臥在水面靜止不動(dòng)時(shí)處于失重狀態(tài)3. 在太空的空間實(shí)驗(yàn)室中，可以正常使用的儀器是（ BC ）A. 天平 B. 彈簧測(cè)力

2、計(jì) C. 水銀溫度計(jì) D. 水銀氣壓計(jì) 4. 一水桶側(cè)壁上不同高度處開有兩個(gè)小孔，把桶裝滿水，水從孔中流出，如圖.用手將桶提至高處，松手讓桶自由落下，則在桶下落過(guò)程中( 答案:C )A.水仍能從小孔中以原流速流出B.水仍能從小孔中流出，但流速變快C.水幾乎不從小孔流出D.水仍能從上孔中流出，但兩孔流速相同解析:桶和桶中的水自由下落時(shí)，都處于完全失重狀態(tài)，故相互之間無(wú)作用力. 5如圖，AB兩物體疊放在一起，以相同的初速度上拋(不計(jì)空氣阻力)下列說(shuō)法正確的是(答案：A)A在上升和下降過(guò)程中A對(duì)B的壓力一定為零B上升過(guò)程中A對(duì)B的壓力大于A物體受到的重力C下降過(guò)程中A對(duì)B的壓力大于A物體受到的重力D

3、在上升和下降過(guò)程中A對(duì)B的壓力等于A物體受到的重力解析：對(duì)于A、B整體只受重力作用，做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，處于完全失重狀態(tài)，不論上升還是下降過(guò)程，A對(duì)B均無(wú)壓力，只有A項(xiàng)正確6一質(zhì)量為m的人站在電梯中，電梯加速上升，加速度大小為g，g為重力加速度則人對(duì)電梯底部的壓力為(答案：D)A. mg B2mg Cmg D. mg解析：對(duì)人進(jìn)行受力分析，應(yīng)用牛頓第二定律得Fmgma，則Fm(ga)mg，再由牛頓第三定律知人對(duì)電梯底部的壓力等于電梯底部對(duì)人的支持力，大小為mg. 7為了節(jié)省能量，某商場(chǎng)安裝了智能化的電動(dòng)扶梯，無(wú)人乘行時(shí)，扶梯運(yùn)轉(zhuǎn)得很慢，有人站上扶梯時(shí)，它會(huì)先慢慢加速，再勻速運(yùn)轉(zhuǎn)一顧客乘扶梯上樓，恰

4、好經(jīng)歷了這兩個(gè)過(guò)程，如圖所示那么下列說(shuō)法中正確的是(答案：C)A顧客始終受到三個(gè)力的作用B顧客始終處于超重狀態(tài)C顧客對(duì)扶梯作用力的方向先指向左下方，再豎直向下D顧客對(duì)扶梯作用力的方向先指向右下方，再豎直向下解析：在慢慢加速的過(guò)程中顧客受到的摩擦力水平向右，電梯對(duì)其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上，由牛頓第三定律，它的反作用力即人對(duì)電梯的作用方向指向左下；在勻速運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，顧客與電梯間的摩擦力等于零，顧客對(duì)扶梯的作用僅剩下壓力，方向豎直向下8. 實(shí)驗(yàn)小組利用DIS系統(tǒng)（數(shù)字化信息實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)），觀察超重和失重現(xiàn)象.他們?cè)趯W(xué)校電梯內(nèi)做實(shí)驗(yàn)，在電梯天花板上固定一個(gè)拉力傳感器，測(cè)量掛鉤向下，并在鉤上懸

5、掛一個(gè)重力為10 N的鉤碼，在電梯運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，計(jì)算機(jī)顯示屏上出現(xiàn)如圖所示圖線，根據(jù)圖線分析可知下列說(shuō)法正確的是( 答案:AC )A.t1到t2時(shí)間內(nèi)鉤碼處于失重狀態(tài)，t3到t 4時(shí)間內(nèi)鉤碼處于超重狀態(tài)B.t1到t2時(shí)間內(nèi)電梯一定向下運(yùn)動(dòng)，t3到t4時(shí)間內(nèi)電梯可能向上運(yùn)動(dòng)C.t1到t4時(shí)間內(nèi)電梯可能先加速向下，接著勻速向下，再減速向下D.t1到t4時(shí)間內(nèi)電梯可能先加速向上，接著勻速向上，再減速向上解析:在t1-t2時(shí)間內(nèi)Fmg，電梯具有向下的加速度，處于失重狀態(tài)，t3-t4時(shí)間內(nèi)Fmg，電梯有向上的加速度，處于超重狀態(tài)，A正確.因電梯速度方向未知，故當(dāng)速度方向向上時(shí)，則為向上減速或向上加速，當(dāng)速

6、度方向向下時(shí)，則為向下加速或向下減速，C正確. 9. 某人在地面上用彈簧秤稱得體重為490N。他將彈簧秤移至電梯內(nèi)稱其體重，至?xí)r間段內(nèi)，彈簧秤的示數(shù)如圖所示，電梯運(yùn)行的v-t圖可能是（取電梯向上運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎?（答案：A）10. 如圖，勻速運(yùn)動(dòng)的升降機(jī)內(nèi)有一彈簧，彈簧右端固定在側(cè)壁上，左端與物體A連接，物體A相對(duì)地板靜止，彈簧處于拉伸狀態(tài)當(dāng)電梯的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)變化時(shí)，發(fā)現(xiàn)彈簧突然被拉向右方，由此可以判斷此時(shí)升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)可能是(BC)A加速上升B減速上升 C加速下降D減速下降分析：當(dāng)物體被拉動(dòng)時(shí)，因彈簧的彈力不能突變，所以一定是最大靜摩擦力減小，物體與地板間的正壓力減小，物體處于失重狀態(tài)，具有向下的

7、加速度，可能的運(yùn)動(dòng)為減速上升或加速下降11某人在地面上最多能舉起60 kg的物體，而在一個(gè)加速下降的電梯里最多能舉起80 kg的物體求：(1)此電梯的加速度多大？(2)若電梯以此加速度上升，則此人在電梯里最多能舉起物體的質(zhì)量是多少？(g10 m/s2)答案：(1)2.5 m/s2(2)48 kg解析：(1)不管在地面上，還是在變速運(yùn)動(dòng)的電梯里，人的最大舉力是一定的，這是該題的隱含條件設(shè)人的最大舉力為F，由題意可得Fm1g60 kg×10 m/s2600 N選被舉物體為研究對(duì)象，它受到重力m2g和舉力F的作用，在電梯以加速度a下降時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有m2gFm2a.解得電梯的加速度為

8、ag10 m/s2 m/s22.5 m/s2.(2)當(dāng)電梯以加速度a上升時(shí)，設(shè)人在電梯中能舉起物體的最大質(zhì)量為m3，根據(jù)牛頓第二定律有Fm3gm3a. 解得m3 kg48 kg.12. 如圖，托盤測(cè)力計(jì)的托盤內(nèi)固定一個(gè)傾角為30°的光滑斜面，現(xiàn)將一個(gè)重4的物體放在斜面上，讓它自由滑下，那么測(cè)力計(jì)因4物體的存在而增加的讀數(shù)是（ D ）4 2 0 313. 如圖，電磁鐵A掛在支架C上，放到臺(tái)秤的托盤中，在它的正下方有一個(gè)鐵塊B。鐵塊B靜止時(shí)，臺(tái)秤的示數(shù)為G ，當(dāng)電磁鐵通電以后，鐵塊被吸引上升，臺(tái)秤的示數(shù)將（ B ）A. 保持G不變 B. 先增大，最后等于G C. 先減小，最后等于G D. 為一個(gè)大于G的恒量14. 如圖所示，一密度為0、重力為W1的鐵塊懸掛于彈簧秤S1上，并全部浸入密度為的液體中，若液體及杯共重W2，全部置于磅秤S2上.(1)鐵塊平衡時(shí)，兩秤示數(shù)各為多少?(2)若撤去彈簧秤，鐵塊在該液體中“自由下落”時(shí)，磅秤的示數(shù)是多少?答案:(1)S1的示數(shù)為，S2的示數(shù)為(2)S