题型探究课三 牛顿运动定律的综合应用
超重与失重现象
【题型解读】
1.对超重和失重的理解
(1)不论超重、失重或完全失重,物体的重力都不变,只是“视重”改变.
(2)在完全失重的状态下,一切由重力产生的物理现象都会完全消失.
(3)尽管物体的加速度不是竖直方向,但只要其加速度在竖直方向上有分量,物体就会处于超重或失重状态.
(4)尽管整体没有竖直方向的加速度,但只要物体的一部分具有竖直方向的分加速度,整体也会出现超重或失重状态.
2.判断超重和失重的方法
从受力的角度判断
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当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时,物体处于超重状态;小于重力时,物体处于失重状态;等于零时,物体处于完全失重状态
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从加速度的角度判断
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当物体具有向上的加速度时,物体处于超重状态;具有向下的加速度时,物体处于失重状态;向下的加速度等于重力加速度时,物体处于完全失重状态
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从速度变化的角度判断
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(1)物体向上加速或向下减速时,超重
(2)物体向下加速或向上减速时,失重
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在完全失重的状态下,平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失,如天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生压强等.
【题组过关】
1.(2018·4月浙江选考)如图所示,小芳在体重计上完成下蹲动作.下列F-t图象能反映体重计示数随时间变化的是( )
解析:选C.下蹲时先加速下降,后减速下降,故先失重,后超重,F先小于重力,后大于重力,C正确.
2.在升降电梯内的地板上放一体重计,电梯静止时,晓敏同学站在体重计上,体重计示数为50 kg,电梯运动过程中,某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图所示,在这段时间内下列说法中正确的是( )
A.晓敏同学所受的重力变小了
B.晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力
C.电梯一定在竖直向下运动
D.电梯的加速度大小为,方向一定竖直向下
解析:选D.由题知体重计的示数为40 kg时,人对体重计的压力小于人的重力,故处于失重状态,实际人受到的重力并没有变化,A错误;由牛顿第三定律知,B错误;电梯具有向下的加速度,但不一定是向下运动,C错误;由牛顿第二定律mg-FN=ma可知a=,方向竖直向下,D正确.