牛顿运动定律应用(3).doc

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1、牛顿运动定律应用（3）1．超重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的情况称为超重现象。产生超重现象的条件是物体具有向上的加速度。与物体速度的大小和方向无关。产生超重现象的原因：当物体具有向上的加速度a（向上加速运动或向下减速运动）时，支持物对物体的支持力（或悬挂物对物体的拉力）为F，由牛顿第二定律得F－mg＝ma所以F＝m（g＋a）＞mg由牛顿第三定律知，物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）F′＞mg.2．失重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的情况称为失重现象。产生失重现象的条件是物体具有向下的加速度，与物体速度的大小和方向无关.产

2、生失重现象的原因：当物体具有向下的加速度a（向下加速运动或向上做减速运动）时，支持物对物体的支持力（或悬挂物对物体的拉力）为F。由牛顿第二定律mg－F＝ma，所以F＝m（g－a）＜mg由牛顿第三定律知，物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）F′＜mg.完全失重现象：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零的状态，叫做完全失重状态.产生完全失重现象的条件：当物体竖直向下的加速度等于重力加速度时，就产生完全失重现象。点评：（1）在地球表面附近，无论物体处于什么状态，其本身的重力G＝mg始终不变。超重时，物体所受的拉力（或支持力）与重力的合力方向向上，测力计的示数大于物体的重力；失重时，物

3、体所受的拉力（或支持力）与重力的合力方向向下，测力计的示数小于物体的重力.可见，在失重、超重现象中，物体所受的重力始终不变，只是测力计的示数（又称视重）发生了变化，好像物体的重量有所增大或减小。（2）发生超重和失重现象，只决定于物体在竖直方向上的加速度。物体具有向上的加速度时，处于超重状态；物体具有向下的加速度时，处于失重状态；当物体竖直向下的加速度为重力加速度时，处于完全失重状态.超重、失重与物体的运动方向无关。【例】质量为m的人站在升降机里，如果升降机运动时加速度的绝对值为a，升降机底板对人的支持力F=mg+ma，则可能的情况是A.升降机以加速度a向下加速运动B.升降机以加速度a向上

4、加速运动C.在向上运动中，以加速度a制动D.在向下运动中，以加速度a制动解析：升降机对人的支持力F=mg+ma大于人所受的重力mg，故升降机处于超重状态，具有向上的加速度。而A项中加速度向下，C项中加速度也向下，即处于失重状态。故只有选项B、D正确。【例】下列四个实验中，能在绕地球飞行的太空实验舱中完成的是A．用天平测量物体的质量B．用弹簧秤测物体的重力C．用温度计测舱内的温度D．用水银气压计测舱内气体的压强解析：绕地球飞行的太空试验舱处于完全失重状态，处于其中的物体也处于完全失重状态，物体对水平支持物没有压力，对悬挂物没有拉力。用天平测量物体质量时，利用的是物体和砝码对盘的压力产生的力

5、矩，压力为0时，力矩也为零，因此在太空实验舱内不能完成。同理，水银气压计也不能测出舱内温度。物体处于失重状态时，对悬挂物没有拉力，因此弹簧秤不能测出物体的重力。温度计是利用了热胀冷缩的性质，因此可以测出舱内温度。故只有选项C正确。【例】下列说法正确的是（）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【例】如图，两轻质弹簧和质量均为m的外壳组成甲、乙两个弹簧测力计．将挂有质量为M的重物的乙秤倒钩在甲的挂钩上，某人手提甲的提环，向下做加

6、速度a=0．25g的匀减速运动，则下列说法正确的是（）A．甲的示数为1．25（M＋m）gB．甲的示数为0．75（M＋m）gC．乙的示数为1．25MgD．乙的示数为0．75Mg【例】在一种能获得强烈失重、超重感觉的巨型娱乐设施中，用电梯把乘有十多人的座舱，送到大约二十几层楼高的高处，然后让座舱自由落下，落到一定位置时，制动系统开始启动，座舱匀减速运动到地面时刚好停下，已知座舱开始下落时的高度为76m，当落到离地28m时开始制动，若某人托着质量为5kg的铅球进行这个游戏。问：（1）当座舱落到离地高度40m左右的位置时，托着铅球的手感觉如何？（2）当座舱落到离地高度15m左右的位置时，手要用多

7、大的力才能托住铅球？