牛顿第二定应用超重、失重问题专题.doc

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1、牛顿第二定律应用(四)——超重、失重问题专题考点聚焦1.知道什么是超重和失重2.知道产生超重和失重的条件3.会分析、解决超重和失重问题例题展示一、关于超重失重的理解【例1】如图所示,升降机内质量为m的小球用轻弹簧系住,悬在升降机内,当升降机以a=加速度减速上升时,弹簧秤的系数为(A)A、2mg/3B、mg/3C、4mg/3D、mg拓展1:若以a=g加速下降时,则弹簧秤示数为多少?拓展2:若以a=g/3加速上升时,则弹簧秤示数为多少?【例2】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

2、+ma,则可能的情况是(BD)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。二、关于超重失重的应用问题【例3】一个人蹲在台秤上,试分析:在人突然站起的过程中,台秤的示数如何变化?解析:台秤的示数先偏大,后偏小,指针来回摆动一次后又停在原位置。【例4】下列四个实验中,能在绕地球

3、飞行的太空实验舱中完成的是(C)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

4、选项C正确A【例5】如图所示,A、B两个带异种电荷的小球,分别被两根绝缘细线系在木盒内的一竖直线上,静止时,木盒对地的压力为FN,细线对B的拉力为F,若将系B的细绳断开,下列说法中正确的是(BD)BA.刚断开时,木盒对地压力仍为FNB.刚断开时,木盒对地压力为(FN+F)C.刚断开时,木盒对地压力为(FN-F)D.在B上升过程中,木盒对地压力逐渐变大【例6】如图所示,一根细线一端固定在容器的底部,另一端系一木球,木球浸没在水中,整个装置在台秤上,现将细线割断,在木球上浮的过程中(不计水的阻力),则台秤上的示数(B )A.增大B.减

5、小C.不变D.无法确定解析:系统中球加速上升,相应体积的水加速下降,因为相应体积水的质量大于球的质量,整体效果相当于失重,所以台秤示数减小。故选B。【例7】质量为200kg的物体,置于升降机内的台秤上,从静止开始上升。运动过程中台秤的示数F与时间t的关系如图所示,求升降机在7s钟内上升的高度(取g=10m/s2)解析:在0~2s这段时间内台秤示数为3000N,即超重1000N,这时向上的加速度;在2~5s这段时间内台秤的示数为2000N,等于物体的重力,说明物体做匀速运动;在5~7s这段时间内,台秤的示数为F3=1000N,比物重

6、小1000N,即失重,这时物体做匀减速上升运动,向下的加速度。画出这三段时间内的v-t图线如图所示,v-t图线所围成的面积值即表示上升的高度,由图知上升高度为:h=50m.同步训练【基础巩固】1.例1.电梯内有一弹簧秤挂着一个重5N的物体。当电梯运动时,看到弹簧秤的读数为6N,则可能是(AD )A.电梯加速向上运动B.电梯减速向上运动C.电梯加速向下运动D.电梯减速向下运动2.下列说法正确的是( B )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

7、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3.下列说法中正确的是( BD  )A.物体在竖直方向上作匀加速运动时就会出现失重现象B.物体竖直向下加速运动时会出现失重现象C.物体处于失重状态时,地球对它的引力减小或消失D.物体处于失重状态时,地球对物体的引力不变4.在以加速度a匀加速上升的电梯中,有一个质量为m的人,站在磅秤上,则此人称得自己的“重量”为( B )A.maB.m(a+g) C.m(g-a) D.mg5.如图所示,斜面体M始终处于静止状态,当物体m沿斜面下滑时有( ABC   )mMA.匀

8、速下滑时,M对地面压力等于(M+m)gB.加速下滑时,M对地面压力小于(M+m)gC.减速下滑时,M对地面压力大于(M+m)gD.M对地面压力始终等于(M+m)gBACO6.如图中A为电磁铁,C为胶木秤盘,A和C(包括支架)和总质量为M,B为铁片,

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