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超重与失重
的复****与应用
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学****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****要求:
会应用超重与失重规律定量求解相关问题
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一基本知识:超重与失重规律
超重规律:
一现象: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-mg=ma上
T(视重)=mg(实重)+ma上(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。
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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。
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:
当a下=g时T=0此时现象叫做完全失重
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二基本方法:
1:存在竖直向上的加速度
T(视重)=mg(实重)+ma上(超重)
2:存在竖直向下的加速度
T(视重)=mg(实重)-ma下(失重)
3:当a下=g时T=0此时现象叫做完全失重
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三基本应用:
1一升降机内有一倾角为θ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力分别是多少?
θ
mg
FN1
FN2
解(一):对球进行受力分析因球受平衡力的作用
则FN1=mg/cosθ
FN2=mgtanθ
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1一升降机内有一倾角为θ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?
θ
a
mg
FN1
FN2
解(一):因小球存在竖直向上的加速度
则其视重为m(g+a)
FN1=m(g+a)/cosθ
FN2=m(g+a)tanθ
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,设BCD段的曲率半径R1=100m(相当于半径为R1的圆弧),DEF段的曲率半径R2=150m,AB段为平直斜面,倾角为30°,已知车与乘员总质量M=120kg。求车在AB段对路面的压力F1=N,在BCD段最高点C对路面的压力F2=N,在DEF段最低点E对路面的压力F3=N。(g取10m/S2)
a1
a2
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F2=Mg-Ma1=Mg-MV2/R1=720N
解:在AB段由于做匀速运动则
所求F1=MgCOS300=600N
在E点由于存在竖直向上的向心加速度,则处于超重状态
所求F3=Mg+Ma2=Mg+MV2/R2=1520N
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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(2):因物块匀加速下滑存在竖直向下的加速度分量ay=gsinθ处于失重状态
则台称示数FN=(M+m)g-mgsinθ
解(1):因物块匀速下滑处于平衡状态
则台称示数FN=(M+m)g
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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和砝码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
选B