1、超重失重規律專題超重失重規律專題 12022-2-18 超重失重規律專題超重失重規律專題 學習內容學習內容:掌握超重與失重現象及條件掌握超重與失重現象及條件掌握超重與失重規律掌握超重與失重規律 掌握求解關于掌握求解關于超重與失重超重與失重問題的基本思路及技能技巧問題的基本思路及技能技巧學習要求學習要求:會應用會應用超重與失重規律定量超重與失重規律定量求解相關問題求解相關問題22022-2-18 一一 基本知識：超重與失重規律基本知識：超重與失重規律 超重規律：超重規律：一現象：一現象： 視重視重 實重實重二條件：存在豎直向上的加速度（向上加速運動或向下減速運動）二條件：存在豎直向上的加速度（向

2、上加速運動或向下減速運動）三規律：三規律：T T mg mg mama上上 T (T (視重）視重） mg (mg (實重實重) + ma) + ma上上（超重）（超重）超出的重量等于物體的質量與其豎直向上的超出的重量等于物體的質量與其豎直向上的加速度的乘積。加速度的乘積。32022-2-18 mg mg T T mama下下 T (T (視重）視重） mg (mg (實重實重) ) mama下下（失重）（失重） 失去的重量等于物體的質量與其豎直向下的失去的重量等于物體的質量與其豎直向下的加速度的乘積。加速度的乘積。失重規律：失重規律：一現象：一現象： 視重視重 實重實重二條件：存在豎直向下的

3、加速度（向下加速運動或向上減速運動）二條件：存在豎直向下的加速度（向下加速運動或向上減速運動）三規律：三規律：當當a a下下 g g 時時 T T 0 0 此時現象叫做完全失重此時現象叫做完全失重42022-2-18二二 基本方法：基本方法： 1:1:存在豎直向上的加速度存在豎直向上的加速度 T (T (視重）視重） mg (mg (實重實重) ) mama上上（超重）（超重）2:2:存在豎直向下的加速度存在豎直向下的加速度 T (T (視重）視重） mg (mg (實重實重) ) mama下下（失重）（失重）3:3:當當a a下下 g g 時時 T T 0 0 此時現象叫做完全失重此時現象叫

4、做完全失重 52022-2-18三三 基本應用：基本應用： 1 1 一升降機內有一傾角為一升降機內有一傾角為的光滑斜面，在斜面與光滑側壁間的光滑斜面，在斜面與光滑側壁間有一質量為有一質量為m m的球試求：的球試求：（1 1）當升降機以速度）當升降機以速度V V勻速上升時球對斜面和側壁的壓力分別勻速上升時球對斜面和側壁的壓力分別是多少？是多少？（2 2）當升降機以加速度）當升降機以加速度a a加速上升時球對斜面和側壁的壓力分加速上升時球對斜面和側壁的壓力分別是多少？別是多少？mgmgF FN1N1F FN2N2解(一):對球進行受力分析因球受平衡力的作用則 FN1 = mg/cos FN2 =

5、mgtan62022-2-181 1 一升降機內有一傾角為一升降機內有一傾角為的光滑斜面，在斜面與光滑側壁間的光滑斜面，在斜面與光滑側壁間有一質量為有一質量為m m的球求：的球求：（2 2）若升降機以加速度）若升降機以加速度a a加速上升時球對斜面和側壁的壓力分加速上升時球對斜面和側壁的壓力分別是多少？別是多少？a amgmgF FN1N1F FN2N2解(一):因小球存在豎直向上的加速度則其視重為m(g+a) FN1 = m(g+a) /cos FN2 = m(g+a) tan72022-2-182. 2. 摩托車以摩托車以72km/h72km/h的恒定速率在起伏的路面的恒定速率在起伏的路面

6、ABCDEFABCDEF上行駛如圖上行駛如圖所示，設所示，設BCDBCD段的曲率半徑段的曲率半徑R R1 1 = 100m = 100m（相當于半徑為（相當于半徑為R R1 1的圓弧），的圓弧），DEFDEF段的曲率半徑段的曲率半徑R R2 2 = 150m= 150m，ABAB段為平直斜面，傾角為段為平直斜面，傾角為3030，已，已知車與乘員總質量知車與乘員總質量M=120kgM=120kg。求車在。求車在ABAB段對路面的壓力段對路面的壓力F F1 1= = N N，在，在BCDBCD段最高點段最高點C C對路面的壓力對路面的壓力F F2 2= = N N，在，在DEFDEF段最低點段最低

7、點E E對路面的壓力對路面的壓力F F3 3= = N N。（。（g g取取10 m/S10 m/S2 2）a a1 1a a2 2在C點由于存在豎直向下的向心加速度，則處于失重狀態所求F2 = Mg-Ma1=Mg-MV2/R1=720N解：在AB段由于做勻速運動則 所求F1 = MgCOS300=600 N3在E點由于存在豎直向上的向心加速度，則處于超重狀態所求F3 = Mg+Ma2=Mg+MV2/R2=1520N82022-2-183 3 如圖所示，一臺秤上固定一質量為如圖所示，一臺秤上固定一質量為M M的斜面體，斜面上的斜面體，斜面上有一質量為有一質量為m m的小物塊求：的小物塊求：（1

8、 1）當物塊以速度）當物塊以速度V V勻速下滑時臺秤的示數勻速下滑時臺秤的示數（2 2）當物塊以加速度）當物塊以加速度a a勻加速下滑時臺秤的示數勻加速下滑時臺秤的示數 解(2):因物塊勻加速下滑存在豎直向下的加速度分量 ay = gsin處于失重狀態 則臺稱示數 FN = (M+m)g - mgsin解(1):因物塊勻速下滑處于平衡狀態則臺稱示數 FN = (M+m)g92022-2-184 4 如圖所示，一天平托盤上放有一電磁鐵如圖所示，一天平托盤上放有一電磁鐵A A，其正下方放一小鐵，其正下方放一小鐵塊塊B B和砝碼和砝碼C,C,處于平衡狀態。當接通電源，小鐵塊處于平衡狀態。當接通電源，

9、小鐵塊B B被吸起過程被吸起過程中天平將：中天平將： (A) (A) 仍保持平衡仍保持平衡 (B) (B) 平衡態被破壞，左端上升平衡態被破壞，左端上升 (C) (C) 平衡態被破壞，左端下降平衡態被破壞，左端下降 (D)(D)無法判定無法判定 選選B102022-2-185 5 一等臂杠桿兩端各栓兩質量為一等臂杠桿兩端各栓兩質量為m m的小球和質量為的小球和質量為2m2m的砝碼處的砝碼處于平衡狀態。現將杠桿固定，再將兩小球旋轉起來后再釋放于平衡狀態。現將杠桿固定，再將兩小球旋轉起來后再釋放杠桿，杠桿將：杠桿，杠桿將： (A)(A)仍保持平衡仍保持平衡 (B)(B)平衡態被破壞，左端上升平衡態

10、被破壞，左端上升 (C)(C)平衡態被破壞，左端下降平衡態被破壞，左端下降 (D)(D)無法判定無法判定 選選A Aa aa a112022-2-186 6 在傾角為在傾角為質量為質量為M M0 0的斜面體上由質量分別為的斜面體上由質量分別為M,mM,m兩物體兩物體和一定滑輪構成如圖所示系統，和一定滑輪構成如圖所示系統，（1 1）若斜面光滑，求釋放后）若斜面光滑，求釋放后m m加速下落的加速度和下落過程加速下落的加速度和下落過程中地面對斜面體的支持力中地面對斜面體的支持力（2 2）若斜面不光滑，動摩擦因數為）若斜面不光滑，動摩擦因數為，求釋放后，求釋放后m m加速下落加速下落過程中地面對斜面體

11、的支持力過程中地面對斜面體的支持力解(1):兩物塊做勻加速運動的加速度大小a = (mg-Mgsin)/(M+m)根據超重失重規律M超重Masin,m失重ma 則所求 FN = (M0+M+m)g+Masin- maa aa a122022-2-18 7 7 在傾角為在傾角為質量為質量為M M0 0的斜面體上由質量分別為的斜面體上由質量分別為M,mM,m兩物體兩物體和一定滑輪構成如圖所示系統，和一定滑輪構成如圖所示系統，（2 2）若斜面不光滑，動摩擦因數為）若斜面不光滑，動摩擦因數為，求釋放后，求釋放后m m加速下落加速下落過程中地面對斜面體的支持力過程中地面對斜面體的支持力a aa a解(1

12、):兩物塊做勻加速運動的加速度大小a = (mg-Mgsin-Mgcos)/(M+m)根據超重失重規律M超重Masin,m失重ma 則所求 FN = (M0+M+m)g+Masin- ma132022-2-188 8 如圖所示，放在水平地面上的木箱，質量為如圖所示，放在水平地面上的木箱，質量為M.M.箱內有質量為箱內有質量為m m的小球，用輕繩系于的小球，用輕繩系于O O點球在豎直平面內來回擺動，則下列說點球在豎直平面內來回擺動，則下列說法中正確的是法中正確的是 A A當球擺到最高點時，木箱對地面的壓力等于當球擺到最高點時，木箱對地面的壓力等于(M+m)g(M+m)gB B當球擺到最高點時，木箱對地面的壓力小于當球擺到最高點時，木箱對地面的壓力小于(M+m)g(M+m)gC C當球擺到最低點時，木箱對地面的壓力等于當球擺到最低點時，木箱對地面的壓力等于(M+m)g(M+m)gD D當球擺到最低點時，木箱對地面的壓力大于當球擺到最低點時，木箱對地面的壓力大于(M+m)g(M+m)g當運動到最高點的加速度大小為a=V2/L,方向豎向上指向圓心O,存在豎直向上的加速度,則應處于超重狀態. a解:當運動到最高點的加速度大小為a=gsin，方向垂直于繩斜向下,存在豎直向下的加速度分量,則應處于失重狀態故選BD142022-2-18四四 總結：總結：