理解超重与失重之前,我们先要知道两个概念:实重和视重。 实重:指物体实际受到的重力,它不受物体运动状态的改变而改变,但随地理位置的变化而变化。在同一地方物体的重力G = mg (g是当地的重力加速度)。 视重:指物体对实际支持物的压力(或对悬挂它的物体的拉力),它随物体运动状态的改变而改变。 当物体的视重大于实重时,我们说物体处于超重状态,比如说加速上升的电梯里的物体处于超重状态;当物体的视重小于实重时,我们说物体处于失重状态,比如说加速下降的电梯里的物体处于超重状态;当物体的视重等于零时,物体处于完全失重状态。所以说超重与失重,并不是物体的实际重力改变了,而只是物体的视重发生改变,物体的重力始终存在,大小也没有变化,因为万有引力并没有改变。 超重产生的条件:物体存在竖直向上的加速度或向上的加速度分量。如:物体在升降机中向上的加速度为a ,则该物体的视重大小为F = m( g + a) > mg ,产生超重现象。 失重产生的条件:物体存在向下的加速度或向下的加速度分量。如:物体在升降机中向下的加速度为a ,则该物体的视重大小为F = m( g - a) < mg ,产生失重现象;此时,若a = g ,则F = 0,出现完全失重的现象。 由以上分析可知,发生超重或失重现象与物体的速度大小及方向无关,只决定于加速度的方向及大小。当物体处于超重状态时物体具有向上的加速度或向上的加速度分量,当物体处于失重状态时物体具有向下的加速度或向下的加速度分量。浓缩为四个字即“超上失下”。解答超重与失重问题时,首先要对系统进行受力分析,确定物体在竖直方向上的加速度,从而确定物体是超重还是失重。 实例分析 【例】有一个装有水的容器放在弹簧台秤上,容器内有一只木球被容器底部的细线拉住浸没在水中处于静止,当细线突然断开,小球上升的过程中,弹簧秤的示数与小球静止时相比较有( ) A 增大 B 不变 C 减小 D 无法确定 【解析】选C。根据“超上失下”,当细线断后小球加速上升时处于超重状态,而此时将有等体积的“水球”加速下降处于失重状态;而等体积的木球质量小于“水球”质量,故总体体现为失重状态,弹簧秤的示数变小。 查看其它学科,请直接回复“其他账号” 欢迎加入学事儿中学 QQ群: 419881788 中学生的大本营,一起玩一起学! |
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