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高考知识点——超重与失重(物理)

 语文老王 2018-01-14

知识点总结

        理解超失重现象,并能分析超重、失重问题。

        1.超重:当物体具有向上的加速度时,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体本身重力的现象。        2. 失重:当物体具有向下的加速度时,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体本身重力的现象。        3. 完全失重:当物体的以加速度a=g竖直向下加速或竖直向上减速时(自由落体运动、竖直上抛运动),物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的现象。        ★物体超重或失重时,仅是物体对悬挂物的拉力或水平支持物的压力的变化,物体所受的重力并没有变化。        ★物体处于超重状态或失重状态,与物体的速度没有关系,仅由加速度决定。


常见考法

        这部分知识往往结合牛顿第二定律进行考查,分析物体在某一时刻的瞬时加速度,关键是分析瞬时前后的受力情况及运动状态,再由牛顿第二定律求出瞬时加速度.此类问题应注意两种模型的建立。

        1.中学物理中的“线”和“绳”是理想化模型,具有以下几个特性:

        (1)轻:其质量和重力均可视为等于零,且一根绳(或线)中各点的张力大小相等,其方向总是沿着绳子且背离受力物体的方向。

        (2)不可伸长:即无论绳子受力多大,绳子的长度不变,由此特点可知,绳子中的张力可以突变。

刚性杆、绳(线)或接触面都可以认为是一种不发生明显形变就能产生弹力的物体,若剪断(或脱离)后,其中弹力立即消失,不需要形变恢复时间,一般题目中所给杆、细线和接触面在不加特殊说明时,均可按此模型来处理。

        2.中学物理中的“弹簧”和“橡皮绳”也是理想化模型,具有以下几个特性:

        (1)轻:其质量和重力均可视为等于零,同一弹簧两端及其中间各点的弹力大小相等。

        (2)弹簧既能承受拉力,也能承受压力;橡皮绳只能承受拉力,不能承受压力。

        (3)由于弹簧和橡皮绳受力时,要恢复形变需要一段时间,所以弹簧和橡皮绳中的力不能突变。


误区提醒

        物体处于超重状态还是失重状态取决于加速度的方向,与速度的大小和方向没有关系,下表列出了加速度方向与物体所处状态的关系.

        例题1. 某人在地面上用弹簧秤称得体重为490N。他将弹簧秤移至电梯内称其体重,至时间段内,弹簧秤的示数如图所示,电梯运行的v-t图可能是(取电梯向上运动的方向为正) 

 

解析:由图可知,在t0-t1时间内,弹簧秤的示数小于实际重量,则处于失重状态,此时具有向下的加速度,在t1-t2阶段弹簧秤示数等于实际重量,则既不超重也不失重,在t2-t3阶段,弹簧秤示数大于实际重量,则处于超重状态,具有向上的加速度,若电梯向下运动,则t0-t1时间内向下加速,t1-t2阶段匀速运动,t2-t3阶段减速下降,A正确;BD不能实现人进入电梯由静止开始运动,C项t0-t1内超重,不符合题意。

答案:A

        点评:

    (1)正确识图、用图理解好物理情景。

   (2)对超重、失重的理解:超重并不是说重力增加了,失重并不是说重力减小了,完全失重也不是说重力完全消失了。在发生这些现象时,物体的重力依然存在,且不发生变化,只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发生变化。在完全失重的状态下,平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失,如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生向下的压强等。

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