20xx滬科版高中物理必修一第5章超重與失重word學(xué)案-文庫(kù)吧資料
2024-11-27 04:12本頁(yè)面
【正文】 持力 )等于零． 2．從加速度的角度判斷 超重：物體具有豎直 向上 的加速度． 失重：物體具有豎直 向下 的加速度． 完全失重：物體具有豎直 向下 的加速度，且加速度大小等于 g. 一、超重與失 重的判斷 例 1 “ 蹦極 ” 是一項(xiàng)非常刺激的體育運(yùn)動(dòng)，某人身系彈性繩自高空 P 點(diǎn)自由下落，圖 2 中 a點(diǎn)是彈性繩的原長(zhǎng)位置， c點(diǎn)是人能到達(dá)的最低點(diǎn)， b點(diǎn)是人靜止懸吊著時(shí)的平衡位置，人在從 P點(diǎn)下落到最低點(diǎn) c的過程中 ( ) 圖 2 A．人在 Pa段做自由落體運(yùn)動(dòng)，處于完全失重狀態(tài) B．人在 ab段繩的拉力小于人的重力，人處于失重狀態(tài) C．人在 bc段繩的拉力小于人的 重力，人處于失重狀態(tài) D．人在 c點(diǎn)，人的速度為零，其加速度為零 解析 人在 Pa段只受重力作用， a＝ g，完全失重， A正確；人在 ab段受重力和向上的拉力，拉力小于重力，合力向下，加速度向下，失重， B 正確；人在 bc 段受重力和向上的拉力，拉力大于重力，合力向上，加速度向上，超重， C錯(cuò)誤；人到 c點(diǎn)時(shí)，拉力最大，合力最大，加速度最大， D錯(cuò)誤． 答案 AB 針對(duì)訓(xùn)練 1 下列說法中正確的是 ( ) A．體操運(yùn)動(dòng)員雙手握住單杠吊在空中不動(dòng)時(shí)處于失重狀態(tài) B．蹦床運(yùn)動(dòng)員在空中上升和下落過程中都處于失重狀態(tài) C．舉重運(yùn)動(dòng)員在舉起 杠鈴后不動(dòng)的那段時(shí)間內(nèi)處于超重狀態(tài) D．游泳運(yùn)動(dòng)員仰臥在水面靜止不動(dòng)時(shí)處于失重狀態(tài) 答案 B 解析 當(dāng)加速度方向豎直向下時(shí)，物體處于失重狀態(tài)；當(dāng)加速度方向豎直向上時(shí)，物體處于超重狀態(tài)，蹦床運(yùn)動(dòng)員在空中上升和下降的過程中加速度方向均豎直向下，且 a＝ g，為完全失重狀態(tài)，所以 B正確．而 A、 C、 D中運(yùn)動(dòng)員均為平衡狀態(tài)， F＝ mg，既不超重也不失重． 二、關(guān)于超重與失重的計(jì)算 例 2 有一根鋼絲能承受的最大拉力為 100 N，在一個(gè)運(yùn)動(dòng)的電梯中，這根鋼絲下懸掛了12 kg的物體恰好沒有斷，問電梯可能做怎樣的運(yùn)動(dòng)？ (取 g＝ 10 m/s2) 解析 鋼絲的拉力恰為 100 N時(shí)，物體一定處于失重狀態(tài)，所以電梯具有向下的加速度． 對(duì)物體由牛頓第二定律得： F 合 ＝ mg－ F＝ ma 解得： a＝ m/s2 電梯的運(yùn)動(dòng)情況有兩種可能：一是以 m/s2的加速度向下勻加速運(yùn)動(dòng)；二是以 m/s2的加速度向上勻減速運(yùn)動(dòng)． 答案 電梯以 m/s2的加速度向下勻加速運(yùn)動(dòng)，或者電梯以 m/s2的加速度向上勻減速運(yùn)動(dòng) 針對(duì)訓(xùn)練 2 在升降機(jī)中，一個(gè)人站在磅秤上，發(fā)現(xiàn)自己的體重減輕了 20%，于是他作出下列判斷，其中正確的是 ( ) A．升降機(jī)以 B．升降機(jī)以 C．升降機(jī)以 D．升降機(jī)以 答案 BC 解析 A、 D項(xiàng)的加速度 a＝ ，方向豎直向上，由牛頓第二定律有 F－ mg＝ ma得 F＝ ，其中 F 為人的視重，即人此時(shí)處于超重狀態(tài)， A、 D 錯(cuò)誤． B、 C 項(xiàng)的加速度 a＝ ，方向豎直向下，根據(jù)牛頓第二定律有 mg－ F′ ＝ ma，得 F′ ＝ ，人的視重比實(shí)際重力小mg－ F′mg 100% ＝ 20%， B、 C正確． 超重和失重分析 特征 狀態(tài) 加速 度 a 視重 (F)與重力(mg)的關(guān)系 運(yùn)動(dòng)情況 受力圖 平衡 a
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