【正文】 為 a1，彈簧測力計示數(shù)為 F1；如果改用大小為 F的水 平力向左拉 A，穩(wěn)定后 A的加速度大小為 a2，彈簧測 力計示數(shù)為 ( ) 圖 3－ 3－ 1 A． a1＝ a2， F1＞ F2 B． a1＝ a2， F1＜ F2 C． a1＜ a2， F1＝ F2 D． a1＞ a2， F1＞ F2 解析： 以整體為研究對象，由牛頓第二定律得： F＝ (m1＋ m2)a1＝ (m1＋ m2)a2 所以： a1＝ a2＝ 向右拉 B時，對 A分析： F1＝ m1a1 向左拉 A時，對 B分析： F2＝ m2a2 因 m1＞ m2所以 F1＞ ． 答案： A 一質(zhì)量為 m＝ 40 kg的小孩站在電梯內(nèi)的體重計上．電梯從 t＝ 0時刻由靜止開始上升，在 0到 6 s內(nèi)體重計示數(shù) F的變化如圖 3－ 3－ 2所示．試問：在這段時間內(nèi)電梯上升的高度是多少？ (取重力加速度 g＝ 10 m/s2) 圖 3－ 3－ 2 [思路點撥 ] 解答本題時應注意以下幾點： (1)體重計的示數(shù)大小為小孩受到的支持力的大小； (2)根據(jù)體重計示數(shù)與重力 mg的大小關系確定小孩處于 超重狀態(tài)還是失重狀態(tài)，從而確定加速度的方向； (3)由牛頓第二定律求出各段時間內(nèi)的加速度； (4)電梯上升的高度為三段時間內(nèi)的位移和． [課堂筆記 ] 由題圖可知，在 t＝ 0到 t1＝ 2 s的時間內(nèi)，體重計的示數(shù)大于 mg，故電梯應做向上的加速運動．設在這段時間內(nèi)體重計作用于小孩的力為 F1，電梯及小孩的加速度為 a1，由牛頓第二定律，得 F1－ mg＝ ma1 在這段時間內(nèi)電梯上升的高度 h1＝ 在 t1到 t2＝ 5 s的時間內(nèi)，體重計的示數(shù)等于 mg，故電梯應做勻速上升運動，速度為 t1時刻電梯的速度，即 v1＝ a1t1 ③ 在這段時間內(nèi)電梯上升的高度 h2＝ v1(t2－ t1) ④ 在 t2到 t3＝ 6 s的時間內(nèi)，體重計的示數(shù)小于 mg，故電梯應做向上的減速運動．設在這段時間內(nèi)體重計作用于小孩的力為 F2，電梯及小孩的加速度為 a2，由牛頓第二定律得 mg－ F2＝ ma2 ⑤ 在這段時間內(nèi)電梯上升的高度 h3＝ v1(t3－ t2)－ a2(t3－ t2)2 ⑥ 電梯上升的總高度 h＝ h1＋ h2＋ h3 ⑦ 由以上各式，利用牛頓第三定律和題文及題圖中的數(shù)據(jù)，解得 h＝ 9 m. [答案 ] 9 m (1)認真分析圖象，從中獲取相關信息． (2)抓好超重、失重的基本規(guī)律． (2020一、超重與失重 1．視重： 當物體掛在彈簧測力計下或放在水平臺秤上時， 彈簧測力計或臺秤的示數(shù)叫做視重，其大小等于測力計 所受物體的 或臺秤所受物體的 ． 2．超重、失重與完全失重 拉力 壓力 超重 失重 完全失重 定義 物體對支持物的壓力 (或?qū)覓煳锏睦?)大于物體所受重力的現(xiàn)象 物體對支持物的壓力 (或?qū)覓煳锏睦?)小于物體所受重力的現(xiàn)象 物體對支持物的壓力 (或?qū)覓煳锏睦?)等于零的狀態(tài) 產(chǎn)生條件 物體有向上的加速度 物體有向下的加速度 a＝ g，方向向下 視重 F＝ m(g＋ a) F＝ m(g－ a) F＝ 0 二、整體法與隔離法 1．整體法：當系統(tǒng)中各物體的 相同時，我們可以把 系統(tǒng)內(nèi)的所有物體看成一個整體，這個整體的質(zhì)量等于各 物體的 ．當整體受到的外力 F已知時，可用 求出整體的加速度，這種處理問題的思維方法叫 做整體法． 加速度 質(zhì)量之和 第二定律 牛頓 2．隔離法：從研究的方便出發(fā)，當求系統(tǒng)內(nèi)物體間 時，常把某個物體從系統(tǒng)中 “ 隔離 ” 出來 進行受力分析，依據(jù)牛頓第二定律列方程，這種處理連 接體問題的思維方法叫做隔離法． 相互 作用的內(nèi)力 3．外力和內(nèi)力 如果以物體系統(tǒng)為研究對象，受到系統(tǒng)之外的物體的作 用力，這些力是該系統(tǒng)受到的 ，而系統(tǒng)內(nèi)各物體間 的相互作用力為 ．應用牛頓第二定律列方程時不考 慮內(nèi)力．如果把某物體隔離出來作為研究對象，則 將轉換為隔離體的 ． 外力 內(nèi)力 內(nèi)力 外力 1．當物體處于超重和失重狀態(tài)時，物體受到的重力并沒 有變化．所謂“超”和“失”，是指視重，“超”和 “失”的大小取決于物體的質(zhì)量和物體在豎直方向的 加速度． 2．物體是處于超重狀態(tài)還是失重狀態(tài)，不在于物體向上 運動還是向下運動，而是取決于加速度方向是向上還 是向下． 3．完全失重狀態(tài)不僅僅只限于自由落體運動，只要物體具 有豎直向下的等于 g的加速度就處于完全失重狀態(tài)．例 如：不計空氣阻力的各種拋體運動，環(huán)繞地球做勻速圓 周運動的衛(wèi)星等，都處于完全失重狀態(tài)． 在完全失重的狀態(tài)下，由于重力產(chǎn)生的一切現(xiàn)象都不存 在了．例如，物體對水平支持面沒有壓力，對豎直懸線 沒有拉力，不能用天平測物體的質(zhì)量，液柱不產(chǎn)生壓 強，在液體中的物體不受浮力等等． 1．由物體處于失重或超重狀態(tài)，可判斷加速度的方向為 向下或向上，但并不能確定運動物體的速度方向． 2．當物體出現(xiàn)超重或失重時，物體的加速度不一定沿豎 直方向，但加速度一定有豎直方向的分量． 1． (2020山師附中模擬 )下列關于超重、失重現(xiàn)象的描述 中，正確的是