第七节 牛顿运动定律应用三—失重与超重问题-2021-2022学年高一物理辅导讲义（2020沪科版必修第一册）

第七节 牛顿第二定律应用一—失重与超重问题 一．牛顿运动定律的应用-超重和失重 【知识点的认识】 1．实重和视重： （1）实重：物体实际所受的重力，它与物体的运动状态无关。 （2）视重：当物体在竖直方向上有加速度时，物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力。此时弹簧测力计的示数或台秤的示数即为视重。 2．超重、失重和完全失重的比较： 现象 实质 超重 物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于 物体重力的现象 系统具有竖直向上的加速度或加速度有竖直向上的分量 失重 物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于 物体重力的现象 系统具有竖直向下的加速度或加速度有竖直向下的分量 完全 失重 物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力为零 的现象 系统具有竖直向下的加速度，且a＝g 【命题方向】 题型一：超重与失重的理解与应用。 例子：如图，一个盛水的容器底部有一小孔。静止时用手指堵住小孔不让它漏水，假设容器在下述几种运动过程中始终保持平动，且忽略空气阻力，则（　　） A．容器自由下落时，小孔向下漏水 B．将容器竖直向上抛出，容器向上运动时，小孔向下漏水；容器向下运动时，小孔不向下漏水 C．将容器水平抛出，容器在运动中小孔向下漏水 D．将容器斜向上抛出，容器在运动中小孔不向下漏水 分析：当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度；当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；如果没有压力了，那么就是处于完全失重状态，此时向下加速度的大小为重力加速度g。 解答：无论向哪个方向抛出，抛出之后的物体都只受到重力的作用，处于完全失重状态，此时水和容器的运动状态相同，它们之间没有相互作用，水不会流出，所以D正确。 故选：D。 【随堂检测】 一．选择题（共10小题） 1．手掌上平托一重为G的橙子，在电梯内减速上升。橙子所受支持力大小为F1，它对手掌的压力大小为F2，则（　　） A．F1＝G B．F1＜F2 C．F2＝G D．F1＝F2 2．如图，质量为m的小球挂在电梯的天花板上。电梯在以大小为0.25g的加速度向下加速运动的过程中，小球（　　） A．处于失重状态，所受拉力为0.25mg B．处于失重状态，所受拉力为0.75mg C．处于超重状态，所受拉力为0.25mg D．处于超重状态，所受拉力为1.25mg 3．一重力大小为G的物体置于加速上升的升降机内，物体受到地板的支持力为F1，对地板的压力大小为F2，则（　　） A．F1＝G B．F1＝F2 C．F2＝G D．F1＞F2 4．关于小孩荡秋千，不计绳子重力和空气阻力的影响，下列说法正确的是（　　） A．同一个秋千，荡秋千的小孩越重，秋千摆动的频率越大 B．在秋千经过最低处时小孩处于超重状态 C．当秋千摆到最高点时，绳子拉力可以大于小孩和秋千座椅的重力之和 D．荡秋千的过程一定可以视作简谐运动 5．如图所示为运动员跳水时的精彩瞬间，则运动员（　　） A．起跳时跳板对她的支持力大于她对跳板的压力 B．起跳后在上升过程中处于失重状态 C．经过最高点时处于平衡状态 D．在下降过程中处于超重状态 6．所受重力大小为G的乘客乘坐竖直电梯上楼，其位移s与时间t的关系如图所示。乘客所受支持力大小为FN，速度大小为v，则（　　） A．0～t1时间内，v增大，FN＞G B．t1～t2时间内，v增大，FN＝G C．t2～t3时间内，v减小，FN＞G D．0～t3时间内，v增大，FN＞G 7．如图，A、B两物块叠放在一起，以相同的初速度竖直向上抛出后，不计空气阻力，若A的重力为GA，A对B的作用力为F，则（　　） A．在上升和下降过程中，F均为零 B．上升过程中，F大于GA C．下降过程中，F大于GA D．在上升和下降过程中，F均等于GA 8．人站在升降机中，在升降机下降过程中速度逐渐减小时，以下说法中正确的是（　　） A．人对底板的压力小于人所受的重力 B．人对底板的压力大于人所受的重力 C．人所受重力将增大 D．人对底板的压力等于人所受的重力 9．压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而增大。某同学利用压敏电阻设计了一个判断电梯运动状态的装置，其装置示意图如图1所示。将压敏电阻平放在电梯内，受压面朝上，在上面放一物体m，电梯静止时电流表示数为2I0．电梯在不同的运动过程中，电流表的示数分别如图2中甲、乙、丙、丁所示，则下列判断中正确的是（　　） A．甲图表示电梯可能做匀加速上升运动 B．乙图表示电梯可能做匀减速上升运动 C．丙图表示电梯可能做匀加速下降运动 D．丁图表示电梯可能做匀减速下降运动 10．如图所示，无人机在空中沿竖直方向减速上升，其加速度小于重力加速度.在此过程中（　　） A．无