高中物理——《超重和失重》知识点总结

2018年11月09日 浏览:

一、超重和失重的定义

1、超重:物体对支持物的压力(或对悬绳的拉力)大于物体所受重力的现象叫做超重.

此时有

2、失重:物体对支持物的压力(或对悬绳的拉力)小于物体所受重力的现象叫做失重.

此时有

二、发生超重和失重现象的条件

1、发生超重现象的条件:当物体向上做加速运动或向下做减速运动时,物体均处于超重状态,即不管物体向什么方向运动,只要具有向上的加速度,物体就处于超重状态.

2、发生失重现象的条件:当物体向下做加速运动或向上做减速运动时,物体均处于失重状态,即不管物体向什么方向运动,只要具有向下的加速度,物体就处于失重状态.

3、并非只有物体在竖直方向上加速向上或减速向下运动时,物体才处于超重状态,其实物体运动时,只要加速度具有向上的分量,物体就处于超重状态;同理只要加速度具有向下的分量,物体就处于失重状态.

注意:超重和失重现象,仅仅是一种表象. 所谓超重和失重,只是物体对支持物的压力(或拉力)的增大或减小,是视重的改变而实际重量(实重)并不变.

【小结】判断超重和失重的方法

从受力的

角度判断

当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时,物体处于超重状态;小于重力时,物体处于失重状态;等于零时,物体处于完全失重状态

从加速度的

角度判断

当物体具有向上的加速度时,物体处于超重状态;具有向下的加速度时,物体处于失重状态;向下的加速度( a g )时,物体处于完全失重状态

从速度变化的角度判断

①物体向上加速或向下减速时,超重

②物体向下加速或向上减速时,失重

三、超重与失重现象的分析

1、对超重的理解

设物体的质量为m,物体向上的加速度为a,当地的重力加速度为g.

由牛顿第二定律得:,则

其中F即视重,是物体对支持物的实际压力或对悬挂物的实际拉力的大小. 由此可以看出,超重时视重等于实重加上ma,超出的部分可理解为使物体产生向上的加速度,同时还可看出超重的物体所受重力没变.

2、对失重的理解

设物体的质量为m,物体向下的加速度为a,当地的重力加速度为g

由牛顿第二定律得:,则

由此可以看出,失重时视重等于实重减去ma,失去的部分可理解为使物体产生了向下的加速度,同时可看出,失重的物体所受重力也没变.

注意:所谓完全失重,就是视重等于零的现象. 即当a=g时,代入上式可得

3、当物体的加速度不在竖直方向上时,而具有向上的分量a上或者具有向下的分量a下,则物体的视重与实重的关系为:

(1)超重时:,视重等于实重加上ma上,视重比实重超出了ma上。

(2)失重时:,视重等于实重减去,视重比实重“失去”了

四、超重或失重现象的应用

例、某人在以2.5m/s2的加速度匀加速下降的电梯里最多能举起质量为m=80kg的物体,则该人在地面上最多能举起质量M为多少的重物?若电梯以2.5m/s2的加速度匀加速上升,则该人最多能举起质量为多少的重物?()

解析:无论人在地面上还是在匀加速下降或者上升的电梯里,该人向上的最大举力是不变的,升降机匀加速下降,说明物体处于失重状态

举力

所以在地面上,故此人在地面上最多能举起60kg的物体.

若升降机匀加速上升,则物体处于超重状态

举力

所以