（新课标）河南省2015高考物理总复习讲义 第3章 第2讲 两类动力学问题 超重和失重

（新课标）河南省2015高考物理总复习讲义 第3章 第2讲 两类动力学问题 超重和失重内容摘要：

1、光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 两类动力学问题超重和失重知识一动力学的两类基本问题1两类基本问题(1)已知受力情况求运动情况(2)已知运动情况求受力情况2一个联系桥梁加速度是联系力和运动的桥梁3两个关键受力分析和运动过程分析4求解思路(1)物体加速度的方向与所受合外力的方向可以不同()(2)对静止在光滑水平面上的物体施加一水平力，当力刚开始作用瞬间，物体立即获得加速度()(3)物体由于做加速运动，所以才受合外力作用()知识二超重与失重1视重当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数叫做视重，其大小等于测力计所受物体的拉力或台秤所受物体的压力2超重、失重与完全失重超 2、重 失重 完全失重定义物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的状态产生条件物体有向上的加速度 物体有向下的加速度 ag，方向向下视重 Fm(ga) Fm(ga) F0光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 (1)超重就是物体的重力变大的现象()(2)减速上升的升降机内的物体，物体对地板的压力大于重力()(3)减速下降的物体处于超重状态()1下列实例属于超重现象的是( )A汽车驶过拱形桥顶端时B火箭点火后加速升空时C跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动时D体操运动员双手 3、握住单杠吊在空中不动时【解析】发生超重现象时，物体的加速度方向竖直向上汽车驶过拱形桥顶端时，其向心加速度竖直向下指向圆心，汽车处于失重状态，A 错误；火箭点火后加速升空，加速度竖直向上，处于超重状态，B 正确；跳水运动员离开跳板向上运动时，只受重力，运动员处于完全失重状态，C 错误；体操运动员握住单杠在空中不动时，运动员处于平衡状态，D 错误【答案】(多选) 质量 m1 物体在光滑平面上运动，初速度大小为 2 m/过 t1 s，速度大小变为 4 m/s，则这个力的大小可能是()A2 N B4 6 N D8 N【解析】物体的加速度可能是 2 m/可能是 6 m/据牛顿第二定律，这个力的大小可能是 4、 2 N，也可能是 6 N，所以答案是 A、C.【答案】2 13让钢球从某一高度竖直落下进入液体中，如图 321 中表示的是闪光照相机拍摄的钢球在液体中的不同位置则下列说法正确的是( )A钢球进入液体中先做加速运动，后做减速运动B钢球进入液体中先做减速运动，后做加速运动C钢球在液体中所受的阻力先大于重力，后等于重力D钢球在液体中所受的阻力先小于重力，后等于重力【解析】从题图可以看出钢球在相同时间间隔内通过的位移先是越来越小，之后是相等说明其运动是先减速后匀速，进而推知阻力先是大于重力，后来等于重力【答案】 2 2(2010浙江高考)如图 32 2 所示，A、B 两物体叠放在一起，以相同的初速度 5、上抛(不计空气阻力)下列说法正确的是()A在上升和下降过程中 A 对 B 的压力一定为零B上升过程中 A 对 B 的压力大于 A 物体受到的重力C下降过程中 A 对 B 的压力大于 A 物体受到的重力D在上升和下降过程中 A 对 B 的压力等于 A 物体受到的重力【解析】对于 A、B 整体只受重力作用，做竖直上抛运动，处于完全失重状态，不论上升还是下降过程，A 对 B 均无压力，只有 A 项正确【答案】(2011四川高考)如图 3 23 是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过 6、程中返回舱做减速直线运动，则()图 32 3A火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小B返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力C返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功D返回舱在喷气过程中处于失重状态【解析】对降落伞，匀速下降时受到的重力 的拉力 浮力 F 平衡，即F 气产生的反冲力向上，使降落伞减速运动，设加速度大小为a，对降落伞应用牛顿第二定律：FF T T F mg，可能一直减速，也可能先减速再匀速(2)回时速度为 v，当 v0v 返回时速度为 斜传送带模型项目 图示 滑块可能的运动情况情景 1 (1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速情景 2(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速(3 7、)可能先以 速后以速情景 3(1)可能一直加速(2)可能先加速后匀速(3)可能一直匀速(4)可能先以 速后以速情景 4(1)可能一直加速(2)可能一直匀速(3)可能先减速后反向加速1 个示范例 光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 2 7(12 分)如图 32 7 所示，绷紧的传送带，始终以 2 m/s 的速度匀速斜向上运行，传送带与水平方向间的夹角 300 工件轻轻地放在传送带底端 P 处，由传送带传送至顶端 Q 处已知 P、Q 之间的距离为 4 m，工件与传送带间的动摩擦因数为 ，取 g10 m/)通过计算说明工件在传送带上做什么运动；(2)求工件从 P 点运动到 Q 点所用的时间【审题 8、指导】(1)工件受的摩擦力为动力(2)传送带匀速，工件放到传送带上后做初速为零的匀加速直线运动，要判断工件的运动有没有转折【规范解答】(1)工件受重力、摩擦力、支持力共同作用，摩擦力为动力由牛顿第二定律得： 代入数值得：a2.5 m/其速度达到传送带速度时发生的位移为 mm4 m22.8 m，然后匀速运动 3.2 m(2)匀加速时，由 .8 s s1.6 s 点运动到 Q 点所用的时间为tt 1t 2s评分标准式每式 2 分【答案】(1)先匀加速运动 0.8 m，然后匀速运动 3.2 m(2)2.4 是对物体在初态时所受滑动摩擦力的方向的分析；二是对物体在达到传送带的速度时摩擦力的有无及方向的 9、分析1 个模型练 如图 32 8 所示，水平传送带 L10 m，向右匀速运动的速度 m/s，一质量为 1 小物块(可视为质点 )以 m/s 的初速度从传送带右端 B 点冲上传送带，物块与传送带间的动摩擦因数 0.4，g 取 10 m/ 32 8(1)物块相对地面向左运动的最大距离；(2)物块从 B 点冲上传送带到再次回到 B 点所用的时间【解析】(1)设物块与传送带间的摩擦力大小为 v 221光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 4.5 m(2)设小物块经时间 度减为 0，然后反向加速，经过时间 传送带速度相等0 块的位移为 有 2 m 物块与传送带共速后，将做12 2匀速直线运动，设经时间 10、 次回到 B 点s 物s 1v 0t 总 t 1t 2t 3s【答案】(1)4.5 m(2)s考查超重失重1如图 329 所示，是某同学站在力传感器上，做下蹲起立的动作时记录的力随时间变化的图线，纵坐标为力(单位为牛顿) ，横坐标为时间 (单位为秒)由图可知，该同学的体重约为 650 N，除此以外，还可以得到的信息有( )图 32 9A该同学做了两次下蹲起立的动作B该同学做了一次下蹲起立的动作，且下蹲后约 2 s 起立C下蹲过程中人处于失重状态D下蹲过程中人先处于超重状态后处于失重状态【解析】在 34 s 下蹲过程中，先向下加速再向下减速，故人先处于失重状态后处于超重状态；在 67 s 起立过 11、程中，先向上加速再向上减速，故人先处于超重状态后处于失重状态，选项 A、C 、D 错误，B 正确【答案】B210(多选)(2011上海高考 )受水平外力 F 作用的物体，在粗糙水平面上作直线运动，其vt 图线如图 32 10 所示，则()A在 0t 1 秒内，外力 F 大小不断增大B在 刻，外力 F 为零C在 t1t 2 秒内，外力 F 大小可能不断减小D在 t1t 2 秒内，外力 F 大小可能先减小后增大光世昌老师高中物理精品资源免费下载地址 【解析】由图象可知 0t 1，物体作 a 减小的加速运动，t 1 时刻 a 减小为零由 a可知，F 逐渐减小，最终 Ff，故 A、B 错误t 1t 2 12、 物体作 a 增大的减速运动，由 aF 物体速度减为零之前， F 有可能是正向逐渐减小，也可能 F 已正向减为零且负f C、D 正确【答案】平传送带模型3如图 3211 所示，传送带保持 m/s 的速度运动现将一质量 m物体从传送带左端放上，设物体与传送带间动摩擦因数 送带两端水平距离xm，则物体从左端运动到右端所经历的时间为( g 取 10 m/)图 3211A. s B( 1) C 3 s D5 s【答案】C212(多选)(2013浙江高考 )如图 3212 所示，总质量为 460 热气球，从地面刚开始竖直上升时的加速度为 0.5 m/热气球上升到 180 m 时，以 5 m/s 的速度向上匀速运动若离开地面后热气球所受浮力保持不变，上升过程中热气球总质量不变，重力加速度g10 m/列说法正确的是()A所受浮力大小为 4 830 速上升过程中所受空气阻力保持不变C从地面开始上升 10 s 后的速度大小为 5 m/ 5 m/s 的速度匀速上升时所受空气阻力大小为 230 N【解析】热气球从地面刚开始上升时，速度为零，不受空气阻力，只受重力、浮力，由牛顿第二定律知 Fmg得 F4 830N，选项 A 正确；随着热气球速度逐渐变大，其所受空气阻力发生变化(变大 )，故热气球并非匀加速上升，其加速度。