高考物理总复习33超重与失重瞬时问题课件新人教

走向高考·物理路漫漫其修远兮吾将上下而求索人教版·高考一轮总复习必考内容第三章牛顿运动定律第3讲超重与失重瞬时问题考点体验题型突破课后强化作业考点体验考点自清研究某一时刻物体的和突变的关系称为力和运动的瞬时问题，简称“瞬时问题”。“瞬时问题”常常伴随着这样一些标志性词语：“瞬时”、“突然”、“猛地”、“刚刚”等。受力瞬时问题运动归纳领悟1．变化瞬间、力未能变像弹簧、橡皮条、皮筋等，这些物体连接其他物体，当其它力有变化的瞬间引不起这些物体上的力立即变化。原因是弹簧上的弹力F＝kx，x的变化需要一定时间，故瞬间x没有来得及变化，故弹力没来得及变化。2．变化瞬间、力发生突变像绳、线、硬的物体连接(或直接作用)的物体，当其他力变化时，将会迅速引起绳、线等物上力的变化。这种情况下，绳上力的变化较复杂，需要根据物体下一步的运动趋势来分析判断。考点自清1．超重现象当物体具有的加速度时，这个物体对支持物的压力(或对悬挂绳的拉力)它所受的重力，称为超重现象。超重与失重向上大于2．失重现象当物体具有的加速度时，这个物体对支持物的压力(或对悬挂绳的拉力)它所受的重力，称为失重现象。当a＝g时，F＝0，此为状态。向下小于完全失重归纳领悟1．超重：物体的加速度方向是竖直向上的。物体并不一定是竖直向上做加速运动，也可以是竖直向下做减速运动。失重：物体的加速度方向是竖直向下的。物体既可以是向下做加速运动，也可以是向上做减速运动。2．尽管物体不在竖直方向上运动，但只要其加速度在竖直方向上有分量，即ay≠0就可以。当ay方向竖直向上时，物体处于超重状态；当ay方向竖直向下时，物体处于失重状态。3．当物体处于完全失重状态时，重力只产生使物体具有a＝g的加速度效果，不再产生其他效果。4．处于超重和失重状态下的液体的浮力公式分别为F浮＝ρV排(g＋a)和F浮＝ρV排(g－a)；处于完全失重状态下的液体F浮＝0，即液体对浸在液体中的物体不再产生浮力。对超重和失重的理解应当注意以下几点：(1)物体处于超重或失重状态时，物体的重力始终存在，大小也没有变化。(2)发生超重或失重现象与物体的速度无关，只决定于加速度的大小和方向。(3)在完全失重的状态下，平时一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生向下的压强等。题型突破命题规律判断超重、失重现象。会计算超重、失重的大小，能解释有关实际生活中的超重、失重现象的产生原因，完全失重的理解及产生的条件。超重与失重(2012·豫南四校调研)如图所示，小球B刚好放在真空容器A内，将它们以一定的初速度竖直向上抛出，下列判断正确的是()A．若不计空气阻力，上升过程中，B对A的压力向下B．若考虑空气阻力，上升过程中，B对A的压力向上C．若考虑空气阻力，下落过程中，B对A的压力向上D．若不计空气阻力，下落过程中，B对A的压力向下[解析]若不计空气阻力，抛出后A、B两物体处于完全失重状态，即A、B间不存在相互作用力，AD错误；若考虑空气阻力，抛出后上升过程中B竖直向下的加速度大于g，A对B有向下的压力，B对A有向上的压力，B正确；下降过程中B竖直向下的加速度小于g，A对B有向上的压力，B对A有向下的压力，C错误。[答案]B(2012·湖北名校联考)为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示。当此车减速上坡时，则乘客()A．可能只受两个力B．受到向前(水平向右)的摩擦力作用C．处于失重状态D．所受力的合力沿斜坡向上[答案]C[解析]因乘客随小车一起减速向上运动，故有沿斜面向下的加速度，乘客受三个力的作用：重力、竖直向上的支持力和水平向左的摩擦力；摩擦力水平向左是因为座椅面是水平的，摩擦力方向平行于接触面，且加速度有水平向左的分量；因加速度有竖直向下的分量，故竖直方向处于失重状态，故C选项正确。命题规律分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析瞬时前后的受力情况及运动状态，再由牛顿第二定律求出瞬时加速度。瞬时问题如图所示，质量为m的小球用水平轻弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态。当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为()A.0B.233gC．gD.33g[解析]平衡时，小球受到三个力：重力mg、斜面支持力F1和弹簧拉力F2，如图所示。突然撤离木板时，F1突然消失而其他力不变，因此F2与重力mg的合力F′＝mgcos30°＝233mg，产生的加速度a＝F′m＝233g。故正确答案为B。[答案]B如图所示，质量为m的球与弹簧Ⅰ和水平细线Ⅱ相连，Ⅰ、Ⅱ的另一端分别固定于P、Q。球静止时，Ⅰ中拉力大小为F1,Ⅱ中拉力大小为F2，当仅剪断Ⅰ、Ⅱ中的一根的瞬间时，球的加速度a应是()A．若断Ⅰ，则a＝g，方向竖直向下B．若断Ⅱ，则a＝F2m，方向水平向左C．若断Ⅰ，则a＝F1m，方向沿Ⅰ的延长线D．若断Ⅱ，则a＝g，方向竖直向上[答案]AB[解析]如果剪断细线，弹簧来不及变化，所以重力与弹力的合力水平向左，大小为F1sinθ或F2；如果剪断弹簧，水平细线的拉力瞬时变化，物体只受重力作用，加速度为g，方向竖直向下。