3.3《超重与失重 瞬时问题》

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第3时一课超重和失重 、.1超重超重失重与瞬时题

问点考自清()定义:1体对支物持的物压力或对(悬物的挂拉力) 于大物体 受重力的所情.况(2)生条件产:体物具 向上有的 加速度..失重2( 1定):义物体对持物的压力(或对支挂悬物的力拉)小 于物所受重力的情况体. (2产生)条:物体件有具向 的加速度下.

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.完全失重

(13定义:)物体水对支持物平压力(的对或竖悬直挂物拉的)力 于零等的情 况称为全失完重象.

现2)产(生件:条体的物加速a=度.名g点拨师.物1超重或体失重时仅,是体对悬物物挂拉力的或平支持水物压力的变化,的物所受的体重并力没有 变化. .2物处于超体重状态或失重状,态物体与的度速没 关系,有由仅加速决度定.

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二瞬、时问题研某究时刻物体的 一力 和 运受 动变突的关系称力和为运的瞬时动题问简称,瞬“时 题问.“瞬”时问题”常伴随着这常一样标些性志 词语:“时”、“突然瞬”、“地”、“猛刚” 刚.等

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热点焦聚点一热 对重和超重失理的 解.物1体处于重超状态还是失重态取决状加速度的

方向,于速与的度大小和方向没有系关,表下出列了速度加向与方物所处状体态的系.关 运情况动 a= a的0方竖直向上向a的 向方直向下竖超重、 重失不 超重不、重失超重 失重 视重( )FF=m gF=m g+(a) =F(mga)- =0Fa的方竖向直下向ag=完全失重

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2.体处物超于或重失重时运动的情况(1超重时,)物体向加速上或向减下速;2(失)重时,体物向加速下或上减速.向特别提示1. 物体重超或失时重,加度速方不一向定沿直方 向,只竖要速加度有直竖上向分量的是就重,加速超度有 竖向直的分量就下失是.重 .物体超2重或重时,失速度加大小不的定一恒是 定的.热

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点二瞬时加速度的求解分析物体在某一刻时的时加瞬速,关键度是析瞬分时前的后力情况受运动状态,再及由牛顿第定二律求出瞬时加速.此类度题问应意两种注模的型建.立.1中学理中物的“线和“””绳理是化模想,型具 以有下个特性几:(1 )轻其质量和:重均可力为等视零于,且根一 (绳线或中各点的张)力小相大等,其向方总是沿着绳子且背离 力物受体的向方.

(2

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不可)伸:即无长论绳子受力多,绳大子长度不的

变,此由特点知可绳,中的子张力可以变.突刚杆性绳(线、或接触面)都可认为是以种不发 生一显明变就能产生形弹的物力,体剪断(或若脱) 离,后中弹力其即消立,不需失要变形复恢时,一间 题般中所给目、细杆和接触面在线不加殊说明特时 均可按此,型模来处. 理2.学中物中的“理簧弹和“”皮绳橡也”理想是

化型模具有以下,个特几:性1)轻:其质(量重和力均可为视等零于同一弹簧, 端两及中间各其的弹点大力

小相.

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等2()簧弹能承既受力拉也,承受压力能橡;绳只皮能受承拉力不能承受,力压. (3由于弹)簧橡皮绳受力和,时恢复形要变需要段 一时间所以,弹和簧橡绳皮中的不力突能.变

题型

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究题探1 型时问瞬【题1例 】如1图甲所示一,量为m质的物体系长于分度别为L1 L、的两根2细上,L线的1一端挂悬天在花板上,竖与直方夹角向为 ,L2θ平水直,拉物体于平

处状态.求衡解下列题:问图1 (1)现将L线剪断,求剪2断2L瞬间物的的体加速度

.

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2()将若图中甲细线L的1成长换度相同,质量计的轻不 簧,弹如乙图所示其他,件条变,求不剪L2的断间物瞬体加的速度

思路.点 求解此题拨应注以下意两:

(1点其)他改变时力弹簧的,弹力不在瞬间能发突变生 (.)其2他改力变,细时绳上的弹力可在以瞬发生突变.间 析解 1)当(L线2被断剪瞬间,的因线细L2对的球弹突力然失消而,起L1引的张上发力突变,使生体物的力受情况改变瞬,时加速沿垂度L直1斜向方下,a为gs=iθ.n

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(2)当L线2被剪时,细断L线2球对的弹突力消失,然

而簧的形弹变来还及不化(变变化要有一过程,个能不突)变,因而弹的弹簧不力,它与变重力的力与合

细线2L球的对力弹是对一衡平,力等反值向所以线,2L断剪时瞬的时速加为度=gataθ,方向水n平向.右案答

(1)ags=niθ,垂直l 斜1向下方(2a=gt)naθ 水平向,

右

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变式练习 在动摩1因擦μ数=0 .2的水平上面一有个质量m为1 =k的小g, 球球小与平水弹簧轻与及竖直向方成 θ45=角° 不的伸长可的轻一绳端相连 ,图如所示.此时小2球处于图2 静平止衡态状,且平面对水小的弹力恰球好为,零当断轻绳剪瞬的间取g,=1 0/m2s.求: 1)此(时轻簧弹的弹力大小多少？

为2)(小的加速度球大小和方向?(3)剪当断簧的瞬弹小间的球速度加多少？为

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析

(解1)因此时水面对小球平的弹为力零小球在,

没绳断时有到受绳拉力的FT弹和的弹簧F作力而处 用于衡平态状,依据平衡件得 竖直方条有:F向coTs=mθg,平方水有向:FsiTnθ=F 得弹解的簧弹力:F为=mganθt=01N (2)剪绳后断球小在直方竖仍平衡向,水平支持面力平衡力重NFm=g由 顿第二牛定律小得球加的速为 度F N aF= 8 =/s2,方m向向左. 3)(剪当弹簧断瞬的间,球小立即受地支面持和力 重力且,力二衡平加速,度0. 为答案 (11) 0N(2) m/8s2方向向 (3左0)

m

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题2

型重与失重超的解与应用理【例2 】图如3所示,个一水的容盛底部器一有小. 孔静时止手用指堵小孔住不让漏它,水设假容在器 下几述运种动程过始中保终持动平且,忽空气阻略力,则.A容器由下自时,小落向孔漏水 图下3(

)

B将容.器直向上抛竖出容,向器运动上,小孔时下向漏;水器容下向运动,时孔小不下向水漏.将C容水平抛出器容器在,动运

中小孔下漏水向 D将容.斜器上抛出向,容器在运中小孔不向下动漏 水

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思维导图

水和桶水的 动运质解性析分析水和水 桶的力

水对水受桶底有 用力作吗?论结容在自由下落、竖直器向上出、水平抛抛出、斜向抛出的上动中运处于都全完重失态状对,器底容的部力均压零,所为不以向下水,只有D项正漏确.

案答D

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变式练2习

电在梯,中把一重置物台于秤上,秤台与力传器感相连当,电从静止加速上梯升,然后又匀速运动一段时,最间停止运后,传感器动的屏幕 上示显出受其的压到力时间与关系图的象图4所如 示,则( ) 图4 .电梯A在动阶段启约历经2.了秒的5加速升上过 B程.电梯在动阶段约经历启4秒的了速上加过程 升C电梯的.大加速最度约为6.7m/ 2s

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D电.梯的最加速大约度为617 ./ms 2解 由析可知图在,0— 4s台内秤对物的体支力持

大于物体的力,所重0以—4s内物 体一加直速上.由升 线知,物体的重力为图0 N3即质量约为, k3,g秤对物 台体的大作用力为5最0 N物体,受的所最大力合20 N, 为所物体的最大加速以度为约67.m /2.s答 B案C

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题型

建立3“匀变直速运动线”型模【3例】 板跳运动中,运动员上在升程完过空成翻转中的动作下落后,否站稳又是一个能关的键作动为此,, 动员在脚运接触地后面都一个有下蹲过的程,的为 是减地面少人对的用力.作假设在人中完成翻空转动所需的作最短时间t,是接触地面时所能承受的人最大作用力为F人,能下蹲的最大距离x,人的为质 为量M,重心离的脚度为L,高试求:人起跳,后了在为完成 空中作动的时同又,脚使受不,伤那么,人从跳板上 跳起重心后上升最大高度的范的围是大？(空多 阻力气忽不计略,力重加度速g为,不起计板的高

跳度,不

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考人虑水在方平的运动.向空中动的作过可把人程看质作,点面对地的作用力作人时间用短很, 可似近作看恒力因此,,人下过蹲可程作匀看速变动)运 解 设人析起跳重心后地离 最点高的高度H1为时能刚完空成动中作,运动由公学式可得H-1=Lg2/t2,:H得1L+=g2/2 t①设 人跳后起重心地最高点的离度为H2高人接触时地

时面能承所受最的大作力为F用下蹲过,程力情况受如,图第二由律和运动定公学式可: F得m-=gm a

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②=va20/2x③ 在人空中由下落自程过: 有0v22=(2-H)gL④ 解得:H=L-x2+Fxm/⑤ g因人此跳后起心重升的上最大高度范的围是 评价【标】准 -x+FxL/gmH>L>+g2/t 2案答L-x +xF/m>g>LH+t2/g2 名师【析导】本题 12共分①.②③⑤④⑥各式分. ⑥2

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题的叙目述和己的想象结合在一自起,复把杂运的动 象抽自由为落过程和匀下减运动速程,通过牛过顿 律定把力和运联动系来起从.而一个看把复似杂

问题简的化为一个见的常单问简题.

自