高一物理超重和失重講解? 超重和失重是高中物理學習過程中應用規律分析現象的典型實例,是對牛頓運動定律的運用,也是高考重要知識點和學生易混淆的知識點之一,下面我們就來說一說關于高一物理超重和失重講解?我們一起去了解并探讨一下這個問題吧!
高一物理超重和失重講解
超重和失重是高中物理學習過程中應用規律分析現象的典型實例,是對牛頓運動定律的運用,也是高考重要知識點和學生易混淆的知識點之一。
想要厘清超重和失重的本質現象,首先要清楚幾個概念。
概念
視重:當物體挂在彈簧測力計下或放在水平台秤上時,彈簧測力計或台秤的讀數稱為視重。視重的大小等于秤所受的拉力或壓力。
超重:物體對支持物的壓力(或對懸挂物的拉力)大于物體所受重力的現象。超重産生的條件是物體要具有向上的加速度。
失重:物體對支持物的壓力(或對懸挂物的拉力)小于物體所受重力的現象。失重産生的條件是物體要具有向下的加速度。
完全失重:物體對支持物的壓力(或對懸挂物的拉力)等于零的現象。它産生的條件是物體的加速度等于重力加速度,且方向向下。
對視重、超重和失重的理解
1、不論超重、失重或完全失重,物體的重力都不變,隻是視重的改變。千萬不要錯誤地認為超重就是超過重力,失重就是失去重力。
幾個常見模型
一:電梯
電梯在運行過程中,電梯中的人所處的狀态就包含了超重、失重狀态。現在我們分析下電梯的運行過程。
(1)電梯上升過程
① 加速階段,電梯加速度向上,人處于超重狀态,人對電梯的壓力大于重力;
② 平穩運行階段,電梯勻速上升,此時加速度為零,人既不超重也不失重,人對電梯的壓力等于重力;
③ 減速階段,電梯做減速上升運動,直至電梯停止上升,速度減為零,此階段加速度向下,人處于失重狀态,人對電梯的壓力小于重力。
(2)電梯下降過程
① 加速階段,電梯加速度向下,人處于失重狀态,人對電梯的壓力小于重力;
② 平穩運行階段,電梯勻速下降,此時加速度為零,人既不超重也不失重,人對電梯的壓力等于重力;
③ 減速階段,電梯做減速下降運動,直至電梯停止下降,速度減為零,此階段加速度向上,人處于超重狀态,人對電梯的壓力大于重力。
斜面--自動扶梯
斜面上的超重、失重問題常常伴随着對摩擦力、壓力的研究。
① 當扶梯加速上升時,物體處于超重狀态,物體對扶梯的壓力變大,對扶梯的摩擦力變大;
② 當扶梯減速上升時,物體處于失重狀态,物體對扶梯的壓力變小,對扶梯的摩擦力變小;
③ 當扶梯加速下降時,物體處于失重狀态,物體對扶梯的壓力變小,對扶梯的摩擦力變小;
④ 當扶梯減速下降時,物體處于超重狀态,物體對扶梯的壓力變大,對扶梯的摩擦力變大。
升降機中的彈簧
(1)彈簧懸挂在頂端,靜止時彈簧伸長Lo
① 當升降機加速上升時,物體超重,物體對彈簧拉力大于重力,彈簧伸長量L > Lo;
② 當升降機減速上升時,物體失重,物體對彈簧拉力小于重力,彈簧伸長量L < Lo;
③ 當升降機加速下降時,物體失重,物體對彈簧拉力小于重力,彈簧伸長量L < Lo;
④ 當升降機減速下降時,物體超重,物體對彈簧拉力大于重力,彈簧伸長量L > Lo。
(2)彈簧放置在底部,靜止時彈簧壓縮Lo
① 當升降機加速上升時,物體超重,物體對彈簧壓力大于重力,彈簧壓縮量L > Lo;
② 當升降機減速上升時,物體失重,物體對彈簧壓力小于重力,彈簧壓縮量L < Lo;
③ 當升降機加速下降時,物體失重,物體對彈簧壓力小于重力,彈簧壓縮量L < Lo;
④ 當升降機減速下降時,物體超重,物體對彈簧壓力大于重力,彈簧壓縮量L > Lo。
如果将此模型中的彈簧更換為細繩或杆,或者再在升降機中加斜面,情況都是一樣的,不再重複分析。
生活中遇到的超重、失重現象有很多,除了電梯之外,還有人本身的下蹲及起立過程,飛機的起飛、降落過程,火箭的發射以及一些驚險刺激的遊樂項目如蹦極、過山車、跳樓機等等。
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