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超重失重
失重定义
物体有向下的加速度(向下加速运动或向上减速运动)称物体处于失重。处于失重的物体对支持面的压力FN(或对悬挂物的拉力)小于物体的重力mg,即FN=mg-ma。
完全失重
当a=g时FN=0,物体处于完全失重。在完全失重状态下,平常由重力产生的一切物理现象都会完全消失,如单摆停止摆动,天平失效,液柱不再产生向下的压强等。
知识拓展
1.实重和视重:
(1)实重:物体实际所受的重力。物体所受重力不会因物体运动状态的改变而变化。
(2)视重:当物体在竖直方向有加速度时(即ay≠ 0),物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力,此时弹簧测力计或台秤的示数叫物体的视重。
2.超重(失重)现象与物体重力变化的区别:
同一物体在地球上不同地理位置上的重力不同,纬度越高其重力越大,反之纬度越低其重力越小;同一纬度的同一物体离地面高度不同,重力亦不同,离地面越远其重力越小,反之离地面越近其重力越大。这种现象是由万有引力定律和地球自转等因素决定的。不能错误地认为这种现象就是所谓的“超重”或“失重” 现象。所谓“超重(失重)”是指当物体由于具有竖直向上(向下)的加速度,而使物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于(小于)物体所受重力的现象。这与物体的重力随所在位置的纬度(高度)变化而变化的现象是截然不同的。
超重定义
物体有向上的加速度(向上加速运动时或向下减速运动)称物体处于超重。处于超重的物体对支持面的压力FN(或对悬挂物的拉力)大于物体的重力mg,即FN=mg+ma。
超重与失重
相关试题
一个质量为50kg的人,站在竖直向上运动的升降机地板上,他看到升降机中挂着重物的弹簧秤示数为40N,已知重物质量为5kg,若g取10m/s2,这时人对升降机地板的压力 [ ] A.大于500N
B.小于500N
C.等于500N
D.都不对如图所示,一个重力G=4N的物体放在倾角为30°的光滑斜面上,斜面放在台秤上,当烧断细线后,物块正在下滑的过程中与稳定时比较,台秤示数 [ ] A.减小2N
B.减小1N
C.增大2N
D.增大1N质量为50kg的某同学站在升降机中的磅秤上,某一时刻该同学发现磅秤的示数为40kg,则在该时刻升降机可能是以下列哪种方式运动 [ ] A.匀速上升
B.加速上升
C.减速上升
D.减速下降原来做匀速运动的升降机内,有一被伸长弹簧拉住的,具有一定质量的物体A静止在地板上,如图所示,现发现A突然被弹簧拉向右方。由此可判断,此时升降机的可能运动是 [ ] A.加速上升
B.减速上升
C.加速下降
D.减速下降在升降机中挂一个弹簧秤,下吊一个小球,(如图)当升降机静止时,弹簧伸长4cm。当升降机运动时弹簧伸长2cm,若弹簧秤质量不计,则升降机的运动情况可能是 [ ] A.以1m/s的加速度减速上升
B.以4.9m/s的加速度减速上升
C.以1m/s的加速度加速上升
D.以4.9m/s的加速度加速上升质量为60kg的某同学站在升降机中的磅秤上,如果在某一段时间内该同学发现磅秤的示数为50kg,则在该段时间内升降机可能的运动方式是 [ ] A.匀速上升
B.加速上升
C.减速上升
D.减速下降质量为2 kg的物体通过弹簧测力计挂在升降机的顶板上,升降机在竖直方向运动,弹簧测力计的示数为16 N。若从升降机的速度为3 m/s时开始计时,经过1 s,升降机的位移可能为(g取10 m/s2) [ ] A、8 m
B、4 m
C、3 m
D、2 m将上下叠放在一起的木块A和B以同一速度竖直向上抛出,阻力不计,下列说法正确的是( ) A.在运动过程中,AB之间始终有作用力
B.在上升过程中,AB之间有作用力,而在下降过程中,AB之间无作用
C.在上升过程中,AB之间无作用力,而在下降过程中,AB之间有作用力
D.在运动过程中,AB之间始终无作用力如图所示,一铁球被竖直弹簧拴住,静止时,两条竖直的弹簧均被拉长,当固定弹簧的木箱由静止向下做加速运动时,下列说法正确的是( )
A.上弹簧的长度变长,下弹簧的长度变短
B.两弹簧的长度均不变
C.上弹簧的长度变短,下弹簧的长度变长
D.上弹簧的拉力变小,下弹簧的拉力不变如图所示,一铁球被弹簧拉住,静止时两弹簧在一条竖直线上,且均处于伸长状态。当箱子由静止开始加速下落时 [ ] A.上面弹簧的长度变短,下面弹簧的长度变长
B.上面弹簧的长度变长,下面弹簧的长度变短
C.上面弹簧的弹力变小,下面弹簧的弹力变大
D.上面弹簧的弹力变大,下面弹簧的弹力变小如图所示,一铁球被弹簧拉住,静止时两弹簧在一条竖直线上,且均处于伸长状态。当箱子由静止开始加速下落时 [ ] A.上面弹簧的长度变短,下面弹簧的长度变长
B.上面弹簧的长度变长,下面弹簧的长度变短
C.上面弹簧的弹力变小,下面弹簧的弹力变大
D.上面弹簧的弹力变大,下面弹簧的弹力变小一种巨型娱乐器械由升降机送到离地面75m的高处,然后让座舱自由落下。落到离地面25m高时,制动系统开始启动,座舱均匀减速,到地面时刚好停下。若座舱中某人用手托着重50N的铅球,试求:
(1)当座舱落到离地面35m的位置时,手对球的支持力是多少?
(2)当座舱落到离地面15m的位置时,球对手的压力是多少?(取g=10m/s2)在电梯内用弹簧秤测某物体的重力,在下列哪种情况下,弹簧秤示数最小 [ ] A.电梯以2m/s2的加速度加速上升
B.电梯以2.5m/s2的加速度减速上升
C.电梯以3m/s2的加速度减速下降
D.电梯以2m/s2的加速度加速下降为了研究超重与失重现象,某同学把一体重计放在电梯的地板上,并将一物体放在体重计上随电梯运动并观察体重计示数的变化情况。下表记录了几个特定时刻体重计的示数(表内时间不表示先后顺序),若已知t0时刻电梯静止,则 [ ]
A.t1和t2时刻电梯的加速度方向一定相反
B.t1和t2时刻物体的质量并没有发生变化,但所受重力发生了变化
C.t1和t2时刻电梯运动的加速度大小相等,运动方向一定相反
D.t3时刻电梯可能向上运动人在地面上最多能举起质量是60kg的物体,而在加速下降的电梯里,最多能举起质量是80kg的物体,此时电梯的加速度为____________m/s2。(g=10m/s2) 某同学的家住在一座25层的高楼内,他每天乘电梯上楼,经过多次仔细观察和反复测量,他发现电梯启动后向上运动的速度符合如下图所示的规律,他就根据这一特点在电梯内用台秤、重物和停表测量这座楼房的高度。他将台秤放在电梯内,将重物放在台秤的托盘,电梯从第一层开始启动,经过不间断地运行,最后停在最高层。在整个过程中,他记录了台秤在不同时间段内的示数,记录的数据如下表所示,但由于0~3.0s段的时间太短,他没有来得及将台秤的示数记录下来。假设在每个时间段内台秤的示数都是稳定的,(以竖直向上为正方向,g=10m/s2),如下表所示: 求:
(1)根据v-t图及表格测量的数据求电梯上升过程的最大速度?
(2)电梯启动后上升过程中,0~-3.0s内台秤的读数多大?
(3)根据表格测量的数据,计算该座楼房每一层的平均高度?姚明已成为美国NBA一流中峰,给中国人争得了很多的荣誉,让更多的中国人爱上了篮球这项运动。姚明某次投篮跳起可分为下蹲、蹬地(加速上升)、离地上升、下落四个过程,下列关于蹬地和离地上升两个过程的说法正确的是(忽略空气阻力) [ ]
A.两过程中姚明都处于超重状态
B.两过程中姚明都处于失重状态
C.前过程为超重,后过程为完全失重
D.前过程为完全失重,后过程为超重如图所示,在升降机内的弹簧下端吊一物体A,其质量为m,体积为V,全部浸在水中。当升降机由静止开始以加速度a(a<g)匀加速下降时,该弹簧的长度将 [ ] A.不变
B.伸长
C.缩短
D.无法确定“蹦极”是一项非常刺激的体育运动。某人身系弹性绳自高空P点自由下落,图中a点是弹性绳的原长位置,c是人所到达的最低点,b是人静止地悬吊着时的平衡位置,人在从P点落下到最低点c的过程中 [ ] A.人在Pa段作自由落体运动,处于完全失重状态
B.在ab段绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态
C.在bc段绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态
D.在c点,人的速度为零,其加速度为零如图所示,升降机内的水平地板上,用轻弹簧连接一个的物体,弹簧处于拉伸状态,当升降机以速度v向下做匀速运动时,物体恰好能静止在地板上,若突然发现物体在升降机内向右运动,则升降机的运动情况可能是 [ ]
A.保持原来匀速运动
B.向下做加速运动
C.向下做减速运动
D.已停止不动在升降机中挂一个弹簧秤,下吊一个小球(如图),当升降机静止时,弹簧伸长4cm。当升降机运动时弹簧伸长2cm,若弹簧秤质量不计,则升降机的运动情况可能是 (g=10m/s2) [ ] A.以1 m/s2的加速度下降
B.以5 m/s2的加速度减速上升
C.以1 m/s2的加速度加速上升
D.以5 m/s2的加速度加速下降在升降机内,一人站在体重计上,发现此时体重计的读数比其在地面静止状态体重计的读数减少了20%,他所在的升降机可能正在
①以0.8g的加速度加速上升
②以0.2g的加速度加速下降
③以0.2g的加速度减速上升
④以0.8g的加速度减速下降[ ] A.①④
B.②③
C.①③
D.②④地球上质量为60kg的人,站在升降机内的台秤上,测得体重为480N,则升降机的运动情况可能是 [ ] A.匀速上升或匀速下降
B.加速下降
C.减速上升
D.减速下降升降机天花板上悬挂一个小球,当悬线中的拉力小于小球所受的重力时,则升降机的运动情况可能是 [ ] A.竖直向上做加速运动
B.竖直向下做加速运动
C.竖直向上做减速运动
D.竖直向下做减速运动物体在电梯地板上,电梯在竖直面内匀减速上升。如果质量为m的物体对电梯地板压力为N,则物体所受合外力大小为___________。 金属筒下部有一小孔,当筒内盛水时,水从小孔喷出,如图所示,如让金属筒自由下落,不计空气阻力,则筒下落过程中 [ ] A、水以原相同速度继续喷出
B、水不再从孔中喷出
C、水将以较小速度喷出
D、水将以较大速度喷出把一质量为0.5kg的物体挂在弹簧下,在电梯中看到弹簧秤的示数是3N,g取10m/s2,则可知电梯的运动情况可能是 [ ] A、以4m/s2的加速度加速上升
B、以4m/s2的加速度减速上升
C、以4m/s2的加速度加速下降
D、以4m/s2的加速度减速下降在升降机中的人,手握弹簧秤,其下端挂这质量为1kg的砝码,发现弹簧秤的读数为9.2N,而他的手却没有动。
(1)由此你能判断升降机是在升还是在降吗?为什么?
(2)能否判断加速度的方向?请求出其大小。如图所示,轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上,弹簧下端悬挂一个小铁球,在电梯运行时,乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小,这一现象表明 [ ] A.电梯一定是在下降
B.电梯可能是在上升
C.电梯的加速度方向一定是向上
D.乘客一定处在失重状态不定项选择 科学研究发现,在月球表面:①没有空气;②重力加速度约为地球表面的l/6;③没有磁场。若宇航员登上月球后,在空中从同一高度同时释放氢气球和铅球,忽略地球和其他星球对月球的影响,以下说法正确的有( ) A.运动过程中氢气球处于失重状态;而铅球处于超重状态
B.运动过程中氢气球、铅球都处于失重状态
C.氢气球和铅球同时落地
D.氢气球和铅球不同时落地,铅球先落到地面游乐园中,游客乘坐能匀速、加速或减速运动的升降机,可以体会超重与失重的感觉。下列描述正确的是( )
A.当升降机匀速上升时,游客是处在超重状态
B.当升降机加速上升时,游客是处在失重状态
C.当升降机减速上升时,游客是处在失重状态
D.当升降机加速下降时,游客是处在超重状态不定项选择 下列哪个说法是正确的( )
A.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态
B.蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态
C.举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态
D.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态在2008年北京残奥会开幕式上,运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃了主火炬,体现了残疾运动员坚忍不拔的意志和自强不息的精神。为了探究上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过程简化。一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图所示。设运动员的质量为65kg,吊椅的质量为15kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦。重力加速度取。当靠近主火炬时运动员与吊椅一起以加速度减速上升,求这时:
(1)运动员竖直向下拉绳的力;
(2)运动员对吊椅的压力。弹簧秤挂在升降机的顶板上,下端挂一质量为2kg的物体。当升降机在竖直方向运动时,弹簧秤的示数始终是16N。如果从升降机的速度为3m/s时开始计时,则经过1s,升降机的位移可能是(g取10m/s2) [ ] A.2m
B.3m
C.4m
D.8m我国成功发射的“神舟五号”,火箭全长58.3m,起飞重量为479.8×103kg,火箭点火升空,飞船进入预定轨道,“神舟五号”环绕地球飞行14圈用的时间是21h。飞船点火竖直升空时,航天员杨利伟感觉“超重感比较强”,仪器显示他对座舱的最大压力等于他体重的5倍。飞船进入轨道后,杨利伟还多次在舱内漂浮起来。假设飞船运行的轨道是圆形轨道。(地球半径R取6.4×103km,地面重力加速度g=10m/s2,计算结果取二位有效数字)
(1)试分析航天员在舱内“漂浮起来”的现象产生的原因。
(2)求火箭点火发射时,火箭的最大推力。
(3)估算飞船运行轨道距离地面的高度。把木箱放在电梯的水平地板上,则下列运动中地板受到的压力最小的是 [ ] A.电梯以a=5m/s2的加速度匀减速上升
B.电梯以a=2m/s2的加速度匀加速上升
C.电梯以a=2.5m/s2的加速度匀加速下降
D.电梯以v=10m/s的速度匀速上升电梯的顶部挂一个弹簧秤,秤下端挂了一个重物,电梯匀速直线运动时,弹簧秤的示数为10N,在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为8N,关于电梯的运动(如图所示),以下说法正确的是(g取10m/s2)( )
A.电梯可能向上加速运动,加速度大小为4m/s2
B.电梯可能向下加速运动,加速度大小为4m/s2
C.电梯可能向上减速运动,加速度大小为2m/s2
D.电梯可能向下减速运动,加速度大小为2m/s2不定项选择 下列说法中正确的是( )
A.速度、速率和加速度的运算都遵守平行四边形法则
B.如图所示是高速公路指示牌,牌中“25 km”是指从此处到下一个出口的位移是25km
C.蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态
D.若加速度与速度方向相同,加速度在减小的过程中,物体运动的速度一定减小在电梯内,某人发规体重计上的示数比自己正常的体重减少了10%,则以下判断可能正确的是(g=10 m/s2) [ ] A.电梯以9m/s2的加速度加速上升
B.电梯以1m/s2的加速度加速下降
C.电梯以1m/s2的加速度减速上升
D.电梯以9m/s2的加速度减速下降质量为50kg的某同学站在升降机中的体重计上,某一时刻该同学发现磅秤的示数为40kg,则在该时刻升降机可能是以下列哪种方式运动 [ ] A.加速下降
B.加速上升
C.减速上升
D.减速下降在2010年广州亚运会,我省选手郑幸娟勇夺女子跳高铜牌。图为郑幸娟在本届亚运会上以背越式成功地跳过了1.90米的高度。若忽略空气阻力,g取10m/s2。则下列说法正确的是( )
A.郑幸娟下降过程处于失重状态
B.郑幸娟起跳以后在上升过程中处于超重状态
C.郑幸娟起跳时地面对他的支持力等于他的重力
D.郑幸娟的重心离地面的最大高度不低于1.90米竖直升降的电梯内的天花板上悬挂着一根弹簧秤,如图所示,弹簧秤的秤钩上悬挂一个质量m=4kg的物体,试分析下列情况下电梯各种具体的运动情况(g取10m/s2):
(1)当弹簧秤的示数T1=40N,且保持不变;
(2)当弹簧秤的示数T2=32N,且保持不变;
(3)当弹簧秤的示数T3=44N,且保持不变。美国密执安大学5名学习航空航天技术的大学生搭乘NASA的飞艇参加了“微重力学生飞行计划”。飞行员将飞艇开到6000m的高空后,让其由静止下落,以模拟一种微重力的环境。下落过程中由于受空气阻力的影响,飞艇以9.6m/s2的加速度向下加速运动。这样,可以获得持续约25s的失重状态,大学生们便在这段时间内进行关于微重力影响的实验。设大学生质量为50kg,g取9.8m/s2。则在此过程中,大学生对下方座位的压力为 [ ] A.970N
B.490N
C.10N
D.12N
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