超重和失重例题分析
高中物理第一册超重和失重 例题解析

超重和失重 例题解析★夯实根底1.关于超重和失重,如下说法中正确的答案是A.超重就是物体受的重力增加了B.失重就是物体受的重力减小了C.完全失重就是物体一点重力都不受了D.不论超重或失重物体所受重力是不变的【答案】 D2.前苏联时期在空间建立了一座实验室,至今仍在地球上空运行.这座空间站中所有物体都处于完全失重状态,如此在其中可以完成如下哪个实验A.用天平称量物体的质量B.做托里拆利实验C.验证阿基米德定律D.用两个弹簧秤验证牛顿第三定律【答案】 D3.用一根细绳将一重物吊在电梯的天花板上.在如下四种情况中,绳的拉力最大的是A.电梯匀速上升B.电梯匀速下降C.电梯加速上升D.电梯加速下降【答案】 C4.升降机以0.2 m/s 2的加速度竖直加速上升,站在升降机里质量为60 kg 的人对升降机地板的压力为________N ;如果升降机以一样大小的加速度减速上升,人对地板的压力又为________N.〔g 取10 m/s 2)【解析】 升降机加速上升时,人受向上的支持力F 1和向下的重力mg ,根据牛顿第二定律知:F 1-mg =maF 1=mg +ma =612 N升降机减速上升时,力的方向不变,同理:mg -F 2=maF 2=mg -ma =588 N故两种情况下的压力分别是612 N 、588 N.【答案】 612;5885.某人在地面上最多能举起60 kg 的重物,当此人站在以5 m/s 2的加速度加速上升的升降机中,最多能举起kg 的重物.(g 取10 m/s 2)【解析】 在地面上某人最多能举起60 kg 的重物,如此他的最大举力F =600 N ,在加速上升的升降机中,该力不变,设最多能举起质量为m 的物体,由牛顿第二定律得F -mg =mam=510600+=+a g F kg =40 kg【答案】 406.如图3—7—4所示,升降机天花板上用轻弹簧悬挂一物体,升降机静止时弹簧伸长 10 cm ,运动时弹簧伸长5 cm ,如此升降机的运动状态可能是图3—7—4A.以a =1 m/s 2的加速度加速下降B.以a =1 m/s 2的加速度加速上升C.以a =4.9 m/s 2的加速度减速上升 D.以a =4.9 m/s 2的加速度加速下降【解析】 升降机运动时,弹簧伸长量变小,弹力减小,物体失重,具有向下的加速度.静止时F 1=mg ,F 2=21F 1=21mg 运动时,mg -F 2=ma ,所以a =g /2=4.9 m/s 2.【答案】 CD7.如图3—7—5所示,在原来匀速运动的升降机的水平地板上放一物体,受到一个伸长的弹簧的拉力作用,但仍能保持与升降机相对静止.现突然发现物体被弹簧拉动,如此可以判断升降机的运动状态可能是图3—7—5A.加速上升 B.加速下降 C.减速上升D.减速下降【解析】 当物体匀速时,分析其受力如下列图,因为物体被弹簧拉动,所以弹簧的弹力F 大于物体所受的最大静摩擦力,说明最大静摩擦力减小了,可得F N 减小了.故升降机在竖直方向上具有了向下的加速度.【答案】 BC★提升能力8.在空中竖直向上发射一枚小火箭,其v —t 图象如图3—7—6所示,火箭内的水平支承面上放有质量为0.2 kg 的物体,如此物体对支承面的最大压力为N ,物体对支承面的最小压力为 N 〔g =10 m/s 2〕.图3—7—6【解析】 前5 s火箭加速上升,物体对支承面的压力最大.由v —t 图象知,前5 s 火箭的加速度大小为a 1=5100=∆t v m/s 2=20 m/s 2 放在水平支承面上的物体受到重力mg 和支持力F N ,由牛顿第二定律得F N -mg =maF N =m 〔g +a 〕=0.2×30 N =6 N由牛顿第三定律得,物体对支承面的压力大小为6 N.5 s以后,火箭做竖直上抛运动,加速度为重力加速度,处于完全失重状态,物体对支承面的压力为零.【答案】 6;09.升降机中斜面的倾角为θ,上面放着质量为m 的物体,如图3—7—7所示,当升降机以a 向上加速运动时,物体在斜面上保持静止.求物体所受斜面作用的摩擦力和支持力分别为多大?【解析】 由于物体随升降机加速上升,物体处于超重状态,相当于静止系统内物体重〔mg +ma 〕,所以F f =m (g +a )sin θF N =m (g +a )cos θ 【答案】 F f =m (g +a )sin θF N =m (g +a )cos θ10.质量为M 的人站在地面上,用绳通过定滑轮将质量为m 的重物从高处放下,如图3—7—8所示,假设重物以加速度a 下降〔a <g =,如此人对地面的压力为图3—7—8A.(M +m )g -maB.M (g -a )-maC.(M -m )g +maD.Mg -ma【解析】 对物体受力分析如图,由牛顿第二定律有G -T =ma ①对人受力有F N +T =Mg ②由①②得 F N =Mg -T =Mg +ma -mg =(M -m)g +ma同一根绳上拉力处处相等.【答案】 C11.用力F 提拉用细绳连在一起的A 、B 两物体,如图3—7—9以 4.9 m/s 2的加速度匀加速竖直上升,A 、B 的质量分别为1 kg 和2 kg ,绳子所能承受的最大拉力是35 N ,如此〔1〕力F 的大小是多少?〔2〕为使绳不被拉断,加速上升的最大加速度是多少?【解析】 以AB 整体为研究对象,应用牛顿第二定律,F -(m 1+m 2)g =(m 1+m 2)a 得:F =44.1 N;再以B 为研究对象,为使绳子不被拉断,AB 间的拉力最多能达到F 1=35 N ,如此物体的加速度为a =221m g m F -=7.7 m/s 2图3—7—9图3—7—7【答案】〔1〕44.1 N (2)7.7 m/s2。
失重超重高中物理练习题及讲解

失重超重高中物理练习题及讲解# 失重超重现象的高中物理练习题及讲解## 练习题一:失重状态下的物体题目:在一次太空旅行中,宇航员在失重状态下将一个质量为2kg的物体从舱内抛出。
假设物体在抛出时的速度为5m/s,求物体在失重状态下的动能。
解答:失重状态下,物体不受重力影响,动能的计算公式为:\[ KE = \frac{1}{2}mv^2 \]其中,\( m \) 是物体的质量,\( v \) 是物体的速度。
将题目中的数据代入公式,得:\[ KE = \frac{1}{2} \times 2 \times 5^2 = 25 \, \text{J} \] 所以,物体在失重状态下的动能为25焦耳。
## 练习题二:超重状态下的电梯题目:一个质量为60kg的人站在电梯内,电梯以2m/s²的加速度向上加速。
求此时人所感受到的重力。
解答:在超重状态下,人所感受到的重力等于其真实重力加上由于加速度产生的额外力。
真实重力为:\[ F_{\text{real}} = mg \]其中,\( m \) 是人的质量,\( g \) 是重力加速度(约9.8m/s²)。
代入数据得:\[ F_{\text{real}} = 60 \times 9.8 = 588 \, \text{N} \]由于电梯向上加速,人会感受到额外的力,这个力的计算公式为:\[ F_{\text{extra}} = ma \]代入数据得:\[ F_{\text{extra}} = 60 \times 2 = 120 \, \text{N} \]所以,人所感受到的总重力为:\[ F_{\text{total}} = F_{\text{real}} + F_{\text{extra}} =588 + 120 = 708 \, \text{N} \]## 练习题三:失重与超重的转换题目:一个质量为50kg的物体在自由落体过程中,从10m的高度开始下落。
超重和失重的典型例题

超重和失重 问题 超重和失重是两个很重要的物理现象。
当物体的加速度向上时,物体对支持物的压力大于物体的重力,这种现象叫做超重;当物体的加速度向下时,物体对支持物的压力小于物体的重力,这种现象叫做失重;当物体向下的加速度为g 时,物体对支持物的压力为零,这种现象叫做完全失重。
下面通过举例说明超重和失重的有关问题。
【例1】竖直升降的电梯内的天花板上悬挂着一根弹簧秤,如图1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的运动情况(g 取10m/s 2):(1)当弹簧秤的示数T 1=40N ,且保持不变.(2)当弹簧秤的示数T 2=32N ,且保持不变.(3)当弹簧秤的示数T 3=44N ,且保持不变. 解析:选取物体为研究对象,它受到重力mg 和竖直向上的拉力T 的作用.规定竖直向上方向为正方向.当T 1=40N 时,根据牛顿第二定律有T 1-mg =ma 1,则 由此可见电梯处于静止或匀速直线运动状态. (2)当T 2=32N 时,根据牛顿第二定律有T 2-mg =ma 2,则式中的负号示物体的加速度方向与所选定的正方向相反,即电梯的加速度方向竖直向下.电梯加速下降或减速上升.(3)当T 3=44N 时,根据牛顿第二定律有T 3-mg =ma 3,则加速度为正值表示电梯的加速度方向与所选的正方向相同,即电梯的加速度方向竖直向上.电梯加速上升或减速下降.小结:当物体加速下降或减速上升时,亦即具有竖直向下的加速度时,物体处于失重状态;当物体加速上升或减速下降时,亦即具有竖直向上的加速度时,物体处于超重状态.【例2】举重运动员在地面上能举起120kg 的重物,而在运动着的升降机中却只能举起100kg 的重物,求升降机运动的加速度.若在以2.5m/s 2的加速度加速下降的升降机中,此运动员能举起质量多大的重物?(g 取10m/s 2)解析:运动员在地面上能举起120kg 的重物,则运动员能发挥的向上的最大支撑力F =m 1g =120×10N =1200N ,(1)在运动着的升降机中只能举起100kg 的重物,可见该重物超重了,升降机应具有向上的加速度对于重物:F -m 2g=m 2 a 1,则(2)当升降机以a 2=2.5m/s 2的加速度加速下降时,重物失重.对于重物, 点拨:题中的一个隐含条件是:该运动员能发挥的向上的最大支撑力(即举重时对重物的最大支持力)是一个恒量,它是由运动员本身的素质决定的,不随电梯运动状态的改变而改变.【例3】如图3所示,是电梯上升的v ~t 图线,若电梯的质量为100kg ,则承受电梯的钢绳受到的拉力在0~2s 之间、2~6s 之间、6~9s 之间分别为多大?(g 取10m/s 2)解析:从图中可以看出电梯的运动情况为先加速、后匀速、再减速,根据v -t 图线可以确定电梯的加速度,由牛顿运动定律可列式求解对电梯的受力情况分析如图3所示:(1)由v -t 图线可知,0~2s 内电梯的速度从0均匀增加到6m/s ,其加速度a 1=(v t -v 0)/t =3m/s 2由牛顿第二定律可得F 1-mg =ma 1 解得钢绳拉力 F 1=m(g +a 1)=1300 N(2)在2~6s 内,电梯做匀速运动.F 2=mg =1000N(3)在6~9s 内,电梯作匀减速运动,v 0=6m/s ,v t =0,加速度a 2=(v t -v 0)/t =-2m/s 2由牛顿第二定律可得F 3-mg =ma 2,解得钢绳的拉力F 3=m (g +a 2)=800N .点拨:本题是已知物体的运动情况求物体的受力情况,而电梯的运动情况则由图象给出.要学会从已知的v ~t 图线中找出有关的已知条件.F mg图1 图3小结:从计算结果来看吊起电梯的钢绳的拉力与它的速度无关,而与它的加速度有关,即超失重的条件是看物体运动的加速度而不是看物体运动的速度。
超重失重、等时圆和动力学两类基本问题(解析版)

超重失重、等时圆和动力学两类基本问题导练目标导练内容目标1超重失重目标2动力学两类基本问题目标3等时圆模型【知识导学与典例导练】一、超重失重1.判断超重和失重现象的三个角度(1)从受力的角度判断:当物体受到的向上的拉力(或支持力)大于重力时,物体处于超重状态;小于重力时处于失重状态;等于零时处于完全失重状态。
(2)从加速度的角度判断:当物体具有向上的加速度时处于超重状态;具有向下的加速度时处于失重状态;向下的加速度恰好等于重力加速度时处于完全失重状态。
(3)从速度变化角度判断:物体向上加速或向下减速时,超重;物体向下加速或向上减速时,失重。
2.对超重和失重问题的三点提醒(1)发生超重或失重现象与物体的速度方向无关,只取决于加速度的方向。
(2)并非物体在竖直方向上运动时,才会出现超重或失重现象。
只要加速度具有竖直向上的分量,物体就处于超重状态;同理,只要加速度具有竖直向下的分量,物体就处于失重状态。
(3)发生超重或者失重时,物体的实际重力并没有发生变化,变化的只是物体的视重。
1如图所示,一个圆形水杯底部有一小孔,用手堵住小孔,往杯子里倒半杯水。
现使杯子做以下几种运动,不考虑杯子转动及空气阻力,下列说法正确的是()A.将杯子竖直向下抛出,小孔中有水漏出B.将杯子斜向上抛出,小孔中有水漏出C.用手握住杯子向下匀速运动,不堵住小孔也没有水漏出D.杯子做自由落体运动,小孔中没有水漏出【答案】D【详解】ABD.杯子跟水做斜抛运动、自由落体运动、下抛运动时都只受重力,处于完全失重状态,杯子与水相对静止,因此不会有水漏出,AB错误,D正确;C.杯子向下做匀速运动,处于平衡状态,水受重力,会漏出,C错误。
故选D。
2“笛音雷”是春节期间常放的一种鞭炮,其着火后一段时间内的速度-时间图像如图所示(取竖直向上为正方向),其中t0时刻为“笛音雷”起飞时刻、DE段是斜率大小为重力加速度g的直线。
不计空气阻力,则关于“笛音雷”的运动,下列说法正确的是()A.“笛音雷”在t 2时刻上升至最高点B.t 3~t 4时间内“笛音雷”做自由落体运动C.t 0~t 1时间内“笛音雷”的平均速度为v 12D.t 3~t 4时间内“笛音雷”处于失重状态【答案】D【详解】A 由图可知,t 0~t 4时间内“笛音雷”的速度一直为正值,表明其速度方向始终向上,可知,“笛音雷”在t 2时刻并没有上升至最高点,上升至最高点应该在t 4时刻之后,故A 错误;B .t 3~t 4时间内“笛音雷”速度方向向上,图像斜率为一恒定的负值,表明t 3~t 4时间内“笛音雷”实际上是在向上做竖直上抛运动,其加速度就是重力加速度g ,故B 错误;C .将A 、B 用直线连起来,该直线代表匀加速直线运动,其平均速度为v12,而AB 线段与横轴所围的面积大于AB 曲线与横轴所围的面积,该面积表示位移,根据v =ΔxΔt可知,直线代表的匀加速直线运动的平均速度大于AB 曲线代表的变加速直线运动的平均速度,即t 0~t 1时间内“笛音雷”的平均速度小于v12,故C 错误;D .根据上述,t 3~t 4时间内“笛音雷”做竖直上抛运动,加速度方向竖直向下,“笛音雷”处于失重状态,故D 正确。
第四讲 两类动力学问题 超重和失重(解析版)

第四讲两类动力学问题超重和失重【例1】在升降电梯内的地面上放一体重计,电梯静止时,晓敏同学站在体重计上,体重计示数为50 kg,电梯运动过程中,某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图所示,在这段时间内下列说法中正确的是()A.晓敏同学所受的重力变小了B.晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力C.电梯一定在竖直向下运动D.电梯的加速度大小为g/5,方向一定竖直向下答案 D解析晓敏在这段时间内处于失重状态,是由于晓敏对体重计的压力变小了,而晓敏的重力没有改变,A选项错;晓敏对体重计的压力与体重计对晓敏的支持力是一对作用力与反作用力,大小一定相等,B选项错,以竖直向下为正方向,有:mg-F=ma,即50g-40g=50a,解得a=g/5,方向竖直向下,但速度方向可能是竖直向上,也可能是竖直向下,C选项错,D选项正确.【练习1】在箱式电梯里的台秤秤盘上放着一物体,在电梯运动过程中,某人在不同时刻拍了甲、乙和丙三张照片,如图所示,乙图为电梯匀速运动的照片。
从这三张照片可判定() A.拍摄甲照片时,电梯一定处于加速下降状态B.拍摄丙照片时,电梯一定处于减速上升状态C.拍摄丙照片时,电梯可能处于加速上升状态D.拍摄甲照片时,电梯可能处于减速下降状态答案 D解析根据已知条件可知,甲为超重,故加速度向上;丙为失重,加速度向下。
答案选D【练习2】如图所示,小球的密度小于杯中水的密度,弹簧两端分别固定在杯底和小球上.静止时弹簧伸长Δx.若全套装置自由下落,则在下落过程中弹簧的伸长量将( )A.仍为ΔxB.大于ΔxC.小于Δx,大于零D .等于零答案 D解析 当全套装置自由下落时,系统处于完全失重状态,弹簧与连接物之间无相互作用力,即弹簧恢复到原长,故D 选项正确.【例2】如图所示,箱子的质量M =5.0kg ,与水平地面的动摩擦因数μ=0.22。
在箱子顶板处系一细线,悬挂一个质量m =1.0kg 的小球,箱子受到水平恒力F 的作用,使小球的悬线偏离竖直方向θ=30°角,则F 应为多少?(g =10m /s 2)答案 48N解析 对小球由牛顿第二定律得:mgtgθ=ma ①对整体,由牛顿第二定律得:F -μ(M+m )g =(M+m )a ②由①②代入数据得:F =48N【练习3】同种材料的a 、b 两物体的质量分别为m 1、m 2,由轻质弹簧相连。
超重失重

超重和失重问题N1、 静止或匀速直线N =mg视重=重力平衡 a = 02、 向上加速或向下减速,a 向上N -mg =ma a∴N =mg +ma视重>重力 超重3、 向下加速或向上减速,a 向下mg -N =ma∴N =mg -ma视重<重力 失重4、 如果a =g 向下,则N =0 台秤无示数完全失重注意:①、物体处于“超重”或“失重”状态,地球作用于物体的重力始终存在,大小也无变化;②、发生“超重”或“失重”现象与物体速度方向无关,只决定于物体的加速度方向;③、在完全失重状态,平常一切由重力产生的物理现象完全消失。
如单摆停摆、浸在水中的物体不受浮力等。
例题:升降机中人m =50kg ,a=2 m/s 向上或向下,求秤的示数【典型例题】一、超重失重【例1】为了研究超重与失重现象,某同学把一体重秤放在电梯的地板上,他站在体重秤上随电梯运动并观察体重秤示数的变化情况。
下表记录了几个特定时刻体重秤的示数。
(表内时间不表示先后顺序)时间 t 0 t 1 t 2 t 3体重秤示数(kg ) 45.0 50.0 40.0 45.0若已知t 0时刻电梯静止,则( )A .t 1和 t 2时刻该同学的质量并没有变化,但所受重力发生了变化B .t 1和 t 2时刻电梯的加速度方向一定相反C .t 1和 t 2时刻电梯运动的加速度方向相反、运动方向不一定相反D .t 3时刻电梯可能向上运动【例2】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3-7-1所示,现发现A 突然被弹簧拉动向右方。
由此可判断,此时升降机的运动可能是 ( )A. 加速上升B. 减速上升C. 加速下降AD. 减速下降【例3】某人在以a =2.5m/s 2的加速下降的电梯中最多可举起m 1=80kg 的物体,则此人在地面上最多可举起多少千克的物体?若此人在一匀加速上升的电梯中,最多能举起m 2=40kg 的物体,则此高速电梯的加速度多大?(g 取10m/s 2)二、牛顿第二定律应用【例1】 如图所示,如图所示,轻弹簧下端固定在水平面上。
高一物理超重失重试题答案及解析

高一物理超重失重试题答案及解析1. 在下面所介绍的各种情况中,哪种情况将出现超重现象? ①荡秋千经过最低点的小孩 ②汽车过凸形桥 ③汽车过凹形桥④在绕地球作匀速圆周运动的飞船中的仪器 A ①② B ①③ C ①④ D ③④ 【答案】B【解析】:①荡秋千经过最低点的小球,此时有向上的加速度,处于超重状态. ②汽车过凸形桥最高点,加速度向下,处于失重状态;③汽车过凹形桥最低点,此时有向上的加速度,处于超重状态. ④在绕地球做匀速圆周运动的飞船中的仪器,处于完全失重状态。
故B 正确。
【考点】考查了超重和失重2. 如图所示,质量一定的汽车驶过圆弧形桥面顶点时未脱离桥面,关于汽车所处的运动状态以及对桥面的压力,以下说法正确的是 ( )A .汽车处于超重状态,它对桥面的压力大于汽车的重力B .汽车处于超重状态,它对桥面的压力小于汽车的重力C .汽车处于失重状态,它对桥面的压力大于汽车的重力D .汽车处于失重状态,它对桥面的压力小于汽车的重力【答案】D【解析】试题解析:由于圆弧形桥面的圆心在下方,故汽车通过时的向心力竖直向下,设汽车受到的圆弧形桥面的支持力为F N ,则由牛顿第二定律可得:mg -F N =ma ,故F N =mg -ma ,根据力的相互性可知,汽车对桥面的压力小于汽车的重力,即汽车处于失重状态,故D 正确。
【考点】牛顿第二定律,圆周运动。
3. 王力乘坐电梯,突然感到背上的背包变轻了,电梯此时可能在 A .匀速上升 B .减速下降 C .加速上升 D .减速上升【答案】D【解析】背包变轻说明处于失重状态,当加速度向下时处于失重状态,即当物体加速下降或减速上升时,才处于失重状态,因此D 正确,ABC 错误。
【考点】超重与失重4. 2013年6月20日上午10时,中国首位“太空教师”王亚平在太空一号太空舱内做了如下两个实验:实验一,将两个细线悬挂的小球由静止释放,小球呈悬浮状。
实验二,拉紧细线给小球一个垂直于线的速度,小球以选点为圆做匀速圆周运动。
高中物理超重与失重例题解析 沪科版 必修1

超重与失重-例题解析所谓超重和失重。
指的是当物体(或物体系的一部分)具有竖直方向上的加速度时,引起的物体对支持物的压力比其重力大或小.变化的是“视重”,物体本身的重力并没有发生变化.处理超重、失重的问题,实际上是牛顿运动定律的应用,与一般题目的处理方法是一样的,即首先确定研究对象,然后进行受力分析和运动状态分析,选择正方向列牛顿运动定律方程与运动规律方程,求解验证.【例1】升降机以5 m/s2的加速度匀加速上升,站在升降机里的人质量是50 kg,人对升降机地板的压力是多大?若此时人站在升降机里的测力计上,测力计的示数是多大?解析:人和升降机以共同的加速度上升,因而人的加速度是已知的,题中又给出了人的质量。
为了能够应用牛顿第二定律.应该把人作为研究对象.人在升降机中受到两个力:重力G和地板的支持力F.升降机地板对人的支持力和人对升降机地板的压力是一对作用力和反作用力。
根据牛顿第三定律。
只要求出前者就可知道后者.人在G和F的合力作用下,以0.5 m/s2加速度竖直向上运动.取竖直向上为正方向,根据牛顿第二定律得F-G=ma由此可得F=G+ma=m(g+a).代入数值得F=515 N.根据牛顿第三定律.人对地板的压力的大小也是515 N.方向与地板对人的支持力的方向相反,即竖直向下.测力计的示数表示的是测力计受到的压力,所以测力计的示数就是515 N.【例2】某人在地面上最多能举起60 kg的重物,当此人站在以5 m/s2的加速度加速上升的升降机中,最多能举起________kg的重物.(g取10 m/s2)解析:当人在地面上举起杠铃时,对杠铃分析,由牛顿第二定律得F-mg=0在升降机内举起杠铃时,由于升降机具有竖直向上的加速度,故杠铃也具有相同的竖自向上的加速度,而人对外提供的最大力是不变的,对杠铃由牛顿第二定律得F-m′g=m′a解得m′=40 kg.所以,在加速上升的升降机内,人能举起的杠铃的最大质量为40kg.【例】据报载,我国航天第一人杨利伟的质量为63 kg(装备质量不计).假如飞船以8.6 m/s2的加速度竖直上升,这是他对坐椅的压力多大?杨利伟训练时承受的压力可达到8个G,这表示什么意思?当飞船返回地面,减速下降时。
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超重和失重
例题分析
例1 关于电梯的几种运动中,支持力的变化情况如何?
分析:
速度方向加速度方向支持力与重力静止:无无=
上升:匀速↑无=
加速↑↑>
减速↑↓<
下降:匀速↓无=
加减↓↓<
减速↓↑>
例2:一台升降机的地板上放着一个质量为m的物体,它跟地面间的动摩擦因数为μ,可以认为物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力。
一根劲度系数为k的弹簧水平放置,左端跟物体相连,右端固定在竖直墙上,如图3-21(甲)所示。
开始时弹簧的伸长为Δx,弹簧对物体有水平向右的拉力,求:升降机怎样运动时,物体才能被弹簧拉动?
分析:物体开始没有滑动是由于弹簧的拉力小于最大静摩擦力。
这里f=μN,只减小地面对物体的压力才能减少最大静摩擦力。
当f=μN=kΔx时物体开始滑动。
取物体为研究对象,受力如图3-21(乙)所示,当物体做向下的加速运动或向上的减速运动时,才能使地面对物体的压力减小,即G-N=ma。
联解两式得:a=(G-N)/m=(mg-kΔx/μ)/ m=g-kΔx/μm
即升降机做a > g kΔx/μm的向下的匀加速运动或向上的匀减速运动时,物体可以在地面上滑动。