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高三物理超重问题讲解和相关例题

2026-06-27 10:02:00课外拾零716

高三物理超重问题讲解和相关例题如下:y9r物理好资源网(原物理ok网)

例题:质量为5kg的物体在水平地面上以2m/s的速度做匀速直线运动,它受到的水平拉力为多少?物体对地面的压力为多少?(g取10N/kg)y9r物理好资源网(原物理ok网)

分析:物体在水平方向上受到两个力的作用,一个是拉力,一个是摩擦力。由于物体做匀速直线运动,所以这两个力是平衡力,大小是相等的。压力和支持力是相互作用力,根据物体在水平面上,可以判断出支持力和重力大小相等。y9r物理好资源网(原物理ok网)

解:因为物体做匀速直线运动,所以拉力等于摩擦力为:$f = F = 5 \times 2N = 10N$;y9r物理好资源网(原物理ok网)

因为物体在水平面上,所以支持力和重力大小相等,所以支持力为:$F_{支} = G = mg = 5kg \times 10N/kg = 50N$。y9r物理好资源网(原物理ok网)

由于物体静止在水平面上,所以物体受到的拉力和摩擦力是一对平衡力,大小相等,方向相反。y9r物理好资源网(原物理ok网)

讲解:超重是指物体对支持物的压力大于物体所受重力的现象。当物体做加速上升或减速下降时,物体都处于超重状态。本题中物体做匀速直线运动,不受加速或减速运动的影响,所以拉力等于摩擦力。由于物体静止在水平面上,所以支持力和重力大小相等。y9r物理好资源网(原物理ok网)

相关例题:质量为2kg的物体放在水平地面上,用10N的水平拉力使物体从静止开始运动,物体与地面间的动摩擦因数为0.2,求:(1)物体的加速度;(2)经过5s物体的速度;(3)5s内物体的位移。y9r物理好资源网(原物理ok网)

分析:物体受到重力、支持力和摩擦力的作用,根据牛顿第二定律求出物体的加速度和速度以及位移。y9r物理好资源网(原物理ok网)

解:(1)根据牛顿第二定律得:$F - \mu mg = ma$y9r物理好资源网(原物理ok网)

解得:$a = 6m/s^{2}$y9r物理好资源网(原物理ok网)

(2)经过$5s$物体的速度为:$v = at = 30m/s$y9r物理好资源网(原物理ok网)

(3)$5s$内物体的位移为:$x = \frac{v}{2}t = \frac{30}{2} \times 5m = 75m$y9r物理好资源网(原物理ok网)

讲解:本题中物体受到重力、支持力和摩擦力的作用,根据牛顿第二定律求出加速度和速度以及位移。由于物体做匀加速直线运动,所以加速度不变,速度和位移随时间均匀增加。由于物体超重时加速度向上,所以支持力大于重力。y9r物理好资源网(原物理ok网)

总结:超重和失重是高中物理中的一个重要概念,也是高考的热点之一。要正确理解超重和失重的概念,知道超重和失重时物体的加速度方向、受力情况和运动性质的变化情况。同时要注意超重和失重时物体的速度方向可以向上也可以向下。y9r物理好资源网(原物理ok网)

高三物理超重问题讲解:y9r物理好资源网(原物理ok网)

超重是指物体对支持物的压力大于物体所受重力的现象。在超重状态下,物体的加加速度方向向上,具有向上的速度。y9r物理好资源网(原物理ok网)

相关例题:y9r物理好资源网(原物理ok网)

问题:一个质量为50kg的人站在电梯中体重计上,当电梯以0.3m/s²的加速度向上加速运动时,体重计的读数是多少?y9r物理好资源网(原物理ok网)

分析:y9r物理好资源网(原物理ok网)

1. 根据牛顿第二定律,人对支持物的压力大于人的重力,所以处于超重状态。y9r物理好资源网(原物理ok网)

2. 支持物的读数即体重计的示数等于人的压力,所以可求得体重计的示数。y9r物理好资源网(原物理ok网)

解答:y9r物理好资源网(原物理ok网)

1. 根据牛顿第二定律,有 $ma = F - mg$,其中$a = 0.3m/s^{2}$向上,$m = 50kg$,可得 $F = m(g + a) = 50 \times (10 + 0.3)N = 515N$。y9r物理好资源网(原物理ok网)

2. 体重计的示数即为压力,所以读数为$515N$。y9r物理好资源网(原物理ok网)

相关练习:y9r物理好资源网(原物理ok网)

问题:一个质量为60kg的人在电梯中站在体重计上,电梯以0.2m/s²的加速度加速下降时,体重计的读数是多少?y9r物理好资源网(原物理ok网)

答案:体重计的读数为$60kg \times g - 60kg \times 0.2N = 576N$。y9r物理好资源网(原物理ok网)

高三物理超重问题讲解y9r物理好资源网(原物理ok网)

超重是指物体对支持物的压力大于物体所受重力的现象。简单来说,一个物体在竖直方向上运动得快,它就会超重;运动得慢,它就失重。y9r物理好资源网(原物理ok网)

超重现象发生在加速度向上的情况,与失重相对应,一个向上加速,一个向下加速。y9r物理好资源网(原物理ok网)

例题:y9r物理好资源网(原物理ok网)

【例1】一质量为5kg的物体在竖直向上的拉力作用下由静止开始运动,已知拉力大小为35N,物体在上升10m的过程中,拉力对物体做功为多少?物体克服重力做功多少?物体的重力势能变化了多少?y9r物理好资源网(原物理ok网)

【分析】y9r物理好资源网(原物理ok网)

(1)物体在竖直方向上受到重力和拉力两个力的作用,根据牛顿第二定律求出物体的加速度大小和方向。y9r物理好资源网(原物理ok网)

(2)根据运动学公式求出上升的高度,再根据功的公式求出拉力对物体做的功和克服重力做的功。y9r物理好资源网(原物理ok网)

(3)根据重力做功的特点求出物体的重力势能变化了多少。y9r物理好资源网(原物理ok网)

【解答】y9r物理好资源网(原物理ok网)

(1)由牛顿第二定律得:$F - mg = ma$,解得:$a = 2m/s^{2}$,方向竖直向上。y9r物理好资源网(原物理ok网)

(2)由运动学公式得:$v^{2} = 2ah$,解得:$v = 4m/s$,上升的高度为:$h = \frac{v^{2}}{2a} = \frac{4^{2}}{2 \times 2}m = 4m$,拉力对物体做的功为:$W = Fh = 35 \times 4J = 140J$,物体克服重力做的功为:$W_{G} = mgh = 5 \times 10 \times 4J = 200J$。y9r物理好资源网(原物理ok网)

(3)物体的重力势能变化量为:$\bigtriangleup E_{p} = W_{G} - 0 = 200J$。y9r物理好资源网(原物理ok网)

常见问题:y9r物理好资源网(原物理ok网)

1. 超重和失重时物体的重力大小没有变化,只是物体的运动状态变了。y9r物理好资源网(原物理ok网)

2. 超重和失重时物体的重力加速度变了,超重时加速度方向向上,处于超重的物体具有向上的加速度,超重时物体的速度方向可以向上或向下。失重时加速度方向向下,处于失重的物体具有向下的加速度,失重时物体的速度方向只能是向下。y9r物理好资源网(原物理ok网)

3. 超重和失重时物体的重力势能是变化的。y9r物理好资源网(原物理ok网)

以上就是高三物理超重问题的讲解和相关例题常见问题的解答。希望对你有所帮助。y9r物理好资源网(原物理ok网)