超重和失重问题
升降机中人m =50kg,a=2 m/s向上或向下,求秤的示数
N
1、 静止或匀速直线
N=mg
视重=重力 平衡
a = 0
2、 向上加速或向下减速,a向上 N
N-mg=ma a
∴N=mg+ma
视重>重力 超重 mg
3、 N
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9、如图所示,升降机内质量为m的小球用轻弹簧系住,悬在升降机内,当升降机以a=加速度减速上升时,秤系数为( A )
A、2mg/3 B、mg/3 C、4mg/3 D、mg
例10、如图所示,电梯中有一桶水,水面上漂浮一木块,其质量为m,静止时木块一部分浸在水中,当电梯以a加速上升时,问木块浸在水中的深度如何变化?(不变)
注意:
①、 电梯加速运动时,水也处在超重状态;
②、 物体所受浮力是物体上、下表面受到的水的压力差f=m(ga)V排
五、牛顿定律的适用范围:
a) 只适用于研究惯性系中运动与力的关系,不能用于非惯性系;
b) 只适用于解决宏观物体的低速运动问题,不能用来处理高速运动问题;
c) 只适用于宏观物体,一般不适用微观粒子。
六、单位制和力学单位制:略