高考物理超重问题是一个涉及到力学和重力的综合性问题。超重是指物体对支持物的压力大于物体所受重力的现象。以下是一个关于超重问题的例题及其解答:
题目:一个质量为5kg的物体在竖直向上的拉力作用下,由静止开始向上运动。已知物体在上升过程中加速度的大小为1m/s^2,方向竖直向上。求:
(1)物体受到的拉力的大小;
(2)物体在上升5m过程中,拉力做的功。
分析:物体受到重力、拉力F和空气阻力作用,根据牛顿第二定律求出拉力F的大小。根据动能定理求出拉力做的功。
解答:
(1)由牛顿第二定律得:$F - mg = ma$,解得:$F = mg + ma = 5 times 10 + 5 times 1 = 55N$
(2)物体在上升过程中,拉力做的功为:$W = Fh = 55 times 5J = 275J$
讲解:本题主要考查了超重问题的分析方法,知道超重时物体受到的重力不变,根据牛顿第二定律求出拉力的大小是解题的关键。
相关例题:
以下也是一个关于超重问题的例子:
题目:一个质量为5kg的物体放在电梯内的平台上,随电梯一起以2m/s^2的加速度向上做匀加速直线运动,求:
(1)电梯地板对平台的支持力的大小;
(2)物体受到的支持力和重力的合力的大小和方向;
(3)物体对电梯地板的压力的大小。
分析:物体受到重力、支持力$F_{N}$和摩擦力作用,根据牛顿第二定律求出支持力的大小和合力的大小及方向。根据牛顿第三定律求解物体对电梯地板的压力的大小。
解答:
(1)由牛顿第二定律得:$F_{N} - mg = ma$,解得:$F_{N} = mg + ma = 5 times 10 + 5 times 2 = 55N$
(2)物体受到的支持力和重力合力的大小为:$F_{合} = ma = 5 times 2N = 10N$,方向竖直向上。
(3)物体对电梯地板的压力大小为:$F_{压} = F_{N} = 55N$。
讲解:本题主要考查了超重问题的分析方法,知道超重时物体受到的支持力不变,根据牛顿第二定律求出合力的大小及方向是解题的关键。
高考物理超重问题相关例题:
小明站在地面上,在竖直向上弹跳。他竖直向上的加速度是超重还是失重?
解析:小明在弹跳瞬间,受到向上的弹力作用,同时受到向下的重力作用。由于弹力大于重力,小明产生向上的加速度,处于超重状态。
相关例题:
一辆小车在水平地面上被拉着前进,小车受到的拉力大于阻力还是小于阻力?
解析:小车在水平地面上被拉着前进时,受到拉力和阻力的作用。由于拉力大于阻力,小车产生向前的加速度,处于超重状态。
高考物理超重问题是物理学的常见主题之一,特别是在高中物理和高考物理中。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,物体的加速度向上,且为正值。
以下是一些常见的高考物理超重问题及其例题:
1. 电梯上升问题:电梯从地面开始上升,直到到达一定的高度。在这个过程中,电梯中的物体感受到超重。问题可能包括电梯上升的速度、加速度、物体在电梯中的受力情况等。
例题:一栋大楼的电梯从地面开始以加速度为0.5m/s²上升,电梯中有一个人质量为50kg,求该人对电梯的压力(g取10m/s²)。
2. 汽车过桥问题:汽车在桥上加速或减速通过桥面时,由于车速较快,会产生较大的牵引力,导致物体感受到超重。问题可能包括汽车通过桥的速度、加速度、物体在车内的受力情况等。
例题:一辆汽车以加速度为2m/s²通过一座长为20m的桥,求该车对桥的压力(g取10m/s²)。
3. 货物吊装问题:起重机吊起货物时,由于吊绳的拉力较大,会导致物体感受到超重。问题可能包括吊绳的拉力、物体的受力情况、加速度等。
例题:一栋大楼需要吊起一箱货物到高处,已知货物的质量为50kg,吊绳的拉力不能超过1000N,求货物在吊装过程中的受力情况。
以上问题只是高考物理超重问题的冰山一角,实际上超重现象在日常生活中非常常见,如电梯升降、汽车过桥、货物吊装等。理解超重现象及其相关问题,对于提高物理成绩和解决实际问题具有重要意义。