高中物理超重和失重现象有:
超重现象:
1. 电梯加速上升或减速下降时,人处于超重状态。
2. 荡秋千时,秋千板加速下降或减速上升时,人处于失重状态。
失重现象:
1. 电梯加速下降或减速上升时,人处于失重状态。
2. 荡秋千时,秋千板加速上升或减速下降时,人处于失重状态。
此外,在完全失重的状态下,人可以穿过封闭的电梯门而不碰到任何东西。需要注意的是,超重和失重现象只存在于物体在运动中向上或向下的加速度大于重力加速度的情况下,即物体受到向上的加速度(如电梯加速上升或减速下降)或向下的加速度(如电梯加速下降或减速上升)时才会出现。同时,超重和失重现象只是一种视觉上的错觉,物体本身的质量并不会发生改变。
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,已知拉力大小为35N,物体上升的速度大小为1m/s。求:
(1)物体受到的摩擦力的大小;
(2)物体受到的合力的大小及方向;
(3)经过多长时间,物体速度达到0?
(4)物体向上运动的最大距离?
【分析】
(1)根据牛顿第二定律求出物体受到的摩擦力的大小;
(2)根据牛顿第二定律求出物体受到的合力的大小及方向;
(3)根据速度时间公式求出物体运动的时间;
(4)根据速度位移公式求出物体向上运动的最大距离。
【解答】
(1)由牛顿第二定律得:$F - mg - f = ma$,解得:$f = 5N$;
(2)物体受到的合力的大小为:$F_{合} = F - mg = 35N - 50N = - 5N$,方向竖直向上;
(3)经过时间$t$,物体速度达到$0$,由速度时间公式得:$at = 0 - v_{0}$,解得:$t = \frac{v_{0}}{a} = \frac{1}{5}s = 0.2s$;
(4)物体向上运动的最大距离为:$h = \frac{v_{0}^{2}}{2a} = \frac{1}{2}m$。
答:(1)物体受到的摩擦力的大小为$5N$;
(2)物体受到的合力的大小为$5N$,方向竖直向上;
(3)经过$0.2s$时间,物体速度达到$0$;
(4)物体向上运动的最大距离为$\frac{1}{2}m$。