高三物理超重問題主要有以下幾類:
1. 加速上升超重:物體受到重力、拉力、支持力,合力方向向上,加速度方向向上,是超重現(xiàn)象。
2. 減速下降超重:物體受到重力、支持力(大于重力),合力方向向上,加速度方向向下,是超重現(xiàn)象。
3. 物體在豎直方向的上下晃動問題:物體在重力和繩的拉力作用下做圓周運動,在最高點和最低點,加速度方向向上,處于超重狀態(tài)。
4. 汽車突然起動的情況:人由于慣性會保持原來的靜止?fàn)顟B(tài),腳隨車啟動而抬離地面時,人的上身由于慣性還要保持原來的靜止?fàn)顟B(tài),因而會向前傾倒,此時應(yīng)抓住扶手。
5. 汽車突然剎車的情況:人由于慣性會保持原來的運動狀態(tài),腳隨車停止而壓緊剎車時,人的上身由于慣性還要繼續(xù)向前運動,因而會向前傾倒,此時應(yīng)抓好扶手。
6. 背著物體加速上升或減速下降的時候,人處于超重狀態(tài)。
7. 繞地球沿橢圓軌道運行的人造地球衛(wèi)星中的物體處于失重狀態(tài)。
通過以上分類,可以了解到超重問題的不同表現(xiàn)形式。在學(xué)習(xí)過程中,需要理解并掌握這些問題的解決方法。
問題:一質(zhì)量為5kg的物體在豎直向上的拉力作用下靜止在傾角為30°的斜面上,已知物體與斜面之間的摩擦力大小為20N,求物體對斜面的壓力大小和物體所受的拉力大小。
分析:
已知物體的質(zhì)量、重力加速度大小和斜面的傾角,可以根據(jù)力的平行四邊形定則求出物體對斜面的壓力大小,根據(jù)平衡條件求出物體所受的拉力大小。
解答:
物體靜止在斜面上,受到重力、斜面的支持力和摩擦力的作用。根據(jù)力的平行四邊形定則,可得物體對斜面的壓力大小為:
$F_{壓} = mg\cos 30^{\circ} = 5 \times 10 \times \frac{\sqrt{3}}{2}N = 25\sqrt{3}N$
根據(jù)平衡條件可得,物體所受的拉力大小為:
$F_{拉} = F_{壓} + f - mg\sin 30^{\circ} = 25\sqrt{3}N + 20N - 5 \times 10 \times \frac{1}{2}N = 15N$
因此,物體對斜面的壓力大小為25√3N,物體所受的拉力大小為15N。