物理 · 高中 · 约 6 分钟

牛顿定律应用:超重失重只看加速度、连接体两板斧

超重失重只看加速度方向不看速度方向——这句话说起来容易,做题照样有人把「减速上升」判成失重;连接体问题先整体后隔离的切换,是动力学大题拿满分的核心技能。

超重与失重

情景加速度方向视重与实重关系
超重竖直向上(加速上升或减速下降)N = m(g + a),视重大于实重
失重竖直向下(加速下降或减速上升)N = m(g − a),视重小于实重
完全失重a = g 竖直向下(自由落体、抛体、绕地飞行)N = 0,物体间无相互挤压,水不会从杯底漏出

连接体问题的两板斧

  • 整体法:把几个物体当一个整体,只分析外力,求共同加速度(前提:各部分加速度相同)
  • 隔离法:单独分析某一个物体,把绳子拉力、接触弹力、摩擦力等内力暴露出来
  • 标准流程:先整体求 a,再隔离求内力
  • 同一根轻绳上张力处处相等;轻杆可以提供任意方向的力;跨过光滑滑轮的绳两端张力相等

两类高频模型

模型分析要点最易漏的一步
传送带物体速度与带速相同时,判断摩擦力方向是否突变共速瞬间摩擦力性质可能由滑动变静摩擦
斜面滑块沿斜面方向列 ΣF = ma,垂直斜面方向 N = mg·cosθ判断物体是加速下滑还是已静止(静摩擦)
电梯内台秤对物体列牛顿第二定律求支持力,再由牛顿第三定律得读数视重等于对台秤的压力,不是重力

辨析:竖直上抛的物体在最高点处于平衡吗

不。最高点速度为零,但物体仍只受重力,加速度为 g 方向向下,属于完全失重而非平衡——平衡要求合力为零(加速度为零),速度为零不等于平衡。判断口诀:平衡看加速度,不看速度。这个结论可以推广:任何「速度瞬时为零」的时刻(单摆最高点、弹跳初瞬间)都不能直接说受力平衡。

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