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。