超重與失重課件2

1、第4節(jié)　超重與失重,1．知道什么是超重、失重、完全失重．2．理解產(chǎn)生超重、失重、完全失重的條件．3．會分析解決超重、失重問題．,1．質(zhì)量為m的人站在靜止的電梯中，求人對電梯的壓力大小？(重力加速度為g),【解析】　以人為研究對象由平衡條件得：N－mg＝0N＝mg由牛頓第三定律可知：人對電梯的壓力為mg【答案】　mg,1．什么是超重？2．什么是失重？3．如何理解超重和失重？4．什么是完全失重？,一、超重1．定義：物體對

2、水平支持物的壓力(或?qū)ωQ直懸掛物的拉力)______物體所受重力的現(xiàn)象．2．產(chǎn)生條件：物體有______的加速度．,二、失重1．定義：物體對水平支持物的壓力(或?qū)ωQ直懸掛物的拉力)______物體所受重力的現(xiàn)象．如坐電梯上樓時，電梯的停止過程．2．產(chǎn)生條件：物體有______的加速度．3．完全失重(1)定義：物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?_________的狀態(tài)．如蘋果從樹上下落時的自由落體過程．(2)產(chǎn)生

3、條件：a＝g，方向___________．,物體的超重、失重現(xiàn)象與物體的運(yùn)動速度方向和大小有關(guān)嗎？【提示】　物體處于超重狀態(tài)，還是失重狀態(tài)只與物體的加速度方向有關(guān)；與物體速度的大小、方向均無關(guān)．,一、對超重和失重的理解1．視重：當(dāng)物體掛在彈簧測力計下或放在水平臺秤上時，彈簧測力計或臺秤的示數(shù)稱為“視重”，大小等于測力計所受的拉力或秤所受壓力．,2．超重、失重的分析,3.對超重和失重現(xiàn)象的理解(1)物體處于超重或失重狀態(tài)時，物體所受

4、的重力始終不變，只是物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Πl(fā)生了變化，看起來物重好像有所增大或減小．(2)發(fā)生超重或失重現(xiàn)象與物體的速度方向無關(guān)，其取決于物體加速度的方向．(3)在完全失重狀態(tài)下，平常由重力產(chǎn)生的一切物理現(xiàn)象都會完全消失，比如物體對桌面無壓力，單擺停止擺動，浸在水中的物體不受浮力等．靠重力才能使用的儀器，也不能再使用，如天平、液體氣壓計等．,超重與失重現(xiàn)象僅僅是一種表象．只是拉力(或壓力)的增大或減小，物體的重力大小是不

5、變的．,1.下列關(guān)于超重和失重的說法中，正確的是(　　)A．物體處于超重狀態(tài)時，其重力增加了B．物體處于完全失重狀態(tài)時，其重力為零C．物體處于超重或失重狀態(tài)時，其慣性比物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時增加或減小了D．物體處于超重或失重狀態(tài)時，其質(zhì)量及受到的重力都沒有變化,【解析】　物體處于超重或失重狀態(tài)只是其視重發(fā)生了變化，而物體的重力和質(zhì)量并沒有變化．【答案】　D,二、超重、失重的應(yīng)用1．根據(jù)物體具有向上(或向下)的加速度，判斷物體處于

6、超重(或失重)狀態(tài)，反之，根據(jù)物體處于超重(或失重)狀態(tài)，判斷物體的加速度方向．2．當(dāng)系統(tǒng)中局部出現(xiàn)超重(或失重)現(xiàn)象時，系統(tǒng)處于超重(或失重)狀態(tài)．,(1)超重、失重與物體運(yùn)動的速度無關(guān)，取決于加速度的方向．超重、失重不是重力增大或減小，而是視重的增大或減?。?2)解題時要注意從“加速上升”、“減速下降”、“加速下降”、“減速上升”等字眼中確定加速度的方向．,【答案】　AD,【解析】　把人看做一整體，受到重力和磅秤支持力的作用，若

7、重心加速下降，處于失重狀態(tài)，則支持力小于重力；若重心減速下降，處于超重狀態(tài)，則支持力大于重力．人下蹲的過程較復(fù)雜，首先必定加速，但最后人又靜止，所以必定還有減速過程，即人的重心先加速下降，后減速下降，最后靜止．因此，磅秤示數(shù)先小于體重，后大于體重，最后等于體重．【答案】　A,(1)判斷超、失重現(xiàn)象關(guān)鍵是看加速度方向，而不是運(yùn)動方向．(2)處于超重狀態(tài)時，物體可能做向上加速或向下減速運(yùn)動．(3)處于失重狀態(tài)時，物體可能做向下加速或

8、向上減速運(yùn)動．,1－1：下列說法正確的是(　　)A．游泳運(yùn)動員仰臥在水面靜止不動時處于失重狀態(tài)B．蹦床運(yùn)動員在空中上升和下落過程中都處于失重狀態(tài)C．舉重運(yùn)動員在舉起杠鈴后不動的那段時間內(nèi)處于超重狀態(tài)D．體操運(yùn)動員雙手握住單杠吊在空中不動時處于失重狀態(tài),【解析】　由超重、失重和完全失重的概念可知，在加速度向下時處于失重狀態(tài)．在加速度向上時處于超重狀態(tài)，故正確答案為B.【答案】　B,【答案】　(1)2.5 m/s2　(2)48 k

9、g,此人在地面上的最大“舉力”是F，那么他在以不同的加速度運(yùn)動的電梯里最大“舉力”仍為F，這是解決本題的關(guān)鍵，同時注意要合理利用牛頓第二定律及F合與a的方向相同這一規(guī)律列出方程．,(1)勻速上升時，a＝0，∴N－mg＝0，N＝mg＝600 N據(jù)牛頓第三定律知　N′＝N＝600 N.(2)勻加速上升，a向上，取向上為正方向，則N－mg＝maN＝m(g＋a)＝60×(10＋4) N＝840 N據(jù)牛頓第三定律知N′＝N＝

10、840 N.(3)勻減速上升和勻加速下降，a的方向都是向下，取向下為正方向，則mg－N＝maN＝m(g－a)＝60×(10－3) N＝420 N據(jù)牛頓第三定律知　N′＝N＝420 N.【答案】　(1)600 N　(2)840 N　(3)420 N,【答案】　C,A．箱內(nèi)物體對箱子底部始終沒有壓力B．箱子剛投下時，箱內(nèi)物體受到的支持力最大C．箱子接近地面時，箱內(nèi)物體受到的支持力比剛投下時大D．若下落距離足夠長，箱內(nèi)

11、物體有可能不受底部支持力而“飄起來”,【解析】　因?yàn)橄侣渌俣炔粩嘣龃?，而阻力f∝v2，所以阻力逐漸增大，當(dāng)f＝mg時，物體開始勻速下落．以箱和物體為整體：(M＋m)g－f＝(M＋m)a，f增大則加速度a減?。畬ξ矬w：Mg－N＝ma，加速度減小，則支持力N增大．所以物體后來受到的支持力比開始時要增大，不可能“飄起來”．【答案】　C,【解析】　當(dāng)電梯勻速運(yùn)轉(zhuǎn)時，顧客只受兩個力的作用，即重力和支持力，故A、B都不對；由受力分析可知，加速時顧

12、客對扶梯有水平向左的摩擦力，故此時顧客對扶梯作用力的方向指向左下方，而勻速時沒有摩擦力，此時方向豎直向下，故選C.【答案】　C,4．2008年奧運(yùn)會在北京舉行，由此推動了全民健身運(yùn)動的蓬勃發(fā)展．體重為m＝50 kg的小芳在本屆校運(yùn)會上，最后一次以背越式成功地跳過了1.80 m的高度，成為高三組跳高冠軍．若忽略空氣阻力，g取10 m/s2.則下列說法正確的是(　　)A．小芳在下降過程中處于失重狀態(tài)B．小芳起跳以后在上升過程中處于超重

13、狀態(tài)C．小芳起跳時地面對她的支持力小于她的重力D．小芳起跳時地面對她的支持力等于她的重力,【解析】　小芳上升和下降過程中只受重力，加速度方向向下，a＝g處于完全失重狀態(tài)，A正確，B錯誤；起跳時有向上的加速度，N－mg＝ma，故N＝mg＋ma>mg，即支持力大于重力，C、D錯誤．【答案】　A,5．在升降電梯內(nèi)的地面上放一體重計，電梯靜止時，曉敏同學(xué)站在體重計上，體重計示數(shù)為50 kg，電梯運(yùn)動過程中，某一段時間內(nèi)曉敏同學(xué)發(fā)現(xiàn)體

14、重計示數(shù)如下圖所示，在這段時間內(nèi)下列說法中正確的是(　　),A．曉敏同學(xué)所受的重力變小了B．曉敏對體重計的壓力小于體重計對曉敏的支持力C．電梯一定在豎直向下運(yùn)動D．電梯的加速度大小為g/5，方向一定豎直向下,【解析】　曉敏在這段時間內(nèi)處于失重狀態(tài)，是由于曉敏對體重計的壓力變小了，而曉敏的重力沒有改變，A選項(xiàng)錯；曉敏對體重計的壓力與體重計對曉敏的支持力是一對作用力與反作用力，大小一定相等，B選項(xiàng)錯；以豎直向下為正方向，有：mg－F＝