- 4 第4节 力学单位制课件PPT 课件 0 次下载
- 5 第5节 牛顿运动定律的应用课件PPT 课件 0 次下载
- 7 习题课2 运动学图像和多运动过程问题课件PPT 课件 0 次下载
- 7 习题课3 用牛顿运动定律解决“三类”问题课件PPT 课件 0 次下载
- 8 习题课4 传送带模型和板块模型问题课件PPT 课件 4 次下载
6 第6节 超重和失重课件PPT
展开物理第四章 运动和力的关系第6节 超重和失重一、重力的测量1.一种方法是,先测量物体做自由落体运动的加速度g,再用______测量物体的质量,利用牛顿第二定律可得:G=mg。2.另一种方法是,利用力的__________对重力进行测量。天平平衡条件二、超重和失重1.超重(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)______物体所受重力的现象。(2)产生条件:物体具有__________的加速度。大于竖直向上2.失重(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)______物体所受重力的现象。(2)产生条件:物体具有__________的加速度。3.完全失重(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)_______的状态。(2)产生条件:a=g,方向__________。小于竖直向下等于0竖直向下1.判断下列说法是否正确。(1)物体向上运动时一定处于超重状态。( )(2)物体减速向下运动时处于失重状态。( )(3)物体处于失重状态时重力减小了。( )×××(4)物体处于完全失重状态时就不受重力了。( )(5)不论物体超重、失重,还是完全失重,物体所受的重力都是不变的。( )(6)超重和失重可根据物体的加速度方向判定。( )×√√2.(多选)下列关于超重、失重现象的描述中正确的是( )A.电梯正在减速上升,在电梯中的乘客处于超重状态B.在空中做自由落体运动的物体,处于完全失重状态C.磁悬浮列车在水平轨道上加速行驶时,车上乘客处于超重状态D.人站在地面上,当其由站立状态开始下蹲的瞬间,处于失重状态√√解析:电梯正在减速上升,加速度向下,则在电梯中的乘客处于失重状态,A错误;在空中做自由落体运动的物体,加速度为向下的g,处于完全失重状态,B正确;磁悬浮列车在水平轨道上加速行驶时,竖直方向加速度为零,则车上乘客既不超重也不失重,C错误;人站在地面上,当其由站立状态开始下蹲的瞬间,加速度向下,则处于失重状态,D正确。探究一 对超重、失重现象的理解人站在体重计上静止时,体重计的示数就显示了人的体重。人从站立状态到完全蹲下,体重计的示数如何变化?为什么会发生这样的变化?[要点提示] 体重计的示数先减小后增大,再减小到重力G。因为人在下蹲的过程中,重心下移,即向下做先加速后减速的运动,加速度的方向先向下后向上,所以人先处于失重状态再处于超重状态,最后处于平衡状态,故体重计的示数先减小后增大,再减小到重力G。1.视重当将物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时,弹簧测力计或台秤的示数称为“视重”,大小等于弹簧测力计所受的拉力或台秤所受的压力。2.超重、失重的分析 在完全失重状态下,由重力引起的现象将消失。例如:液体的压强、浮力将为0;水银压强计、天平将无法使用;摆钟停摆;弹簧测力计不能测重力等。 小敏随着十几个人一起乘电梯上五楼,走进电梯时电梯没有显示超载,但电梯刚启动时报警器却响了起来。对这一现象的解释,下列说法正确的是( )A.刚启动时,物体的加速度向下,人处于超重状态B.刚启动时,人所受的重力变大了C.刚启动时,人对电梯底板的压力大于底板对人的支持力D.刚启动时,人对电梯底板的压力变大了√[解析] 人随电梯一起加速上升,电梯刚启动时报警器却响了起来,说明人和电梯的加速度向上,合力向上,电梯和人处于超重状态,所以人对电梯底板的压力变大了,故D正确。[针对训练1] 一运动员跳高时的精彩瞬间如图所示,下列说法正确的是( )A.运动员起跳时地面对他的支持力等于他所受的重力B.运动员起跳以后在上升过程中处于失重状态C.运动员在最高点处于平衡状态D.运动员在下降过程中处于超重状态√解析:运动员起跳时加速上升,则地面对他的支持力大于他所受的重力,A错误;运动员起跳以后在上升过程中加速度向下,处于失重状态,B正确;运动员在最高点受重力作用,不是处于平衡状态,C错误;运动员在下降过程中加速度向下,处于完全失重状态,D错误。探究二 超重、失重的分析和计算 质量是60 kg的人站在升降机中的体重计上,当升降机做下列各种运动时,体重计的读数是多少(g取10 m/s2)?(1)升降机匀速上升;(2)升降机以4 m/s2的加速度匀加速上升;(3)升降机以3 m/s2的加速度匀减速上升或匀加速下降。[解析] 以人为研究对象,受力分析如图所示。(1)匀速上升时a=0,所以N-mg=0N=mg=600 N据牛顿第三定律知体重计的读数等于人受到的支持力的大小,即N′=N=600 N。(2)匀加速上升,a方向向上,取向上为正方向则N-mg=maN=m(g+a)=60×(10+4) N=840 N据牛顿第三定律知体重计的读数等于人受到的支持力的大小,即N′=N=840 N。(3)匀减速上升和匀加速下降,a的方向都是向下的,取向下为正方向,则mg-N=maN=m(g-a)=60×(10-3) N=420 N据牛顿第三定律知体重计的读数等于人受到的支持力的大小,即N′=N=420 N。[答案] (1)600 N (2)840 N (3)420 N [针对训练2] 在电梯中,把一重物置于台秤上,台秤与力传感器相连,当电梯从静止起加速上升,然后又匀速运动一段时间,最后停止运动时,传感器的荧屏上显示出其受的压力与时间的关系图像如图所示。试由此图回答问题:(g取10 m/s2)(1)该物体的重力是多少?电梯在超重和失重时物体的重力是否变化?(2)算出电梯在超重和失重时的最大加速度分别是多大?解析:(1)根据题意4~18 s物体随电梯一起匀速运动,由平衡条件及牛顿第三定律知:台秤受的压力和物体的重力相等,即G=30 N;根据超重和失重的本质得:物体的重力不变。(2)超重时:台秤对物体的支持力最大为50 N,失重时:台秤对物体的支持力最小为10 N,答案:(1)30 N 不变 (2)6.67 m/s2 6.67 m/s2探究三 沿斜面运动物体的超重失重问题 如图所示,质量为M的斜面体始终处于静止状态,当质量为m的物体以加速度a沿斜面加速下滑时有( )A.地面对斜面体的支持力大于(M+m)gB.地面对斜面体的支持力等于(M+m)gC.地面对斜面体的支持力小于(M+m)gD.由于不知a的具体数值,无法计算地面对斜面体的支持力的大小√[解析] 对M和m组成的系统,当m具有向下的加速度而M保持平衡时,可以认为系统的重心向下运动,故系统具有向下的加速度,处于失重状态,所受到的地面的支持力小于系统的重力。[针对训练3] (多选)为了让乘客乘车更为舒适,某探究小组设计了一种新的交通工具,乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整,使座椅始终保持水平,如图所示。当此车减速上坡时(此时乘客没有靠在靠背上),下列说法正确的是( )A.乘客受重力、支持力两个力的作用B.乘客受重力、支持力、摩擦力三个力的作用C.乘客处于超重状态D.乘客受到的摩擦力的方向水平向左√√解析:减速上坡时,加速度方向沿斜面向下,沿水平和竖直方向分解加速度,可知乘客受水平向左的静摩擦力,B、D正确。1.(对超重与失重的理解)在2018年印尼雅加达亚运会上,中国撑竿跳运动员李玲获得撑竿跳金牌,图为她在比赛中几个画面的示意图。下列说法中正确的是( )A.她在助跑过程中,一定做匀加速直线运动B.她在上升过程中,处于失重状态C.她在下落过程中,处于失重状态D.她过最高点时的速度为0√解析:她在助跑过程中,不一定做匀加速直线运动,A错误;她在上升过程中,先加速后减速,先超重后失重,B错误;她在下落过程中,加速度向下,处于失重状态,C正确;她过最高点时还有水平速度,则速度不为0,D错误。2.(对超重与失重的理解)(多选)质量为50 kg的某同学站在升降机中的磅秤上,某时刻该同学发现,磅秤的示数为40 kg,则在该时刻升降机可能是下列哪种方式运动( )A.加速下降 B.加速上升C.减速上升 D.减速下降解析:质量为50 kg,这是人的真实质量,发现磅秤的示数是40 kg,说明人是处于失重状态,所以应该有向下的加速度,那么此时的运动可能是向下加速运动,也可能是向上减速运动,所以A、C正确,B、D错误。√√3.(超重与失重的分析计算)如图所示,一人站在电梯中的体重计上,随电梯一起运动。下列各种情况中,体重计的示数最大的是( )A.电梯匀减速上升,加速度的大小为1.0 m/s2B.电梯匀加速上升,加速度的大小为1.0 m/s2C.电梯匀减速下降,加速度的大小为0.5 m/s2D.电梯匀加速下降,加速度的大小为0.5 m/s2√解析:选项A,电梯匀减速上升,加速度向下,由牛顿第二定律有mg-F1=ma1,解得F1=m(g-a1);选项B,电梯匀加速上升,加速度向上,由牛顿第二定律有F2-mg=ma2,解得F2=m(g+a2);选项C,电梯匀减速下降,加速度向上,由牛顿第二定律有F3-mg=ma3,解得F3=m(g+a3);选项D,电梯匀加速下降,加速度向下,由牛顿第二定律有mg-F4=ma4,解得F4=m(g-a4)。由题意知,a1=a2=1.0 m/s2,a3=a4=0.5 m/s2,故F2最大,B正确。请做:课后达标 限时训练word部分: 点击进入链接本部分内容讲解结束按ESC键退出全屏播放