【同步导学】2012高中物理 6.4超重与失重课件 鲁科版必修1.ppt

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1、第4节 超重与失重1.知道什么是超重、失重、完全失重.2.理解产生超重、失重、完全失重的条件.3.会分析解决超重、失重问题.1.质量为m的人站在静止的电梯中,求人对电梯的压力大小?(重力加速度为g)【解析】以人为研究对象由平衡条件得:N-mg=0N=mg由牛顿第三定律可知:人对电梯的压力为mg【答案】mg1.什么是超重?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.定义:物体对水平支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)______物体所受重力的现象.2.产生条件:物体有______的加速度.大于向上二

2、、失重1.定义:物体对水平支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)______物体所受重力的现象.如坐电梯上楼时,电梯的停止过程.2.产生条件:物体有______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.如苹果从树上下落时的自由落体过程.(2)产生条件:a=g,方向___________.小于向下等于零竖直向下物体的超重、失重现象与物体的运动速度方向和大小有关吗?【提示】物体处于超重状态,还是失重状态只与物体的加速度方向有关;与物体速度的大小、方向均无关.一、对超重和失重的

3、理解1.视重:当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”,大小等于测力计所受的拉力或秤所受压力.2.超重、失重的分析3.对超重和失重现象的理解(1)物体处于超重或失重状态时,物体所受的重力始终不变,只是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力发生了变化,看起来物重好像有所增大或减小.(2)发生超重或失重现象与物体的速度方向无关,其取决于物体加速度的方向.(3)在完全失重状态下,平常由重力产生的一切物理现象都会完全消失,比如物体对桌面无压力,单摆停止摆动,浸在水中的物体不受浮力等.靠重力才能使用的仪

4、器,也不能再使用,如天平、液体气压计等.超重与失重现象仅仅是一种表象.只是拉力(或压力)的增大或减小,物体的重力大小是不变的.1.下列关于超重和失重的说法中,正确的是()A.物体处于超重状态时,其重力增加了B.物体处于完全失重状态时,其重力为零C.物体处于超重或失重状态时,其惯性比物体处于静止状态时增加或减小了D.物体处于超重或失重状态时,其质量及受到的重力都没有变化【解析】物体处于超重或失重状态只是其视重发生了变化,而物体的重力和质量并没有变化.【答案】D二、超重、失重的应用1.根据物体具有向上(或向下)的加速度,判断物体

5、处于超重(或失重)状态,反之,根据物体处于超重(或失重)状态,判断物体的加速度方向.2.当系统中局部出现超重(或失重)现象时,系统处于超重(或失重)状态.(1)超重、失重与物体运动的速度无关,取决于加速度的方向.超重、失重不是重力增大或减小,而是视重的增大或减小.(2)解题时要注意从“加速上升”、“减速下降”、“加速下降”、“减速上升”等字眼中确定加速度的方向.【答案】AD【解析】把人看做一整体,受到重力和磅秤支持力的作用,若重心加速下降,处于失重状态,则支持力小于重力;若重心减速下降,处于超重状态,则支持力大于重力.人下蹲

6、的过程较复杂,首先必定加速,但最后人又静止,所以必定还有减速过程,即人的重心先加速下降,后减速下降,最后静止.因此,磅秤示数先小于体重,后大于体重,最后等于体重.【答案】A(1)判断超、失重现象关键是看加速度方向,而不是运动方向.(2)处于超重状态时,物体可能做向上加速或向下减速运动.(3)处于失重状态时,物体可能做向下加速或向上减速运动.1-1:下列说法正确的是()A.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态B.蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态C.举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态D.体操运

7、动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态【解析】由超重、失重和完全失重的概念可知,在加速度向下时处于失重状态.在加速度向上时处于超重状态,故正确答案为B.【答案】B【答案】(1)2.5m/s2(2)48kg此人在地面上的最大“举力”是F,那么他在以不同的加速度运动的电梯里最大“举力”仍为F,这是解决本题的关键,同时注意要合理利用牛顿第二定律及F合与a的方向相同这一规律列出方程.(1)匀速上升时,a=0,∴N-mg=0,N=mg=600N据牛顿第三定律知N′=N=600N.(2)匀加速上升,a向上,取向上为正方向,则N-mg

8、=maN=m(g+a)=60×(10+4)N=840N据牛顿第三定律知N′=N=840N.(3)匀减速上升和匀加速下降,a的方向都是向下,取向下为正方向,则mg-N=maN=m(g-a)=60×(10-3)N=420N据牛顿第三定律知N′=N=420N.【答案】(1)600N(2)840N

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