2012新课标同步导学高一物理课件：6.4(鲁科版必修1).ppt

第4节节 超重与失重 1知道什么是超重、失重、完全失重 2理解产产生超重、失重、完全失重的条件 3会分析解决超重、失重问题问题 1质质量为为m的人站在静止的电电梯中，求人对对 电电梯的压压力大小？(重力加速度为为g) 【解析】 以人为研究对象由平衡条件得： Nmg0 Nmg 由牛顿第三定律可知：人对电梯的压力为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定义义：物体对对水平支持物的压压力(或对竖对竖 直 悬悬挂物的拉力)_物体所受重力的现现象 2产产生条件：物体有_的加速度 大于 向上 二、失重 1定义义：物体对对水平支持物的压压力(或对竖对竖 直悬悬 挂物的拉力)_物体所受重力的现现象如坐电电 梯上楼时时，电电梯的停止过过程 2产产生条件：物体有_的加速度 3完全失重 (1)定义义：物体对对支持物的压压力(或对悬对悬 挂物的拉 力)_的状态态如苹果从树树上下落时时的自 由落体过过程 (2)产产生条件：ag，方向_ 小于 向下 等于零 竖竖直向下 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、对对超重和失重的理解 1视视重：当物体挂在弹弹簧测测力计计下或放在水 平台秤上时时，弹弹簧测测力计计或台秤的示数称为为 “视视重”，大小等于测测力计计所受的拉力或秤 所受压压力 2超重、失重的分析 3.对对超重和失重现现象的理解 (1)物体处处于超重或失重状态时态时 ，物体所受的重力 始终终不变变，只是物体对对支持物的压压力或对悬对悬 挂物 的拉力发发生了变变化，看起来物重好像有所增大或 减小 (2)发发生超重或失重现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)在完全失重状态态下，平常由重力产产生的一切物 理现现象都会完全消失，比如物体对对桌面无压压力， 单摆单摆 停止摆动摆动 ，浸在水中的物体不受浮力等靠 重力才能使用的仪仪器，也不能再使用，如天平、 液体气压计压计 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说法中，正确的是( ) A物体处处于超重状态时态时 ，其重力增加了 B物体处处于完全失重状态时态时 ，其重力为为零 C物体处处于超重或失重状态时态时 ，其惯惯性比物体 处处于静止状态时态时 增加或减小了 D物体处处于超重或失重状态时态时 ，其质质量及受到 的重力都没有变变化 【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、失重的应应用 1根据物体具有向上(或向下)的加速度，判断 物体处处于超重(或失重)状态态，反之，根据物体 处处于超重(或失重)状态态，判断物体的加速度方 向 2当系统统中局部出现现超重(或失重)现现象时时， 系统处统处 于超重(或失重)状态态 (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 11：下列说说法正确的是( ) A游泳运动员动员 仰卧在水面静止不动时处动时处 于失 重状态态 B蹦蹦床运动员动员 在空中上升和下落过过程中都处处 于失重状态态 C举举重运动员动员 在举举起杠铃铃后不动动的那段时间时间 内处处于超重状态态 D体操运动员动员 双手握住单单杠吊在空中不动时动时 处处于失重状态态 【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)2.5 m/s2 (2)48 kg 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，a0， Nmg0，Nmg600 N 据牛顿第三定律知 NN600 N. (2)匀加速上升，a向上，取向上为正方向， 则Nmgma Nm(ga)60(104) N840 N 据牛顿第三定律知NN840 N. (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mgNma Nm(ga)60(103) N420 N 据牛顿第三定律知 NN420 N. 【答案】 (1)600 N (2)840 N (3)420 N 【答案】 C A箱内物体对对箱子底部始终终没有压压力 B箱子刚刚投下时时，箱内物体受到的支持力最大 C箱子接近地面时时，箱内物体受到的支持力比刚刚 投下时时大 D若下落距离足够长够长 ，箱内物体有可能不受底部 支持力而“飘飘起来” 【解析】 因为下落速度不断增大，而阻力fv2 ，所以阻力逐渐增大，当fmg时，物体开始匀速 下落以箱和物体为整体：(Mm)gf(M m)a，f增大则加速度a减小对物体：MgN ma，加速度减小，则支持力N增大所以物体后 来受到的支持力比开始时要增大，不可能“飘起 来” 【答案】 C 【解析】 当电梯匀速运转时，顾客只受两 个力的作用，即重力和支持力，故A、B都 不对；由受力分析可知，加速时顾客对扶梯 有水平向左的摩擦力，故此时顾客对扶梯作 用力的方向指向左下方，而匀速时没有摩擦 力，此时方向竖直向下，故选C. 【答案】 C 42008年奥运会在北京举举行，由此推动动了全民 健身运动动的蓬勃发发展体重为为m50 kg的小芳在 本届校运会上，最后一次以背越式成功地跳过过了 1.80 m的高度，成为为高三组组跳高冠军军若忽略空 气阻力，g取10 m/s2.则则下列说说法正确的是( ) A小芳在下降过过程中处处于失重状态态 B小芳起跳以后在上升过过程中处处于超重状态态 C小芳起跳时时地面对对她的支持力小于她的重力 D小芳起跳时时地面对对她的支持力等于她的重力 【解析】 小芳上升和下降过程中只受重力，加 速度方向向下，ag处于完全失重状态，A正确 ，B错误；起跳时有向上的加速度，Nmgma ，故Nmgmamg，即支持力大于重力，C、 D错误 【答案】 A 5在升降电电梯内的地面上放一体重计计，电电梯 静止时时，晓晓敏同学站在体重计计上，体重计计示数 为为50 kg，电电梯运动过动过 程中，某一段时间时间 内晓晓 敏同学发现发现 体重计计示数如下图图所示，在这这段时时 间间内下列说说法中正确的是( ) A晓晓敏同学所受的重力变变小了 B晓晓敏对对体重计计的压压力小于体重计对晓计对晓 敏的 支持力 C电电梯一定在竖竖直向下运动动 D电电梯的加速度大小为为g/5，方向一定竖竖直向 下 【解析】 晓敏在这段时间内处于失重状态，是 由于晓敏对体重计的压力