2013年最新高中精品物理教学课件：(沪科版)必修1物理：5.5超重与失重 课件.ppt

5 5超重与失重 1 超重 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 叫做超重 2 失重 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 叫做失重 3 完全失重状态 物体对支持物的压力 或对悬挂物的拉力 的状态 叫做完全失重状态 超重与失重 要点梳理物体在什么情况下会出现超重 失重现象 1 物体处于超重状态时 物体不一定是竖直向上做加速运动 也可以是竖直向下做减速运动 即只要物体的加速度方向是竖直向上的 物体都处于超重状态 物体的运动方向可能向上 也可能向下 同理 物体处于失重状态时 物体的加速度竖直向下 物体既可以做竖直向下的加速运动 也可以是竖直向上做减速运动 2 物体不一定在竖直方向上运动 只要其加速度在竖直方向上有分量即可 即ay 0 当ay方向竖直向上时 物体处于超重状态 当ay方向竖直向下时 物体处于失重状态 难点突破对于超重和失重 我们可以这样理解 1 当物体处于超重或失重状态时 物体所受的重力始终存在 而且大小和方向不变 只是物体对支持物的压力 或对悬挂物的拉力 发生了变化 看起来好像是重力有所增加 超重 或有所减小 失重 2 发生超重或失重现象与物体的速度无关 只决定于物体在竖直方向上的加速度的大小和方向 如果物体具有向上的加速度 物体将产生超重现象 如果物体具有向下的加速度 物体将产生失重现象 特别地 当物体竖直向下的加速度等于物体的重力加速度g时 物体处于完全失重状态 此时物体对支持物的压力为零 3 在完全失重的情况下 一切由重力产生的物理现象都会消失 疑点辨析失重就是失去了重力吗 超重与失重现象 仅仅是一种表象 好像物体的重力时大时小 处于平衡状态时 物体所受的重力大小等于支持力或拉力 但当物体在竖直方向上做加速运动时 重力和支持力 或拉力 大小就不相等了 所谓超重与失重 只是拉力 或支持力 的增大或减小 是视重的改变 物体所受重力不会因物体运动状态的改变而变化 A 根据图2和图3可估测出电梯向上启动时的加速度B 根据图1和图2可估测出电梯向上制动时的加速度C 根据图1和图5可估测出电梯向下制动时的加速度D 根据图4和图5可估测出电梯向下启动时的加速度 解析 图1是停止在1层时的状态 体重计的示数等于人的质量 观察体重计的示数可知图2 5超重 加速度方向向上 图3 4失重 加速度方向向下 所以图2 4是加速启动的状态 结合图1可以分别估测出加速向上启动 图1 2 和加速向下启动 图1 4 时的加速度 图3 5是减速制动的状态 结合图1可以分别估测出向上制动 图1 3 和向下制动 图1 5 时的加速度 所以C正确 答案 C 规律总结 1 当物体处于超重状态时 只是产生了竖直向上的加速度 并不是所受的重力增大了 物体所受的重力仍旧是原来的大小 其在地球上同一位置上的物体的重力是一定的 超重现象只与物体在竖直方向上的加速度有关 而与运动速度的大小和方向均无关 2 物体在发生失重现象时 是由于其在竖直方向上产生了向下的加速度而导致的 并不是物体的重力减少或者失去了 无论物体是否处于失重状态 其重力始终是恒定存在 答案 1 2 5m s2 2 48kg 方法总结 解决此类问题应注意 1 要认真理解题意 挖掘隐含条件 如本题的隐含条件是无论何种条件下 人能施加的最大举力不变 2 注意研究对象的选取 如本题中必须选被举物体为研究对象 有时需要整体法和隔离法配合使用 1 匀速上升时 a 0 所以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 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 3 420N 指点迷津 不能用平常的观点去套用完全失重状态下物理状况的分析 要学会具体问题具体分析 水银温度计利用热胀冷缩原理与重力无关 能用 体重计利用重力等于压力 不能用 打点计时器与重力无关 能用 天平利用了重力力矩平衡原理 不能用 弹簧秤原理与重力无关 能用 在完全失重状态下 一切由重力产生的物理现象完全消失 因而利用重力原理的一些仪器也就失灵 答案 ACE A 从时刻t1到t2 钩码处于失重状态 从时刻t3到t4 钩码处于超重状态B t1到t2时间内 电梯一定在向下运动 t3到t4时间内 电梯可能正在向上运动C t1到t4时间内 电梯可能先加速向下 接着匀速向下 再减速向下D t1到t4时间内 电梯可能先加速向上 接着匀速向上 再减速向上 解析 在t1 t2时间内F mg 电梯具有向下的加速度 处于失重状态 t3 t4时间内F mg 电梯有向上的加速度 处于超重状态 A正确 因电梯速度方向未知 故当速度方向向上时 则为向上减速或向上加速 当速度方向向下时 则为向下加速或向下减速 C正确 答案 AC 1 下列关于超重 失重现象 说法正确的是 A 超重现象就是重力增大 失重现象就是重力减小B 无论是超重还是失重 实质上物体的重力并没改变C 卫星中的物体 从一发射开始就处于完全失重状态D 不管什么原因 只要物体对支持物 或悬绳 的压力 或拉力 增大 就叫做物体处于超重状态 答案 B 2 在以加速度a匀加速上升的电梯里 有一质量为m的人 下列说法正确的是 A 人的重力为m g a B 人的重力仍为mgC 人对电梯的压力为mg maD 人对电梯的压力为ma mg 答案 B 答案 AD 4 下列哪个说法是正确的 A 体操运动员双手握住单杠吊在空中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