第六节超重和失重

第六节超重和失重 1 试推导 静止悬挂在弹簧秤下的物体对弹簧秤的拉力大小等于物体的重力 2 试推导 静止站在水平地面上的人对地面的压力大小等于人所受的重力 4 试说明 体重计的原理 视重 物体对悬挂物的拉力或者对支持物的压力 5 弹簧秤上读数显示的是哪一个力 3 怎样测量自己的体重 思考 实重 物体实际的重力 观察与思考 人站在体重计上 在蹲下或站起的过程中 体重计的读数有何变化 为什么称重体重时身体必须是静止的 人下蹲过程分析 由静止开始向下运动 速度增加 具有向下的加速度 失重 蹲下后最终速度变为零 故还有一个向下减速的过程 加速度向上 超重 人站起过程分析 由静止开始向上运动 速度增加 具有向上的加速度 超重 站起后最终速度变为零 故还有一个向上减速的过程 加速度向下 失重 一 超重现象 以一个站在升降机里的测力计上的人为例分析 设人的质量为m 升降机以加速度a加速上升 分析 对人受力分析如图所示 由牛顿第二定律得 F合 N G ma 故 N G ma 人受到的支持力N大于人受到的重力G 物体对支持物的压力 或对悬挂物的拉力 大于物体所受的重力 即视重大于实重 的情况称为超重现象 取竖直向上为正方向 二 失重现象 以站在升降机里的测力计上的人为例分析 设人的质量为m 升降机以a的加速度加速下降 g 10m s2 分析 对人受力分析如图 由牛顿第二定律得 F合 G N ma 故 N G F合 mg ma 人受到的支持力N小于人受到的重力G 物体对支持物的压力 或对悬挂物的拉力 小于物体所受重力 即视重小于实重 的现象称为失重现象 取竖直向下为正方向 什么时候产生超失重呢 例 下面所示的情况中 对物体m来说 哪几种发生超重现象 哪几种发生失重现象 甲 乙 丙 丁 加速上升 减速上升 加速下降 减速下降 甲 乙 丙 丁 向上 向下 失重 向上 向上 超重 向下 向下 失重 向下 向上 超重 产生超重的条件 具有竖直向上的加速度 产生失重的条件 具有竖直向下的加速度 N G N G N G N G 讨论与交流 出现超重与失重时 物体所受的重力变了吗 实质 物体所受的重力仍然存在 且大小不变 只是对物体的拉力F拉或压力F压与重力的大小关系改变 三 完全失重 当升降机以重力加速度g竖直下降 即做自由落体运动时 此时物体对升降机的压力N G mg 0 就是完全失重状态 宇航员在飞船中的失重状态 如果一个物体对支持物的压力 或对悬挂物的拉力 为零 这种情况是失重现象中的极限 称为完全失重现象 例如 自由下落的过程中 就处于一种完全失重状态 考虑到一般情况下会有空气阻力 并不是严格意义的自由下落 通常也把这种接近完全失重的状态称为微重力状态 总结 1 超重和失重的条件 1 当物体有竖直向上的加速度时 产生超重现象 2 当物体有竖直向下的加速度时 产生失重现象 3 当物体有竖直向下的加速度且a g时 产生完全失重现象 即物体发生超重和失重现象时 只与物体的加速度有关 而与物体的速度方向无关 实质 物体所受的重力仍然存在 且大小不变 只是对物体的拉力F拉或压力F压与重力的大小关系改变 巩固练习 2 某一个人站在台秤上 当他迅速蹲下时 台秤的读数是 A 先变大后变小 最后等于他的重力 B 变大 最后等于他的重力 C 先变小后变大 最后等于他的重力 D 变小 最后等于他的重力 1 关于超重与失重说法正确的是 A 超重就是物体所受的体重增加了B 失重就是物体所受的体重减少了C 完全失重就是物体一点重力也不受了D 不论超重与失重 物体所受重力是不变的 D C 3 下列四个试验中 不能在绕地球飞行的太空舱中完成的是