超重和失重教学课件.ppt

作业讲评 1 解 对物体受力分析如图所示 在静摩擦力f作用下沿水平方向匀加速 设加速度为a 由牛顿第二定律得 mg ma解得a g 0 1 10m s2 1m s2设其加速至v 4m s所需时间为t 由v at得 t v a 4 1s 4s此过程位移x at2 2 1 42 2m 8m 12m 则物体在后一段位移内相对传送带静止做匀速直线运动 设所需时间为t 此段位移为x xab x 12m 8m 4m 则 x vt 得 t x v 4 4s 1s所以物体从a到b所需总时间t t t 4s 1s 5s 2 解 设小球加速度为a 对小球受力分析如图 建立直接坐标系 由牛顿第二定律得 x轴 fsin ma y轴 fcos mg 联立以上方程得 a gtan 设a物体的质量为ma对物体a进行受力分析 建立直坐标系 由牛顿第二定律得 x轴 f1 maa y轴 f2 mag 又因f2 f1 联立以上方程可解得 1 tan 第四章力与运动 超重和失重 华美实验学校杨群力 用弹簧秤测物体的重力时应使物体处于什么状态 物体处于静止 弹簧秤的示数是哪个力的示数 物体拉弹簧的力的示数 原理 根据平衡条件和牛顿第三定律知道 弹簧秤的示数等于物体重力的大小 平衡状态 思考 用弹簧秤测物体的重力时 突然向上加速 弹簧秤的示数如何变化 分析 物体的受力情况 物体向上加速时 根据牛顿第二定律 f g ma f ma g g 物体所受的拉力f与物体对弹簧秤的拉力f 弹簧秤的示数 大于物体的重力 超重和失重 物体对支持物的压力 或对悬挂物的拉力 大于物体所受到的重力的情况称为超重现象 1 超重 例1 一个质量为70kg的人乘电梯下楼 快到此人要去的楼层时 电梯以3m s2的加速度匀减速下降 求这时他对电梯地板的压力 g 10m s2 f mg ma 解 人向下做匀减速直线运动 加速度方向向上 根据牛顿第二定律得 f 910n 根据牛顿第三定律 人对地板的压力大小也等于910n 方向竖直向下 超重对宇航员的影响 宇航员在飞船起飞和返回地面时 处于超重状态 特别是在升空时 超重可达重力的9倍 超重使人不适 起初会感到头晕 呕吐 超重达到3倍重力时既感到呼吸困难 超重达到4倍重力时 颈骨已不能支持头颅 有折断的危险 所以升空时宇航员必须采取横卧姿势 以增强对超重的耐受能力 宇航员的平躺姿势 思考与讨论 物体向上减速时 根据牛顿第二定律 g f ma f g ma g 物体所受的拉力f与物体对弹簧秤的压力f 弹簧秤的示数 小于物体的重力 用弹簧秤匀速拉物体时 突然向上减速运动 弹簧秤的示数如何变化 物体对支持物的压力 或对悬挂物的拉力 小于物体所受到的重力的情况称为失重现象 2 失重 例2 在升降机中测人的体重 已知人的质量为40kg 若升降机以2 5m s2的加速度匀加速下降 台秤的示数是多少 若升降机自由下落 台秤的示数又是多少 解 当升降机匀加速下降时 根据牛顿第二定律可知 mg f maf mg ma 根据牛顿第三定律可知 台秤的示数分别为300n和0n 当a1 2 5m s2 f1 300n 当自由下落时 a2 g f2 0n 物体对支持物的压力 或对悬挂物的拉力 等于0的情况称为完全失重现象 3 完全失重 例2 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 n g失重 n g超重 n g失重 n g超重 总结 1 物体具有竖直向上的加速度 即处于超重状态 2 物体具有竖直向下的加速度 即处于失重状态 3 与运动的方向无关 四 超重 失重 视重和重力的区别 1 超重和失重是一种物理现象 2 视重是体重计的示数 指支持物对物体的支持力 或悬挂物对物体的拉力 是可以改变的 3 物体的重力与运动状态无关 不论物体处于超重还是失重状态 重力不变 规律 a竖直向上视重 重力超重状态 a竖直向下视重 重力失重状态 超重或是失重由a决定 与v方向无关 太空中的失重环境 人造地球卫星 宇宙飞船 航天飞机等航天器进入轨道后 其中的人和物都将处于完全失重状态 物体将飘在空中 液滴成绝对的球形 宇航员站着睡觉和躺着睡觉没有差别 食物要做成块状或牙膏似的糊状 以免食物的碎渣 漂浮 在空中 进入宇航员的眼睛 鼻孔 空间站中的宇航员 在航天飞机中所有和重力有关的仪器都无法使用 弹簧测力计无法测量物体的重力 但仍能测量拉力或压力的大小 无法用天平测量物体的质量 利用完全失重条件的科学研究 液体呈绝对球形 制造理想的滚珠 制造泡沫金属 练1 下列四个实验中 不能在绕地球飞行的太空实验舱中完成的是 a 用弹簧秤测物体的重力b 用天平测物体的质量c 用温度计测舱内的温度d 用水银气压计测舱内气体的压强 abd 练习2 一个木块漂浮在桌面的一杯水中 现假设撤去桌面 木块和杯子一起自由向下运动 问木块受到的浮力有无变化 拓展 如图 球b放在容器a内 且b略小于a 将它们以一定的速度向上抛出 不计空气阻力 在a和b上升的过程中 a和b间作用力情况 练习3 如图所示 底座a上装有一根足够长的直立长杆 其总质量为m 杆上套有质量为m的圆环b 它与杆有摩擦 当