4.6超重与失重课件-高一上学期物理人教版

4.6超重与失重一、重力的测量方法一：先测量物体做自由落体运动的加速度g，再用天平测量物体的质量，利用牛顿第二定律可得G＝mg。方法二：利用力的平衡条件对重力进行测量。视重与实重

视重：是指物体对支物体的压力（或悬挂物对物体的拉力），是可变的。实重：物体实际的重力G＝mg，是不变的观察——电梯上升过程观察——电梯下降过程小结2.失重：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力（视重）小于物体所受重力的现象。1.视重：人站在体重计上时，体重计的示数称为视重。3.超重：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力（视重）大于物体所受重力的现象。注意：无论是超重还是失重，人本身的重力mg并没有变化。类型1解：质量为m的人随升降机一起以加速度a匀加速上升，人对升降机的压力为多大？a取加速度方向为正方向FN－G=maFN=G+ma=m(g+a)根据牛顿第三定律得人对升降机的压力F压＝FN＝m(g＋a)FNG>mg超重v类型2解：质量为m的人随升降机一起以加速度a匀减速上升，人对升降机的压力为多大？a取加速度方向为正方向G－FN=maFN=G－ma=m(g－a)根据牛顿第三定律得人对升降机的压力F压＝FN＝m(g－a)GFN<mg失重v类型3解：质量为m的人随升降机一起以加速度a匀加速下降，人对升降机的压力为多大？a取加速度方向为正方向G－FN=maFN=G－ma=m(g－a)根据牛顿第三定律得人对升降机的压力F压＝FN＝m(g－a)GFN<mg失重v类型4解：质量为m的人随升降机一起以加速度a匀减速下降，人对升降机的压力为多大？a取加速度方向为正方向FN－G=maFN=G+ma=m(g+a)根据牛顿第三定律得人对升降机的压力F压＝FN＝m(g＋a)FNG>mg超重v超重与失重结论：当加速度方向向上时，物体发生超重现象，当加速度方向向下时，物体发生失重现象。加速上升减速上升加速下降减速下降BCD①在ABCDE过程中，人处于什么状态？②根据该图线可以知道人所受重力为_______N③什么时刻，人的速度达到最大？④什么时刻，人的加速度达到最大？⑤人下蹲过程的最大加速度约为多少？ABC过程，处于失重状态；CDE过程，处于超重状态；EA500C点B点5m/s2BCDEA

例题：设人的质量为60kg，站在电梯内的水平地板上，当电梯以0.25m/s2的加速度匀加速上升时，求人对电梯的压力。g取9.8m/s2。解：对人进行受力分析，根据牛顿第二定律，有FN－mg=ma故：FN=m(g+a)=60×(9.8+0.25)N=603N由牛顿第三定律得：FN′=-FN=-603N人对电梯的压力大小为603N，方向竖直向下。vaFNmg思考：当升降机以加速度a=g竖直加速下降时，物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力是多少？由FN=m(g–a)得：FN=0完全失重如：自由落体运动和竖直上抛运动

完全失重：当加速度a=g时，物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力（视重）为零的现象。完全失重现象超重、失重的现象与应用火箭发射时向上的加速度很大，火箭底部所承受的压力要比静止时大得多。航天器内的物将处于完全失重状态。完全失重时，物体将飘浮在空中，液滴呈球形利用完全失重制造理想的滚珠1.在盛水的水瓶壁上扎一个小孔，水会从小孔喷出，但释放水瓶，让水瓶自由下落，水却不会从小孔流出，这是为什么？当瓶子自由下落时，瓶中的水处于完全失重状态，小孔以上部分的水对以下部分的水的没有压力，小孔没有水流出。1.处于完全失重状态下，下列物品不能正常使用的是：A、天平B、刻度尺C、温度计

D、弹簧秤E、圆珠笔F、水银气压计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处于完全失重状态下，所有和重力有关的仪器都无法使用！练习ADEF2.如图所示重力为G的物体a被放在物体b的上表面沿光滑斜面一起向下滑则a对b的压力________（选填“小于”等于“或”大于")G,a与b之间__________（选填"不存在"或"存在")摩擦力作用.练习解析：物体a和b沿光滑斜面一起向下滑，整体法受力分析可知a、b的加速度沿斜面向下，将加速度沿水平方向和竖直方向分解，竖直方向的分加速度方向向下，故物体处于失重状态，则a对b的压力小于a的重力，水平方向的分加速度水平向右，对a受力分析可知，水平方向加速度由b对a的摩擦力提供，故存在摩擦力。小于存在练习3.如图所示，在原来静止的凹槽内放有物体A，A被一伸长的弹簧拉住且恰好静止.若发现被弹簧拉动，则凹槽的运动情况可能是___________解析：静止时，物体A恰好处于平衡状态，受力如图加速下降、减速上升或加速向左运动。由平衡条件：mg=FN，F=fm物体A被弹簧向右拉，可能有两种情况，一种情况是弹簧拉力大于新情况下的最大静摩擦力，即最大静摩擦力减小了，由fm=μFN知正压力减小了，即发生了失重现象，故凹槽的运动情况可能是加速下降或减速上升。另一种情况是凹槽向左加速运动，最大静摩擦力不足以提供使物体A产生同凹槽等大的加速度，故A相对凹槽向右运动，发现A被弹簧拉动。练习4.如图所示，电梯内有一台秤，上面放一个重物.当电梯做匀速直线运动时，台秤的示数为10N.在某时刻，电梯中的人观察到台秤的示数变为8N，取g=10m/s2

，此时电梯运动的加速度的大小为多少，方向如何？电梯可能向什么方向运动？解：电梯做匀速直线运动时，台秤的示数为10N，此时的示数大小等于重物的重力，即G=10N由G=mg得m=1kg台秤示数变为8N时，由牛顿第三定律可知台秤对重物的支持力FN=8N对重物受力分析如图所示，由牛顿第二定律G-FN=ma，解得a=2m/s2，方向向下故电梯以a=2m/s2的加速度向下加速运动或向上减速运动。5.一个人站在磅秤上，在他蹲下的过程中，磅秤的示数将（）A、先小于体重后大于体重，最后等于体重。B、先大于体重后小于体重，最后等于体重C、先小于体重，后等于体重D、先大于体重，后等于体重A练习6.跳水运动员从10m跳台腾空跃起，先向上运动一段距离达到最高点后，再自由下落进入水池，不计空气阻力，关于运动员在空中上升过程和下落过程以下说法正确的有(

)A．上升过程处于超重状态，下落过程处于失重状态B．上升过程处于失重状态，下落过程处于超重状态C．上升过程和下落过程均处于超重状态D．上升过程和下落过程均处于完全失重状态D练习解析跳水运动员在空中时无论上升还是下降，加速度方向均向下，由于不计空气阻力，故均为完全失重，故选D.7.某人在以a=2m/s2匀加速下降的电梯中最多能举起m1=75kg的物体，则此人在地面上最多可举起多大质量的物体？若此人在一匀加速上升的电梯中最多能举起m2=50kg的物体，则此电