《2018高中物理第四章牛顿运动定律4.8剖析超重和失重现象学案新人教版必修1》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2018高中物理第四章牛顿运动定律4.8剖析超重和失重现象学案新人教版必修1（3页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、1 剖析超重和失重现象剖析超重和失重现象 一 考点突破一 考点突破 知识点知识点 考纲要求考纲要求 题型题型 分值分值 牛顿运动定 律的应用 应用牛顿第二定律解决问题 会解决超重和失重问题 选择题 解答题 6 分 二 重难点提示二 重难点提示 能够分辨超重和失重现象 会求接触面间的作用力的大小 一 产生原因 竖直方向上存在加速度 包括加速度的竖直分量 二 实质 不是重力变化了 而是重物对悬点的拉力或对支持物的压力发生了变化 三 变化量 拉力或压力的变化大小为 ma a为竖直方向加速度 四 完全失重现象 重力只产生使物体具有a g的加速度效果 不再产生其他效果 如单 摆停摆 天平失效 液体不再产
2、生浮力等 核心突破 核心突破 超重 失重和完全失重比较 超重现象 失重现象 完全失重 概念 物体对支持物的压力 或 对悬挂物的拉力 大于物 体所受重力的现象 物体对支持物的压力 或 对悬挂物的拉力 小于物 体所受重力的现象 物体对支持物的压力 或对悬挂物的拉力 等于零的现象 产生条件 物体的加速度方向竖直 向上 物体的加速度方向竖直向 下 物体的加速度方向竖 直向下 大小a g F mg ma mg F ma mg F ma 原理式 F m g a F m g a F 0 视重 F G F G F 0 运动状态 加速上升或减速下降 加速下降或减速上升 以a g加速下降或减 速上升 当物体挂在弹
3、簧测力计下或放在水平台秤上时 弹簧测力计或台秤的示数称为视重 例题例题 1 1 在探究超重和失重规律时 某体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下 蹲动作 传感器和计算机相连 经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图象 则下列图 象中可能正确的是 2 思路分析思路分析 该同学下蹲过程中 速度从 0 开始增大 再到稳定后速度为 0 经历了一个 先加速后减速的过程 且速度方向一直向下 故其加速度方向先向下后向上 即为先失重后 超重 反映在 F t 图象上为 F 先小于 G 后又大于 G 故选项 D 正确 答案 答案 D 技巧点拨 技巧点拨 通过本例题 希望同学们对下蹲过程的物理分析有一个详细的理
4、解 例题例题 2 2 在升降电梯内的地板上放一体重计 电梯静止时 晓敏同学站在体重计上 体 重计示数为 50 kg 电梯运动过程中 某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图所示 在 这段时间内下列说法中正确的是 A 晓敏同学所受的重力变小了 B 晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力 C 电梯一定在竖直向下运动 D 电梯的加速度大小为 5 g 方向一定竖直向下 思路分析思路分析 由题图知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变小 了 而晓敏的重力没有改变 A 选项错 晓敏对体重计的压力与体重计对晓敏的支持力是一 对作用力与反作用力 大小一定相等 B 选项错 以竖直向下为正方向
5、 有 mg F ma 解得a 5 g 方向竖直向下 但其速度方向可能是竖直向上 也可能是竖直向下 也就是说 电梯有可能加速下降 也可能减速上升 C 选项错 D 选项正确 答案 答案 D 例题例题 3 3 举重运动员在地面上能举起 120 kg 的重物 而在运动着的升降机中却只能举 起 100 kg 的重物 求 1 升降机运动的加速度 2 若在以 2 5 m s2的加速度加速下降的升降机中 此运动员能举起质量多大的重 物 g取 10 m s2 思路分析 思路分析 1 运动员的最大举力等于其在地面上能举起的物重 2 在超失重环境中 人的最大举力不变 但举起的重物可能小于或大于 120 kg 物 体
6、 解 运动员在地面上能举起m0 120 kg 的重物 则运动员能发挥的向上的最大支撑 力F m0g 1 200 N 3 1 在运动着的升降机中只能举起m1 100 kg 的重物 可见该重物超重了 升降机 应具有向上的加速度 设此加速度为a1 对物体由牛顿第二定律得 F m1g m1a1 解得 a1 2 m s2 2 当升降机以a2 2 5 m s2的加速度加速下降时 重物失重 设此时运动员能举 起的重物质量为m2 对物体由牛顿第二定律得 m2g F m2a2 解得 m2 160 kg 答案 答案 1 2 m s2 2 160 kg 技巧点拨 技巧点拨 超重和失重现象的判断 三 技巧 1 从受力
7、的角度判断 当物体所受向上的拉力 或支持力 大于重力时 物体处于超重 状态 小于重力时处于失重状态 等于零时处于完全失重状态 2 从加速度的角度判断 当物体具有向上的加速度时处于超重状态 具有向下的加速度 时处于失重状态 向下的加速度为重力加速度时处于完全失重状态 3 从速度变化角度判断 1 物体向上加速或向下减速时 超重 2 物体向下加速或向上减速时 失重 易错警示 易错警示 1 物体的加速度有时不是竖直方向 但只要其加速度在竖直方向上有分量 物体就 会处于超重或失重状态 2 超重并不是重力增加了 失重并不是重力减小了 完全失重也不是重力完全消失 了 在发生这些现象时 物体的重力依然存在 且不发生变化 只是物体对支持物的压力 或 对悬挂物的拉力 发生变化 3 在完全失重的状态下 平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失 如天平失 效 浸在水中的物体不再受浮力 液体柱不再产生压强等
