《沪科版高中物理必修一5.5《超重与失重》ppt课件》由会员分享，可在线阅读，更多相关《沪科版高中物理必修一5.5《超重与失重》ppt课件（37页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、第5课时超重与失重 课前自主学习 一 超重 失重1 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 称为超重现象 2 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 称为失重现象 3 条件 当物体具有 的加速度时 物体处于超重状态 具有 的加速度时 物体处于失重状态 当物体的加速度等于 时物体好像完全不受了重力作用 即物体处于 状态 知识梳理 大于 小于 向上 向下 重力加速度 完全失重 二 完全失重物体对悬挂物的拉力 对支持物的压力 的状态 叫做完全失重状态 此时a 方向向下 三 等效重力加速度当你站在以加速度a加速上升的电梯中 等效重力加速度为 当电梯以加速度a加速下降
2、时 等效重力加速度为 等于0 g g a g a 思考 物体处于超重和失重状态时 其重力是否发生了变化 答案 其重力不变 因为地球对物体的吸引力不变 1 姚明成为了NBA的一流中锋 如图5 5 2 给中国人争得了更多的荣誉和更多的尊敬 让更多的中国人爱上篮球这项运动 姚明某次跳起过程可分为下蹲 蹬地 离地上升 下落四个过程 下列关于蹬地和离地上升两过程的说法中正确的是 设蹬地的力为恒力 基础自测 图5 5 2 A 两个过程中姚明都处在超重状态B 两过程中姚明都处在失重状态C 前过程为超重 后过程不超重也不失重D 前过程为超重 后过程为完全失重解析 用力蹬地获得一个向上的大于重力的支持力 故蹬地
3、过程是一个向上加速的过程 是超重现象 空中上升过程中受重力作用 有向下的加速度g 是完全失重现象 所以D项正确 答案 D 2 下列现象中 哪些物体属于超重状态 A 物体处于加速上升的状态B 物体处于加速下降的状态C 物体处于减速上升的状态D 物体处于减速下降的状态解析 物体处于加速上升或减速下降的状态 加速度的方向都是向上的 所以属于超重状态 物体处于减速上升或加速下降的状态 加速度的方向都是向下的 所以属于失重状态 答案 AD 3 某电梯中用细绳静止悬挂一重物 当电梯在竖直方向运动时 突然发现绳子断了 由此判断此时电梯的情况是 A 电梯一定是加速上升B 电梯可能是减速上升C 电梯可能匀速向上
4、运动D 电梯的加速度方向一定向上解析 绳子拉力变大 加速度方向一定向上 但速度方向可能向上 也可能向下 答案 D 4 如图5 5 3所示 质量均为m的甲 乙两同学 分别静止于水平地面的台秤P Q上 他们用手分别竖直牵拉一只弹簧秤的两端 稳定后弹簧秤的示数为F 若弹簧秤的质量不计 下列说法正确的是 图5 5 3 A 甲同学处于超重状态 乙同学处于失重状态B 台秤P的读数等于mg FC 台秤Q的读数为mg 2FD 两台秤的读数之和为2mg解析 甲乙两同学都处于平衡状态 没有向上或向下的加速度 不是超重状态 也不是失重状态 A不正确 由平衡条件知 台秤P的读数是mg F 台秤Q的读数是mg F 两个
5、台秤的读数之和是2mg D正确 答案 D 5 质量为m的物体放置在升降机内的台秤上 升降机以加速度a在竖直方向上做匀变速直线运动 若物体处于失重状态 则 A 升降机加速度方向竖直向下B 台秤示数减少maC 升降机一定向上运动D 升降机一定做加速运动 解析 当物体的加速度向下时 物体处于失重状态 反之当物体在竖直方向上运动且处于失重状态时 加速度方向一定竖直向下 故A正确 对物体进行受力分析 设物体受到台秤的支持力为N 则mg N ma 即N mg ma 即台秤示数比静止时减小ma 故B对 加速度方向与速度方向无必然联系 故C D均错 答案 AB 6 体重为70kg的人站在竖直起降的升降机内的台
6、秤上 当升降机开始运动时 台秤读数为91N 这架升降机的加速度的方向为 加速度的大小是 g取9 8m s2 解析 由题中数据可知 人处于失重状态 加速度方向竖直向下 可列牛顿第二定律的方程mg N ma 代入数据解得a 8 5m s2 答案 竖直向下8 5m s2 课堂互动探究 1 产生超重的原因当物体具有向上的加速度a 向上加速或向下减速运动 时 支持物对物体的支持力 或悬绳的拉力 为F 由牛顿第二定律可得F mg ma所以F m g a mg由牛顿第三定律知 物体对支持物的压力 或对悬绳的拉力 F mg 对超重 失重的理解 2 产生失重的原因当物体具有向下的加速度a 向下加速或向上减速运动
7、 时 支持物对物体的支持力 或悬绳对物体的拉力 为F 由牛顿第二定律可知mg F ma所以F m g a mg由牛顿第三定律可知 物体对支持物的压力 或对悬绳的拉力 F mg 当物体具有向下的加速度a g时 则F 0 物体处于完全失重状态 例1 下面关于超重与失重的判断正确的是 A 物体做变速运动时 必处于超重或失重状态B 物体向下运动时 必处于失重状态C 做竖直上抛运动的物体 处于失重状态D 物体向上做匀加速直线运动 处于失重状态 解析 判断一个物体处于超重状态还是失重状态 观察的不是物体的运动方向或运动状态 而是物体运动的加速度方向 物体有竖直向上的加速度时 处于超重状态 有竖直向下的加速
8、度时 处于失重状态 答案 C题后反思 超重和失重现象仅与加速度方向有关 与速度大小和方向均无关 减速上升与加速下降的加速度方向均竖直向下 均处于失重状态 游乐园中 游客乘坐能加速或减速的升降机 可以体会超重与失重的感觉 下列描述正确的是 A 当升降机加速上升时 游客是处在失重状态B 当升降机减速下降时 游客是处在超重状态C 当升降机减速上升时 游客是处在失重状态D 当升降机加速下降时 游客是处在超重状态 解析 当升降机加速上升时 加速度向上 游客处在超重状态 A错误 当升降机减速下降时 加速度向上 游客是处在超重状态 B正确 当升降机减速上升时 加速度向下 游客是处在失重状态 C正确 当升降机
9、加速下降时 加速度向下 游客是处在失重状态 D错误 答案 BC 对超重 失重的问题分析 说明 1 超重与失重现象仅仅是一种表象 只是拉力 或压力 的增大或减小 物体的重力大小是不变的 2 物体处于超重状态时 不一定是向上加速运动 也可能是向下减速运动 同理 物体处于失重状态时 不一定向下加速运动 也可能是向上减速运动 3 实重与视重 实重 物体实际所受的重力 物体所受重力不会因物体运动状态的改变而变化 视重 当物体在竖直方向有加速度时 即ay 0 物体对弹簧秤的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力 此时弹簧秤或台秤的示数叫物体的视重 例2 某人在地面上最多能举起m1 60kg的物体 在一个加速
10、下降的电梯里最多能举起m2 80kg的物体 取g 10m s2 求 1 此电梯的加速度 2 若电梯以 1 中加速度大小加速上升 则此人在电梯中最多能举起多大质量的物体 解析 人举物体时 其最大举力是不变的 这是一个隐含条件 设最大举力是F 则F m1g 60 10N 600N 1 选在电梯中被举起的物体m2为研究对象 对其受力分析如右图所示 应用牛顿第二定律得m2g F m2a 2 设电梯以加速度a 2 5m s2加速上升时 人在电梯中能够举起物体的最大质量为m3 以m3为研究对象 受力分析如图所示 应用牛顿第二定律得F m3g m3a 答案 1 2 5m s2 2 48kg 题后反思 解决在
11、升降机中举物体这类问题时 一定要注意在列牛顿第二定律方程时 确定哪一个物体对研究对象 我们一般选取在升降机中被举起的物体为研究对象 对其进行受力分析画出受力图 然后根据牛顿第二定律列方程求解 关于超重和失重 下列说法正确的是 A 物体处于超重状态时 是指物体的重力增大了B 物体处于失重状态时 是指物体的 视重 减小了C 物体在完全失重的条件下 对支持它的支承面压力为零D 物体处于完全失重时 地球对它的引力消失了 解析 无论超重还是失重 只是测出的 重力 即视重发生了变化 即物体间的相互作用发生了变化 而物体受到的重力不变 A D错误 答案 BC 例3 物体B放在真空容器A内 且B略小于A 现将
12、它们以初速度v0竖直向上抛出 如图5 5 4所示 试分析 1 若不计空气阻力 系统在上升 下落过程中 B对A的压力如何 综合 拓展 提高 图5 5 4 2 若考虑空气阻力 系统在上升 下落过程中 B对A的压力又会怎样 解析 在运动过程中 A与B具有相同的加速度 用整体法分析可知 1 当不计空气阻力时 不管运动方向如何 物体只受重力 其加速度a1 g 方向竖直向下 故B球处于完全失重状态 B对A无压力 2 若考虑空气阻力 上升时整体加速度为 对B球的受力分析如图所示 则对B球有 N mBg mBa2 0 即A对B的压力方向向下 由牛顿第三定律知 B对A的压力方向向上 若考虑空气阻力 则整体在下降时的加速度为 同理对B球进行受力分析如图所示 N mBg mBa3 0 即A对B球的压力方向向上 由牛顿第三定律知 B对A的压力方向向下 答案 见解析 知能综合训练
