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1、超重和失重超重和失重作为中国首位进入 太空的宇航员杨利伟， 不仅要有丰富的知识， 还要有过硬的身体，能 够承受超重和失重的影 响，那么什么是超重和 失重呢？一、超重现象：我们通常怎样使用测力计测量物体重力呢？通常情况下，我们要保持物体静止，再来读取 弹簧秤的读数。 如果物体和弹簧秤一起运动，那么弹簧秤读数会 有什么样的变化？如果物体和弹簧秤一起做匀速直线运动，那么 弹簧秤的读数仍然等于物体的重力，但如果物体和 弹簧秤一起做变速直线运动，情况就有所不同了。请大家来做一个小实验：把钩码钩在弹簧 秤下，保持静止状态，观察弹簧秤读数。轻轻上下晃动弹簧秤，再观察弹簧秤的 读数有何变化？在电梯里面测量,又
2、如何变化?一、超重现象：例1、在升降机（电梯）中测人的体重，已知人质 量为40kg，当升降机以2.5m/s2的加速度匀加速上 升，测力计的示数是多少？（g取10 m/s2)分析：测力计的示数大小等于人对测力计 的压力大小。一、超重现象：例1、在升降机（电梯）中测人的体重，已知人质量为40kg ，当升降机以2.5m/s2的加速度匀加速上升，测力计的示数是 多少？（g取10 m/s2)解：人的重力G=mg=400N, GNva当升降机匀加速上升时，根据牛 顿第二定律可知N-mg=maN=mg+ma=500N， 根据牛顿第三定律可知，测力计对 人的支持力与人对测力计的压力大 小相等， 测力计的示数为
3、500N。一、超重现象：例1、在升降机（电梯）中测人的体重，已知人质 量为40kg，当升降机以2.5m/s2的加速度匀加速上 升，测力计的示数是多少？（g取10 m/s2)小结：电梯加速上升时，人对测力计的压力比 人受到的重力大，我们把这种现象叫做超重。超重 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的情况称为超重现象。二、失重现象：例2、在上题中，如果升降机以2.5m/s2的加速度 匀加速下降时，测力计的示数又是多少？ （g取10 m/s2)二、失重现象：例2、在上题中，如果升降机以2.5m/s2的加速度 匀加速下降时，测力计的示数又是多少？ （g取10 m/s2)解：人的重
4、力 G=mg=400N, GNva当升降机匀加速下降时，根据牛顿 第二定律可知mg-N=maN=mg-ma=300N，根据牛顿第三定律可知，测力计对 人的支持力与人对测力计的压力大 小相等，测力计的示数为300N。二、失重现象：例2、在上题中，如果升降机以2.5m/s2的加速度 匀加速下降时，测力计的示数又是多少？ （g取10 m/s2)小结：电梯加速下降时，人对测力计的压力比 人受到的重力小，我们把这种现象叫做失重。失重 物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力） 小于物体所受的重力的情况称为失重现象。在失重现象中，如果物体的加速度恰好为 g时，情况又会怎样呢？ 例3、前例中，如果升降机在静止时
5、，悬挂升降机 的钢索突然断裂，升降机自由下落，测力计的示数 又是多少？ （g取10 m/s2)解：人的重力 G=mg=400N, Gvg当升降机自由落体时，a=g，根据 牛 顿第二定律可知mg-N=maN=mg-ma=mg-mg=0N，根据牛顿第三定律可知，测力计对 人的支持力与人对测力计的压力大 小相等，测力计的示数为0N。Gvg小结：此时测力计示数为0，好象人完全没有 受到的重力一样，这种状态下，人对测力计的 压力为0，我们把这种现象叫做完全失重。在失重现象中，如果物体的加速度恰好为 g时，情况又会怎样呢？ 例3、前例中，如果升降机在静止时，悬挂升降机 的钢索突然断裂，升降机自由下落，测力
6、计的示数 又是多少？ （g取10 m/s2)小结：此时测力计示数为0，好象人完全没有受到的 重力一样，这种状态下，人对测力计的压力为0，我 们把这种现象叫做完全失重。完全失重现象 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。例4、前例中，如果升降机以2.5m/s2的加速度减 速上升，测力计的示数又是多少？ （g取10 m/s2)对超重和失重的进一步认识解：人的重力 G=mg=400N, GNva对超重和失重的进一步认识当升降机匀减速上升时，根据牛 顿第二定律可知mg-N=maN=mg-ma=300N，根据牛顿第三定律可知，测力计 对人的支持力与人对测
7、力计的压 力大小相等，测力计的示数为300N。例4、前例中，如果升降机以2.5m/s2的加速度减 速上升，测力计的示数又是多少？ （g取10 m/s2)总结：a、当物体有向上的加速度时（加速上升 或减速下降），产生超重现象。b、当物体有向下的加速度时（加速下降 或减速上升），产生失重现象。当a=g时，完全 失重。对超重和失重的进一步认识例4、前例中，如果升降机以2.5m/s2的加速度减 速上升，测力计的示数又是多少？ （g取10 m/s2)超重、失重与物体所受重力的区别：物体处于超重（失重）状态时，地球 作用于物体的重力始终存在，且大小不变， 只不过物体对水平支持物的压力（悬挂物的 拉力）大于
8、（小于）物体的重力。太空行走现实生活中的超（失）重现象：蹦 极关心航天科学关心航天科学一个质量为一个质量为70Kg70Kg的宇航员，如果在某一段时间的宇航员，如果在某一段时间 内与火箭、航天飞机一道以内与火箭、航天飞机一道以 a=ga=g的加速度竖直升的加速度竖直升 空，那麽空，那麽宇航员所承受的宇航员所承受的竖直方向的压力有多大竖直方向的压力有多大 ？(g =10N/kg)(g =10N/kg)分析：宇航员受重力分析：宇航员受重力GG、压力压力N N而而竖直向竖直向 上加速运动，由牛顿第二定律：上加速运动，由牛顿第二定律：N - G = N - G = mamaN=ma +G = N=ma
9、+G = mma+ga+g=2mg =2mg =1400N=1400NN NGGOOa a所受地球的引力只改变速度的方 向，不改变速度的大小。航天飞机中的人和物，航天飞机中的人和物，都处都处 于于完全失重状态完全失重状态人造地球卫星，宇 宙飞船、 航天飞机绕地 球做圆周运动。近地卫星远离地球的卫星航天器中的宇航员g gg g0 0g g向心加速度的大小等于所在 位置重力加速度的大小。在宇宙飞船中在宇宙飞船中! !在宇宙飞船中在宇宙飞船中怎么睡觉都舒服怎么睡觉都舒服课堂练习：某人在地面上最多只能举起60kg的物体，那么 他在一以2.5m/s2的加速度匀加速下 降的电梯里最多能举起多重的物体？ （
10、g取10m/s2）某人在地面上最多只能举起60kg的物体，那么 他在一以2.5m/s2的加速度匀加速下 降的电梯里最多能举起多重的物体？ （g取10m/s2）avNG解：因为人的最大举力恒定，本题中 ，此人的最大举力为600N，即他在电 梯中所能提供给物体的最大支持力为 600N，以物体为研究对象，根据牛顿第 二定律可知，G-N=ma，即 mg=ma+N,m=N/(g-a)=80kg；与奥运会举重冠军的挺举记录200kg来说， 我们同学的挺举成绩50kg是微不足道的，但学 习了本节的知识后，你能不能设计 一个有效的方案，使我们同学也能 平冠军的记录呢？（g取10m/s2）aNG解：因为人的最大举力恒定，所以只要站 在加速下降或减速上升的电梯中，人提供 给杠铃的最大支持力N仍为500N，但就可 以举起处于失重状态的质量m为200kg的杠 铃；以杠铃为研究对象，根据牛顿第二 定律可知，G-N=ma，即a=(G-N)/m, a=(G-N)/m=7.5m/s2
