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1、第四章第四章 牛顿运动定律牛顿运动定律4.7超重与失重超重与失重 运动情况运动情况 v v 方向方向 a 方向方向体重计变化体重计变化 加速上升加速上升 v v a 减速上升减速上升 v v a 匀速升匀速升/ /降降v v / / v v a=0a=0 加速下降加速下降 v v a 减速下降减速下降 v v a 学生观察现象学生观察现象增大增大增大增大减小减小减小减小无变化无变化电梯里的怪现象电梯里的怪现象视频视频2平平平平衡衡衡衡时时时时FG1 1 1 1、弹簧秤挂一重物、弹簧秤挂一重物、弹簧秤挂一重物、弹簧秤挂一重物G G G G保持静止时，弹簧秤示数保持静止时，弹簧秤示数保持静止时，弹
2、簧秤示数保持静止时，弹簧秤示数 F=GF=GF=GF=G2 2、弹簧秤和物体一起加速上升、弹簧秤和物体一起加速上升, ,弹簧秤示数大于弹簧秤示数大于物体的重力，即：物体的重力，即：F GF G3 3、弹簧秤和物体一起加速下降、弹簧秤和物体一起加速下降, ,弹簧秤示数小于弹簧秤示数小于物体的重力，即：物体的重力，即： F GF G G G G由牛顿第三定律可知：由牛顿第三定律可知：由牛顿第三定律可知：由牛顿第三定律可知：物体对弹簧秤的拉力物体对弹簧秤的拉力物体对弹簧秤的拉力物体对弹簧秤的拉力F = F GF = F GF = F GF = F G总结：总结：总结：总结：物体对悬挂物的拉力（或对支
3、持物的压力）大物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）大物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）大物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）大于物体所受重力的现象称为超重现象。于物体所受重力的现象称为超重现象。于物体所受重力的现象称为超重现象。于物体所受重力的现象称为超重现象。mgFmgF F F F（二）失重现象（二）失重现象 设重物的质量为设重物的质量为设重物的质量为设重物的质量为mmmm，弹簧秤和重物有向弹簧秤和重物有向弹簧秤和重物有向弹簧秤和重物有向下的加速度下的加速度下的加速度下的加速度 时，重物受力如图：时，重物受力如图：时，重物受力如图：时，重物受力如图：F F F F合合合合 = G
4、- F = m = G - F = m = G - F = m = G - F = m 故：故：故：故：F = G - m F = G - m F = G - m F = G - m G G G G由牛顿第三定律可知：由牛顿第三定律可知：由牛顿第三定律可知：由牛顿第三定律可知：物体对弹簧秤的拉力物体对弹簧秤的拉力物体对弹簧秤的拉力物体对弹簧秤的拉力F = F GF = F GF = F GF = F 重力重力 a竖直向上竖直向上 超重状态超重状态视重视重 重力重力 a竖直向下竖直向下 失重状态失重状态超重还是失重由超重还是失重由a决定，与决定，与v方向无关方向无关减速上升减速上升减速上升减速上
5、升NG NG NG 超重超重超重超重加速下降加速下降加速下降加速下降NG NG NG 超重超重超重超重 总结：物体具有总结：物体具有向上向上的加速度时，它就处于的加速度时，它就处于超重超重状态；状态；物体具有物体具有向下向下的加速度时，它就处于的加速度时，它就处于失失重重状态，状态，与运动的方向无关。与运动的方向无关。mvmvmvmvGNNGNGGN小结：小结：巩固练习：巩固练习：练习练习1、一个人在地面上最多能举起、一个人在地面上最多能举起300N的重物，在的重物，在沿竖直方向做匀变速运动的电梯中，他最多能举起沿竖直方向做匀变速运动的电梯中，他最多能举起250N的重物。求电梯的加速度。的重物
6、。求电梯的加速度。(g = 10m/s2)分析：对同一个人来说，他能提供的最大举力是一定的，因分析：对同一个人来说，他能提供的最大举力是一定的，因此，它在电梯里对物体的支持力也为此，它在电梯里对物体的支持力也为300N，对物体受力分析对物体受力分析可求出可求出F合合，从而求出加速度。，从而求出加速度。解：设物体的质量为解：设物体的质量为m，对其受力分析如图。对其受力分析如图。mgN得：得： F合合 = N G =300 250 = 50(N) 由题意：由题意：m = 25Kg故：故：a = F合合/m=2m/s2方向：竖直向上方向：竖直向上练习练习3、一个人站在医用体重计的测盘上不动时测得、一
7、个人站在医用体重计的测盘上不动时测得重为重为G，当此人突然下蹲时，磅秤的读数（当此人突然下蹲时，磅秤的读数（ ）A 先大于先大于G，后小于后小于G B 先小于先小于G，后大于后大于GC 大于大于GD 小于小于G思维点拨：人下蹲是怎样的一个过程？人下蹲过程分析：由静止开始向下运动，速度增加，具有向下的加速度（失重）；蹲下后最终速度变为零，故还有一个向下减速的过程，加速度向上（超重）。B思考：如果人下蹲后又突然站起，情况又会怎样？练习练习4、如图所示，底座、如图所示，底座A上装有一根足够长的直立长杆，其上装有一根足够长的直立长杆，其总质量为总质量为M，杆上套有质量为杆上套有质量为m的圆环的圆环B，
8、它与杆有摩擦，当它与杆有摩擦，当圆环以初速度圆环以初速度V0向上飞起时，圆环的加速度为向上飞起时，圆环的加速度为a，底座不动。底座不动。（1）定性分析环在上升和下降过程中，）定性分析环在上升和下降过程中，A对地面的压力与整对地面的压力与整体的重力相比较谁大？体的重力相比较谁大？（2）分别计算在整个过程中，水平面对底座的支持力多大？）分别计算在整个过程中，水平面对底座的支持力多大？（设摩擦力不变）（设摩擦力不变）ABv0解：（1）环不论上升还是下降，环都有向下的加速度，故整体上有失重的现象，所以A对地面的压力小于整体的重力。（2）上升过程分别对环受力分析如图，得BmgfF合 = mg + f =
9、 ma (1)对底座受力分析如图，得MgANf N + f = Mg (2) 由牛顿第三定律得：f = f (3)综合上三式可得：f = m( a g ) N = (M+m)g ma下降过程同理可求得（自己课后完成解答）课堂小结：课堂小结：一：一：超重与失重的概念超重与失重的概念超重超重：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）大于大于物体的重力的情况物体的重力的情况失重失重：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）小于小于物体的重力的情况物体的重力的情况完全失重：完全失重：物体对悬挂物的拉力（或支持物的压力）物体对悬挂物的拉力（或支持物的压力）等于零等于零的状态的状态二：二：超重与失重产生的原因超重与失重产生的原因超重产生原因：物体具有超重产生原因：物体具有竖直向上竖直向上的加速度的加速度失重产生原因：物体具有失重产生原因：物体具有竖直向下竖直向下的加速度的加速度当物体竖直向下的加速度等于重力加速度时产生完全失重当物体竖直向下的加速度等于重力加速度时产生完全失重三：三：超重与失重时的重力超重与失重时的重力超重与失重是指物体对悬挂物的拉力（支持物的压力）发生了超重与失重是指物体对悬挂物的拉力（支持物的压力）发生了变化，即变化，即视重发生了变化视重发生了变化，物体本身所受重力不变，物体本身所受重力不变
