《高一物理课件：超重与失重（鲁科版必修1）》由会员分享，可在线阅读，更多相关《高一物理课件：超重与失重（鲁科版必修1）（47页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、超重与失重超重与失重1知道什么是超重、失重、完全失重知道什么是超重、失重、完全失重2理解理解产产生超重、失重、完全失重的条件生超重、失重、完全失重的条件3会分析解决超重、失重会分析解决超重、失重问题问题1质质量量为为m的人站在静止的的人站在静止的电电梯中，求人梯中，求人对电对电梯的梯的压压力大小？力大小？(重力加速度重力加速度为为g)【解析解析】以人为研究对象由平衡条件得：以人为研究对象由平衡条件得：Nmg0Nmg由牛顿第三定律可知：人对电梯的压力为由牛顿第三定律可知：人对电梯的压力为mg【答案答案】mg1什么是超重？什么是超重？2什么是失重？什么是失重？3如何理解超重和失重？如何理解超重和失
2、重？4什么是完全失重？什么是完全失重？一、超重一、超重1定定义义：物体：物体对对水平支持物的水平支持物的压压力力(或或对竖对竖直直悬悬挂物的拉力挂物的拉力)_物体所受重力的物体所受重力的现现象象2产产生条件：物体有生条件：物体有_的加速度的加速度大于大于向上向上二、失重二、失重1定定义义：物体：物体对对水平支持物的水平支持物的压压力力(或或对竖对竖直直悬悬挂物的拉力挂物的拉力)_物体所受重力的物体所受重力的现现象如坐象如坐电电梯上楼梯上楼时时，电电梯的停止梯的停止过过程程2产产生条件：物体有生条件：物体有_的加速度的加速度3完全失重完全失重(1)定定义义：物体：物体对对支持物的支持物的压压力力
3、(或或对悬对悬挂物的拉挂物的拉力力)_的状的状态态如苹果从如苹果从树树上下落上下落时时的自的自由落体由落体过过程程(2)产产生条件：生条件：ag，方向，方向_小于小于向下向下等于零等于零竖竖直向下直向下物体的超重、失重现象与物体的运动速度方向和物体的超重、失重现象与物体的运动速度方向和大小有关吗？大小有关吗？【提示提示】物体处于超重状态，还是失重状态只与物体处于超重状态，还是失重状态只与物体的加速度方向有关；与物体速度的大小、方物体的加速度方向有关；与物体速度的大小、方向均无关向均无关一、一、对对超重和失重的理解超重和失重的理解1视视重：当物体挂在重：当物体挂在弹弹簧簧测测力力计计下或放在水下
4、或放在水平台秤上平台秤上时时，弹弹簧簧测测力力计计或台秤的示数称或台秤的示数称为为“视视重重”，大小等于，大小等于测测力力计计所受的拉力或秤所受所受的拉力或秤所受压压力力2超重、失重的分析超重、失重的分析3.对对超重和失重超重和失重现现象的理解象的理解(1)物体物体处处于超重或失重状于超重或失重状态时态时，物体所受的重力，物体所受的重力始始终终不不变变，只是物体，只是物体对对支持物的支持物的压压力或力或对悬对悬挂物挂物的拉力的拉力发发生了生了变变化，看起来物重好像有所增大或化，看起来物重好像有所增大或减小减小(2)发发生超重或失重生超重或失重现现象与物体的速度方向无关，象与物体的速度方向无关，
5、其取决于物体加速度的方向其取决于物体加速度的方向(3)在完全失重状在完全失重状态态下，平常由重力下，平常由重力产产生的一切物生的一切物理理现现象都会完全消失，比如物体象都会完全消失，比如物体对对桌面无桌面无压压力，力，单摆单摆停止停止摆动摆动，浸在水中的物体不受浮力等靠，浸在水中的物体不受浮力等靠重力才能使用的重力才能使用的仪仪器，也不能再使用，如天平、器，也不能再使用，如天平、液体气液体气压计压计等等超重与失重现象仅仅是一种表象只是拉力超重与失重现象仅仅是一种表象只是拉力(或或压力压力)的增大或减小，物体的重力大小是不变的的增大或减小，物体的重力大小是不变的1.下列关于超重和失重的下列关于超
6、重和失重的说说法中，正确的是法中，正确的是()A物体物体处处于超重状于超重状态时态时，其重力增加了，其重力增加了B物体物体处处于完全失重状于完全失重状态时态时，其重力，其重力为为零零C物体物体处处于超重或失重状于超重或失重状态时态时，其，其惯惯性比物体性比物体处处于静止状于静止状态时态时增加或减小了增加或减小了D物体物体处处于超重或失重状于超重或失重状态时态时，其，其质质量及受到的量及受到的重力都没有重力都没有变变化化【解析解析】物体处于超重或失重状态只是其物体处于超重或失重状态只是其视重发生了变化，而物体的重力和质量并没视重发生了变化，而物体的重力和质量并没有变化有变化【答案答案】D二、超重
7、、失重的二、超重、失重的应应用用1根据物体具有向上根据物体具有向上(或向下或向下)的加速度，判断的加速度，判断物体物体处处于超重于超重(或失重或失重)状状态态，反之，根据物体，反之，根据物体处处于超重于超重(或失重或失重)状状态态，判断物体的加速度方，判断物体的加速度方向向2当系当系统统中局部出中局部出现现超重超重(或失重或失重)现现象象时时，系，系统处统处于超重于超重(或失重或失重)状状态态(1)超重、失重与物体运动的速度无关，取决于加超重、失重与物体运动的速度无关，取决于加速度的方向超重、失重不是重力增大或减小，速度的方向超重、失重不是重力增大或减小，而是视重的增大或减小而是视重的增大或减
8、小(2)解题时要注意从解题时要注意从“加速上升加速上升”、“减速下降减速下降”、“加速下降加速下降”、“减速上升减速上升”等字眼中确定加等字眼中确定加速度的方向速度的方向【答案答案】AD【解析解析】把人看做一整体，受到重力和磅秤把人看做一整体，受到重力和磅秤支持力的作用，若重心加速下降，处于失重状支持力的作用，若重心加速下降，处于失重状态，则支持力小于重力；若重心减速下降，处态，则支持力小于重力；若重心减速下降，处于超重状态，则支持力大于重力于超重状态，则支持力大于重力人下蹲的过程较复杂，首先必定加速，但最后人下蹲的过程较复杂，首先必定加速，但最后人又静止，所以必定还有减速过程，即人的重人又静
9、止，所以必定还有减速过程，即人的重心先加速下降，后减速下降，最后静止因此，心先加速下降，后减速下降，最后静止因此，磅秤示数先小于体重，后大于体重，最后等于磅秤示数先小于体重，后大于体重，最后等于体重体重【答案答案】A(1)判断超、失重现象关键是看加速度方向，而判断超、失重现象关键是看加速度方向，而不是运动方向不是运动方向(2)处于超重状态时，物体可能做向上加速或向处于超重状态时，物体可能做向上加速或向下减速运动下减速运动(3)处于失重状态时，物体可能做向下加速或向处于失重状态时，物体可能做向下加速或向上减速运动上减速运动11：下列：下列说说法正确的是法正确的是()A游泳运游泳运动员动员仰卧在水
10、面静止不仰卧在水面静止不动时处动时处于失重于失重状状态态B蹦蹦床运床运动员动员在空中上升和下落在空中上升和下落过过程中都程中都处处于于失重状失重状态态C举举重运重运动员动员在在举举起杠起杠铃铃后不后不动动的那段的那段时间时间内内处处于超重状于超重状态态D体操运体操运动员动员双手握住双手握住单单杠吊在空中不杠吊在空中不动时处动时处于失重状于失重状态态【解析解析】由超重、失重和完全失重的概由超重、失重和完全失重的概念可知，在加速度向下时处于失重状态念可知，在加速度向下时处于失重状态在加速度向上时处于超重状态，故正确答在加速度向上时处于超重状态，故正确答案为案为B.【答案答案】B【答案答案】(1)2
11、.5 m/s2(2)48 kg此人在地面上的最大此人在地面上的最大“举力举力”是是F，那么他，那么他在以不同的加速度运动的电梯里最大在以不同的加速度运动的电梯里最大“举力举力”仍为仍为F，这是解决本题的关键，同时注意，这是解决本题的关键，同时注意要合理利用牛顿第二定律及要合理利用牛顿第二定律及F合合与与a的方向相的方向相同这一规律列出方程同这一规律列出方程(1)匀速上升时，匀速上升时，a0，Nmg0，Nmg600 N据牛顿第三定律知据牛顿第三定律知NN600 N.(2)匀加速上升，匀加速上升，a向上，取向上为正方向，向上，取向上为正方向，则则NmgmaNm(ga)60(104) N840 N据
12、牛顿第三定律知据牛顿第三定律知NN840 N.(3)匀减速上升和匀加速下降，匀减速上升和匀加速下降，a的方向都是向下，的方向都是向下，取向下为正方向，则取向下为正方向，则mgNmaNm(ga)60(103) N420 N据牛顿第三定律知据牛顿第三定律知NN420 N.【答案答案】(1)600 N(2)840 N(3)420 N【答案答案】CA箱内物体箱内物体对对箱子底部始箱子底部始终终没有没有压压力力B箱子箱子刚刚投下投下时时，箱内物体受到的支持力最大，箱内物体受到的支持力最大C箱子接近地面箱子接近地面时时，箱内物体受到的支持力比，箱内物体受到的支持力比刚刚投下投下时时大大D若下落距离足若下落
13、距离足够长够长，箱内物体有可能不受底部，箱内物体有可能不受底部支持力而支持力而“飘飘起来起来”【解析解析】因为下落速度不断增大，而阻力因为下落速度不断增大，而阻力fv2，所以阻力逐渐增大，当，所以阻力逐渐增大，当fmg时，物体开始匀速时，物体开始匀速下落以箱和物体为整体：下落以箱和物体为整体：(Mm)gf(Mm)a，f增大则加速度增大则加速度a减小对物体：减小对物体：MgNma，加速度减小，则支持力，加速度减小，则支持力N增大所以物体后增大所以物体后来受到的支持力比开始时要增大，不可能来受到的支持力比开始时要增大，不可能“飘起来飘起来”【答案答案】C【解析解析】当电梯匀速运转时，顾客只受两当电
14、梯匀速运转时，顾客只受两个力的作用，即重力和支持力，故个力的作用，即重力和支持力，故A、B都都不对；由受力分析可知，加速时顾客对扶梯不对；由受力分析可知，加速时顾客对扶梯有水平向左的摩擦力，故此时顾客对扶梯作有水平向左的摩擦力，故此时顾客对扶梯作用力的方向指向左下方，而匀速时没有摩擦用力的方向指向左下方，而匀速时没有摩擦力，此时方向竖直向下，故选力，此时方向竖直向下，故选C.【答案答案】C42008年奥运会在北京年奥运会在北京举举行，由此推行，由此推动动了全民健了全民健身运身运动动的蓬勃的蓬勃发发展体重展体重为为m50 kg的小芳在本的小芳在本届校运会上，最后一次以背越式成功地跳届校运会上，最
15、后一次以背越式成功地跳过过了了1.80 m的高度，成的高度，成为为高三高三组组跳高冠跳高冠军军若忽略空若忽略空气阻力，气阻力，g取取10 m/s2.则则下列下列说说法正确的是法正确的是()A小芳在下降小芳在下降过过程中程中处处于失重状于失重状态态B小芳起跳以后在上升小芳起跳以后在上升过过程中程中处处于超重状于超重状态态C小芳起跳小芳起跳时时地面地面对对她的支持力小于她的重力她的支持力小于她的重力D小芳起跳小芳起跳时时地面地面对对她的支持力等于她的重力她的支持力等于她的重力【解析解析】小芳上升和下降过程中只受重力，加小芳上升和下降过程中只受重力，加速度方向向下，速度方向向下，ag处于完全失重状态
16、，处于完全失重状态，A正确，正确，B错误；起跳时有向上的加速度，错误；起跳时有向上的加速度，Nmgma，故故Nmgmamg，即支持力大于重力，即支持力大于重力，C、D错误错误【答案答案】A5在升降在升降电电梯内的地面上放一体重梯内的地面上放一体重计计，电电梯静梯静止止时时，晓晓敏同学站在体重敏同学站在体重计计上，体重上，体重计计示数示数为为50 kg，电电梯运梯运动过动过程中，某一段程中，某一段时间时间内内晓晓敏同敏同学学发现发现体重体重计计示数如下示数如下图图所示，在所示，在这这段段时间时间内内下列下列说说法中正确的是法中正确的是()A晓晓敏同学所受的重力敏同学所受的重力变变小了小了B晓晓敏
17、敏对对体重体重计计的的压压力小于体重力小于体重计对晓计对晓敏的支敏的支持力持力C电电梯一定在梯一定在竖竖直向下运直向下运动动D电电梯的加速度大小梯的加速度大小为为g/5，方向一定，方向一定竖竖直向下直向下【解析解析】晓敏在这段时间内处于失重状态，是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，而晓敏的重力由于晓敏对体重计的压力变小了，而晓敏的重力没有改变，没有改变，A选项错；晓敏对体重计的压力与体选项错；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，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，大小一定相等，B选项错；以竖直向下为正方向，选项错；以竖直向下为正方向，有：有：mgFma，即，即50g40g50a，解得，解得ag/5，方向竖直向下，但速度方向可能是竖直向，方向竖直向下，但速度方向可能是竖直向上，也可能是竖直向下，上，也可能是竖直向下，C选项错，选项错，D选项正确选项正确【答案答案】D练规范、练技能、练速度同学们来学校和回家的路上要注意安全同学们来学校和回家的路上要注意安全
