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1、第六节超重和失重目标导航预习导引目标导航预习导引二一一、超重和失重1.超重现象: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.2.失重现象:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受的重力的情况.目标导航二一预习导引二、超重和失重的解释1.当物体具有竖直向上的加速度时,则FN-G=ma,FN=G+ma,物体超重了.2.当物体具有竖直向下的加速度时,则G-FN=ma,FN=G-ma,物体失重了.2015年11月23日,在美国休斯敦举行的举重世锦赛上,中国选手谌利军以挺举183公斤,总成绩333公斤打破男子62公斤级挺举、总成绩两项世界纪录并夺冠.小宝宝看了后,跃跃欲试,
2、也要“超世界纪录”.你认为有可能吗?目标导航二一预习导引提示:在一定的失重状态下小宝宝可以“超世界纪录”.知识精要思考探究迁移应用一二典题例解一、对超重和失重的理解物体所受重力不会因物体运动状态的改变而变化.1.视重:当物体在竖直方向有加速度时(即ay0),物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力.此时弹簧测力计的示数叫物体的视重.知识精要思考探究迁移应用一二典题例解知识精要思考探究迁移应用一二典题例解一二知识精要思考探究迁移应用典题例解在家用测体重的台秤上做超重与失重的实验.先站着不动,读出台秤的示数;接着突然下蹲,观察开始下蹲时台秤的示数变化;再观察下蹲结束时台秤的示数变化.
3、说明为什么会出现这种情况.台秤的示数变化是因为你的重力发生变化了吗?提示:经过观察我们会发现,在开始下蹲时,台秤的示数会突然变小;而在下蹲将要结束前,台秤的示数又会突然变大.台秤的示数变小或变大,并不是因为我们自身的重力发生变化,而是由于我们在下蹲过程中具有向上或向下的加速度,使人对台秤的压力小于或大于自己的重力.一二知识精要思考探究迁移应用典题例解一二知识精要思考探究迁移应用典题例解一二知识精要思考探究迁移应用典题例解为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯.无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转.一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所示.那么下列说
4、法中正确的是()A.顾客始终受到三个力的作用B.顾客始终处于超重状态C.顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下D.顾客对扶梯作用的方向先指向右下方,再竖直向下一二知识精要思考探究迁移应用典题例解答案:C解析:顾客在匀速运动阶段,加速度为零,合力为零,顾客只受重力和支持力两个力作用,故A错误;加速运动阶段,顾客的加速度沿电梯斜向上,有竖直向上的分加速度,根据牛顿第二定律,电梯对他的支持力大于其重力,处于超重状态,而匀速运动阶段支持力等于其重力,故B错误;匀加速运动阶段,电梯对顾客的支持力竖直向上,静摩擦力水平向右,两者合力斜向右上方.匀速运动阶段,电梯对顾客的支持力竖直向上,根据牛顿第三
5、定律,顾客对电梯作用力的方向先指向左下方,后竖直向下,故C正确、D错误.一二知识精要典题例解迁移应用思考探究二、解决超重、失重问题的方法1.判定超重和失重的方法(1)物体处于超重状态时,物体不一定是竖直向上做加速运动,也可能是竖直向下做减速运动,即只要物体的加速度方向是竖直向上,物体都处于超重状态.同样,物体处于失重状态时,物体的加速度竖直向下,物体既可以是向下做加速运动,也可以是向上做减速运动.(2)物体不在竖直方向运动,只要其加速度在竖直方向有分量,即ay0,则当ay方向竖直向上时,物体处于超重状态,当ay方向竖直向下时,物体处于失重状态.一二知识精要典题例解迁移应用思考探究2.解答超重、
6、失重问题的一般方法(1)明确研究对象.(2)对研究对象进行受力分析和运动情况分析.(3)确定加速度方向.(4)根据牛顿第二定律列方程求解.一二知识精要典题例解迁移应用思考探究据中国航天科技集团新闻发言人透露,2016年我国将发射载人宇宙飞船神舟十一号.宇航员在太空中处于完全失重状态,是不是说宇航员在太空中就不受重力的作用了呢?提示:宇航员在太空中处于完全失重状态,但是他们仍然受重力的作用.一二知识精要典题例解迁移应用思考探究【例2】有一根钢丝的最大拉力为100N,在一个运动的电梯中,这根钢丝下悬挂了12kg的物体恰好没有断,电梯可能做怎样的运动?(g取10m/s2)一二知识精要典题例解迁移应用思考探究解析:钢丝的拉力恰为100N,小于物体的实重120N,物体一定处于失重状态,所以电梯具有向下的加速度.对物体由牛顿第二定律得mg-F=ma解得a=1.67m/s2.电梯的运动情况有两种可能,一是以1.67m/s2的加速度向下匀加速运动,二是以1.67m/s2的加速度向上匀减速运动.答案:向下加速或向上减速,加速度都是1.67m/s2,方向向下一二知识精要典题例解迁移应用思考探究一二知识精要典题例解迁移应用思考探究答案:(1)9.6m/s2(2)3000m
