资源简介 第七节 超重与失重 第四章 牛顿运动定律 目录 CONTENTS 01 学习目标 02 情景导入 03 新课讲解 04 小试牛刀 05 课堂小结 学习目标 01 学习目标 1.理解什么是超重,什么是失重 2.能够解决涉及超重、失重的动力学问题 情境导入 02 电梯中的失重与超重 新课讲解 03 mg FN FN-mg=ma 进而可以有 FN=mg+ma > mg 理论分析——电梯加速上升过程 对人受力分析 由牛顿第二定律 试着用上节的知识(牛顿运动定律)分析一下人的受力 mg FN′ mg-FN′=ma 进而可以有 FN′=mg - ma<mg 理论分析——电梯减速上升过程 对人受力分析 由牛顿第二定律 a mg FN v mg-FN=ma 得 FN=mg-ma加速下降 a mg FN v FN-mg=ma 得 FN=mg + ma>mg 减速下降 理论分析——电梯下降过程 发现: ① 时,体重计的示数大于重力 ② 时,体重计的示数小于重力 加速度方向向上 加速度方向向下 0 电梯中的失重与超重——小结 △若电梯自由下落时,人对体重计的压力为 。 推测: 超重 失重 完全失重 即物体所受拉力(支持力)大于自身重力 即物体所受拉力(支持力)小于自身重力 ——读数小于重力——失重 ——读数大于重力——超重 ——读数小于重力——失重 ——读数大于重力——超重 实践探究:对电梯实验的模拟与分析 在弹簧秤下端挂一质量为 m 的钩码,分别做如下运动时,观察弹簧秤的拉力变化? m 加速上升 加速下降 减速上升 减速下降 超重、失重、完全失重的本质 实重即物体的实际重力. 当物体挂在弹簧测力计下时,弹簧测力计的示数视为视重 物体处于平衡状态 物体处于超重时 物体处于失重时 物体完全失重时 F视 = G = mg F视 > G = mg,a向上,F视 = m( g+a ) F视 < G = mg,a向下,F视 = m( g-a ) F视 =0,a = g 超重、失重、完全失重的本质 物体具有向上的分加速度 ay 时,也属于超重 物体具有向下的分加速度 ay 时,也属于失重 光滑斜面 v 失重 完全失重 完全失重状态下,由重力产生的一切现象都不存在 例如物体对水平支持面没有压力、液体不产生压强、浸没在液体中的物体不受浮力等 涉及超重、失重的动力学问题 这类问题的本质都是动力学中的两类基本问题: 根据运动情况,求解物体对支持物的压力或物体对悬挂物的拉力;或者根据物体对支持力的压力或物体对悬挂物的拉力,判断运动情况 解决问题的关键: (1)判断超重或失重,根据加速度的方向列式,超重 F- mg = ma;失重 mg - F = ma (2)求出作用力 F 小试牛刀 04 1.(多选)关于电梯地板上的物体,其受力分析正确的是( ) A.电梯加速向上运动时,物体所受支持力大于重力 B.电梯减速向上运动时,物体所受支持力大于重力 C.电梯加速向下运动时,物体所受支持力小于重力 D.电梯减速向下运动时,物体所受支持力小于重力 AC 答案:AC 解析:若物体加速向上运动,加速度向上;则由牛顿第二定律可知: ;故 ;支持力大于重力,故A正确;若减速向上运动,则加速度向下,则由牛顿第二定律可知: ;故 ;支持力小于重力,故B错误;电梯加速向下时,加速度向下,则由牛顿第二定律可知: ;故 ;支持力小于重力,故C正确;电梯减速向下运动时,加速度向上,则由牛顿第二定律可知: ;故 ;支持力大于重力,故D错误.所以AC正确,BD错误. 2.如图甲所示,在体重计上一同学下蹲和站起,体重计的示数变化如图乙所示,下列说法正是( ) A.a—b段对应的是站起过程,b—c段对应的是下蹲过程 B.d—e段对应的是站起过程,e—f段对应的是下蹲过程 C.a—c段对应的是站起过程,d—f段对应的是下蹲过程 D.c点和d点处于蹲下状态,a点和f点处于直立状态 D 答案:D 解析:AC.根据图乙可知,a-b段视重小于实重,b-c段视重大于实重,则可知a-c段对应整个下蹲过程,即先加速向下,再减速向下,加速度先向下,再向上,先失重,后超重,故AC错误; B.d-e段视重大于实重,e-f段视重小于实重,则可知d-f段对应整个站起过程,即先加速向上,再减速向上,加速度先向上,再向下,先超重,后失重,故B错误; D.根据以上分析可知,c点和d点处于蹲下状态,a点和f点处于直立状态,故D正确。 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 3.(多选)如图所示,一质量为M的楔形木块放在水平桌面上,它的顶角为 ,两底角为 α 和 β 。且 , 为两个位于斜面上质量均为 m 的小木块。已知所有接触面都是光滑的,现使 同时沿斜面下滑,则下列说法正确的是( ) A.楔形木块静止不动 B.楔形木块向右运动 C.a木块处于超重状态 D.b木块处于失重状态 AD 答案:AD 解析:AB.对木块a由受力平衡可得 ,故木块a对楔形木块的压力为 ,同理,木块b对楔形木块的压力为 ,对楔形木块受力分析,如图,假设地面对楔形木块的摩擦力向左根据共点力平衡条件,且 则有 , 解得 ,所以楔形木块静止不动,A正确,B错误;CD.对木块a受力分析,如图, 受重力和支持力,可知木块a加速下滑,加速度沿斜面向下, 所以木块a处于失重状态,同理木块b处于失重状态,D正确, C错误;故选AD。 学习目标 情境导入 新课讲解 小试牛刀 课堂小结 4.某实验小组在电梯内固定一个力传感器,在传感器下方悬挂一个重为10N的钩码,测出的力随时间的变化规律如图所示。则下列分析不正确的是( ) A.从 到 ,钩码处于失重状态 B.从 到 ,钩码处于超重状态 C.电梯可能开始在1楼,先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在3楼 D.电梯可能开始在3楼,先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后停在1楼 C 答案:C 解析:A.从 到 ,钩码受到的拉力小于重力,处于失重状态,A正确;B.从 到 ,钩码受到的拉力大于重力,处于超重状态,B正确; C.电梯从1楼开始,先加速上升,此时钩码处于超重状态,钩码受到的拉力应大于重力;接着匀速上升,此时钩码受到的拉力和重力相等;最后减速向上,此时钩码处于失重状态,钩码拉力小于重力,C错误; D.电梯从3楼开始,先加速下降,此时钩码处于失重状态,钩码受到的拉力应小于重力;接着匀速向下,此时钩码受到的拉力和重力相等;最后减速向下,此时钩码处于超重状态,钩码拉力大于重力,D正确。 课堂小结 05 ① 超重和失重 (1)超重 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象. ①本质:物体具有向上的加速度. ②运动形式:加速向上运动或减速向下运动. 1 G 始终不变 视重(F视)>实重(G) (2)失重 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象. ①本质:物体具有向下的加速度. ②运动形式:加速度向下运动或减速向上运动. ③完全失重:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)为零的状态,即视重为零 视重(F视)<实重(G) 物体的加速度 a = g,方向竖直向下 感谢观看 Thank you 展开更多...... 收起↑ 资源预览