物理必修 第一册6 超重和失重图片ppt课件

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1.初步认识超重和失重现象。2.分析并理解产生超重和失重现象的条件和实质。3.能够运用牛顿运动定律分析超重和失重现象。4.通过实验探究超重和失重现象的条件5.联系实际生活，明确超重和失重的意义
方法1.先测量物体做自由落体运动的加速度g，再用天平测量物体的质量m，由G=mg可得重力。
平常我们怎样测量一个物体的重力的测量?
方法2.将物体悬挂（或放置）在测力计上，使物体静止。这时测力计对物体的拉力（或支持力）与重力大小相等。
视重：物体对悬挂物的拉力F1 或者对支持物的压力F2
电梯中有一台体重计，人站在体重计上，当人随电梯一起上升或者下降时，体重计对人的支持力是否等于重力大小？
体重计的示数所反映的视重（力）小于人所受的重力。
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，叫作失重现象。
1.电梯向下加速运动时
根据牛顿第二定律得： mg - FN =ma得 FN =ma + mg FN < mg
体重计的示数所反映的视重（力）大于人所受的重力。
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，叫作超重现象。
2.电梯向下减速运动时
根据牛顿第二定律得： mg - FN = -ma得 FN = -ma + mg FN > mg
电梯下降过程中视重的变化
思考2：电梯向下运动时会不会出现体重计的示数比人的重力大呢？
思考1：失重状态下物体的重力减小了吗？
试一试：若电梯向上加速或者减速运动，会不会出现超重或者失重现象呢？
电梯上升过程中视重的变化
如果体重计不是在电梯中，而是在地而上，人站在体重计上，体重计的示数（视重）一定等于人所受重力大小吗？
原本静止在体重计上的人，突然开始下蹲，最终蹲着不动，在这个过程中，体重计的示数会如何变化呢？
力传感器测量 人蹲起的失重和超重现象
手机物理工坊 phyphx
原本蹲下静止在体重计上的人，突然站起来，最终站着不动，在这个过程中，体重计的示数会如何变化呢？
若电梯向上减速或者向下加速的加速度大小等于重力加速度g，此时站在电梯里体重计上的人的视重会是多大？
当物体向上减速或者向下加速的加速度大小等于重力加速度g时，物体处于完全失重状态
根据牛顿第二定律得： mg - FN = -ma得 FN = -ma + mg a = g FN = 0 视重为 0
物体失重和超重的情况：
a方向向上 ——超重
加速下降
三. 超重和失重现象的应用
人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机都绕地球做圆周运动。所受的地球引力只改变物体的速度方向，不改变速度大小。
航天飞机中的人和物都处于 状态。
宇宙员的不一样的衣食住行
►超重和失重的判断方法·物体超重与运动状态的关系
四. 超重和失重的判断
·物体失重与运动状态的关系
【特别提醒】 物体运动时，只要加速度具有竖直向上的分量，物体就处于超重状态；同理，只要加速度具有竖直向下的分量，物体就处于失重状态。
五.平衡、超重、失重和完全失重的比较
在完全失重状态下，平常由重力产生的一切物理现象都会消失，比如单摆停止摆动、液体对器壁没有压强、浸在水中的物体不受浮力等。工作原理与重力有关的仪器也不能再使用，如天平、液体气压计等。
对于有关超重、失重的计算问题，首先应根据加速度方向判断物体处于超重状态还是失重状态，然后选加速度方向为正方向，分析物体的受力情况，利用牛顿第二定律进行求解。求解此类问题的关键是确定物体加速度的大小和方向。
八.利用完全失重条件的科学研究
在失重条件下，融化了的金属的液滴，形状绝对呈球形，冷却后可以成为理想的滚珠．而在地面上,用现代技术制成的滚珠，并不绝对呈球形，这是造成轴承磨损的重要原因之一.
1摩天轮是游乐场里的大型娱乐项目，它的直径可以达到几百米。乘客乘坐时，转轮始终不停地匀速转动，下列说法中正确的是（　　）A．在最高点，乘客处于超重状态B．任一时刻乘客受到的合力都不等于零C．乘客在乘坐过程中对座椅的压力始终不变D．在最低点，乘客受到的支持力大于座椅受到的压力
【解答】解：A、乘客乘坐时，转轮始终不停地匀速转动，向心加速度向下，故处于失重状态，故A错误；B、乘客做匀速圆周运动，乘客受到的合力提供向心力，乘客受到的合力都不等于零，故B正确；C、乘客对座位的压力大小是变化的，在最低点最大，最高点是最小的，故C错误；D、乘客受到的支持力和座椅受到的压力为作用力和反作用力，在任何情况下，作用力和反作用力都等大反向，故D错误；故选：B。
2．为了研究超重和失重现象，某同学站在力传感器上做“下蹲”和“站起”的动作，力传感器将采集到的数据输入计算机，可以绘制出压力随时间变化的图线。某次实验获得的图线如图所示，a、b、c为图线上的三点，下列有关图线的说法可能正确的是（　　）A．a→b→c为一次“下蹲”过程B．a→b→c为一次“站起”过程，先失重，后超重C．a→b为“下蹲”过程，b→c为“站起”过程D．a→b为“站起”过程，b→c为“下蹲”过程
【详解】A．物体的惯性大小只由质量决定，与物体的速度大小无关，故A错误； B．一切物体都具有惯性，不论物体处于加速、减速还是匀速运动状态，故B错误； C．超载车质量大，保持原来运动状态的本领强，惯性大，故C正确； D．人向上跳起后，人在水平方向不受外力作用，由于惯性，人在水平方向的速度不变，与车速相同，因此仍落在车厢内原处，故D错误。 故选C。
3. 放在电梯地板上的一个木箱，被一根处于伸长状态的弹簧拉着而处于静止状态，如图所示，后发现木箱突然被弹簧拉动，据此可判断出电梯的运动情况是（　　）A．匀速上升B．加速上升C．加速下降D．减速下降
【解答】解：物体在水平方向受弹力及摩擦力，发现木箱突然被弹簧拉动，说明最大静摩擦力减小，支持力减小，故是失重状态，故有向下的加速度，是加速下降或者减速上升；故ABD错误，C正确；故选：C。
4. 一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移x与时间t的关系图像如图所示。其中OA段、BC段为曲线，AB段为直线。以下说法正确的是（　　）A．0﹣t1时间内，电梯加速上升B．t1﹣t2时间内，电梯匀速下降C．t2﹣t3时间内，电梯加速下降D．t3时刻电梯速度达到最大值
【解答】解：A、x﹣t图象的斜率表示速度，由图可知在0～t1时间内速度增加，该时间段内乘客加速下降，故A错误；B、在t1～t2时间内，x﹣t图象的斜率保持不变，乘客向下做匀速直线运动，故B正确；CD、在t2～t3时间内，x﹣t图象的斜率变小，乘客的速度v减小，乘客向下做减速运动，故C、D错误。故选：B。
5．如图所示，物块A、B叠放在一起，其中B与斜面间的动摩擦因数μ＜tanθ，A、B整体相对静止以一定的初速度沿固定的足够长的斜面上滑，则下列说法正确的是（　　）A．上滑的过程A、B整体处于超重状态B．上滑到最高点后A、B整体将停止运动C．A与B之间的摩擦力在上滑过程中大于下滑过程D．A与B之间的摩擦力在上滑与下滑过程中大小相等
【解答】解：A、在上升过程中，系统做减速运动，受到沿斜面向下的摩擦力和重力的下滑分力，结合牛顿第二定律，即（mA+mB）gsinθ+f＝（mA+mB）a，其中f＝μ（mA+mB）gcsθ，因此a＝gsinθ+μgcsθ，方向沿斜面向下，所以向上运动的过程中，A、B组成的系统整体处于失重状态，故A错误；B、当上升到最高点时，系统受到的沿斜面向下的力为（mA+mB）gsinθ，受到的沿斜面向上的最大静摩擦力为μ（mA+mB）gcsθ，因为μ＜tanθ，所以（mA+mB）gsinθ＞μ（mA+mB）gcsθ，所以A、B整体会往下做加速运动，故B错误；CD、以B为研究对象，向上运动的过程中，设A、B之间的摩擦力为f′，选取向上为正方向，根据牛顿第二定律有：mBgsinθ+f﹣f′＝mBa，解得：f′＝μmAgcsθ；向下运动的过程中，设A、B之间的摩擦力为f″，选取向下为正方向，根据牛顿第二定律有：mBgsinθ﹣f﹣f″＝mBa′，解得：f″＝﹣μmAgcsθ；负号说明A对B的摩擦力的方向向上。所以|f″|＝|f′|，即A与B之间的摩擦力上滑与下滑过程中大小相等；故C错误，D正确。故选：D。
6. 某同学乘电梯上楼，电梯向上启动时，感觉身体“变沉”，这是因为（　　）A．他受到的重力变大了 B．他受到的重力变小了C．他处于超重状态 D．他处于失重状态
【解答】解：CD、电梯向上启动时，有向上的加速度，此时人受到的支持力大于人的重力的大小，所以人处于超重状态，故C正确，D错误；AB、无论是超重或失重状态，物体所受到的重力并没有发生变化，只是对接触面的压力不和重力相等了，故AB错误。故选：C。
超重和失重是一种物理现象。
超重状态F－G＝ma 加速度向上
失重状态G-F=ma 加速度向下
超重还是失重由a决定，与运动方向无关
完全失重现象 F=0 a=g
超重失重的本质是重力不变,物体对支持物的压力和对悬挂物的拉力发生变化
1. 在电梯中的水平地面上有一体重计，人站在体重计上，电梯静止时，体重计的示数为65kg，下列说法正确的是（　　）A. 当电梯匀速上升时，体重计的示数大于65kgB. 当电梯匀速下降时，体重计的示数小于65kgC. 当电梯加速上升时，体重计的示数大于65kgD. 当电梯减速下降时，体重计的示数小于65kg 2. 在升降机的天棚上用弹簧秤悬挂一重物，某时刻该升降机内的观察者看到弹簧秤的读数小于重物的重力，则升降机的运动状态是（　　）A. 一定向上加速运动B. 可能向上加速运动或向下减速运动C. 一定向下减速运动D. 可能向下加速运动或向上减速运动
4.为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示．当此车减速上坡时，下列说法正确的是（　　）A. 乘客受重力、支持力两个力的作用B. 乘客受重力、支持力、摩擦力三个力的作用C. 乘客处于超重状态D. 乘客受到摩擦力的方向水平向左 5. 如图所示，是某人站在压力板传感器上，做下蹲--起立的动作时记录的压力随时间变化的图线，纵坐标为力（单位为N），横坐标为时间（单位为s）．由图线可知，该人的体重约为650N，除此之外，还可以得到的信息是（　　）A. 该人做了两次下蹲--起立的动作B. 该人做了一次下蹲--起立的动作C. 下蹲过程中人处于失重状态D. 下蹲过程中先处于超重状态后处 于失重状态