高中物理 第四章 力与运动 第六节 超重和失重课件 粤教版必修1(1).ppt

第六节 理解教材新知 把握热点考向 应用创新演练 第四章 知识点一 考向一 随堂基础巩固 课时跟踪训练 考向二 知识点二 知识点三 1 物体运动的加速度向上时 处于超重状态 fn mg 运动情况可能为向上加速或向下减速运动 2 物体运动的加速度向下时 处于失重状态 fn mg 运动情况可能为向下加速或向上减速运动 3 物体对支持物的压力 或对悬挂物的拉力 等于零的现象 叫完全失重 自学教材 1 超重 物体对支持物的压力 或对悬挂物的拉力 物体所受的重力的情况称为超重现象 2 失重 物体对支持物的压力 或对悬挂物的拉力 物体所受的重力的情况称为失重现象 3 在超重和失重现象中 物体对支持物的压力 或对悬挂物的拉力 与物体的重力大小 但物体所受的重力并发生变化 大于 小于 不相等 没有 重点诠释 1 重力和视重 1 物体所受重力是由物体的质量和物体所处的位置决定 即g mg 物体的重力与物体的运动状态无关 无论物体如何运动 其重力不发生变化 2 视重是指称量物体重力时的读数 是指物体对支持物的压力或对悬挂它的物体的拉力 物体的视重与物体的运动状态有关 它随物体运动状态的变化而变化 2 超重和失重的概念 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情况称为超重现象 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情况称为失重现象 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情况称为完全失重现象 3 对超重和失重的理解 1 物体处于超重或失重状态时 物体对支持物的压力 或对悬挂物拉力 的大小与物体的重力大小不相等 但物体所受的重力并没有发生变化 2 物体处于失重还是超重状态 与物体的速度大小 速度方向无关 只决定于物体的加速度方向 加速度方向向上则超重 加速度方向向下则失重 3 物体不在竖直方向上运动 只要其加速度在竖直方向上有分量 即ay 0 就存在超重 失重现象 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 特别提醒 1 用弹簧测力计测物体的重力时 必须保证物体处于静止或匀速直线运动状态 当物体在竖直方向有加速度时 测力计的示数不再等于物体的重力 2 超重时物体具有向上的加速度 物体可能向上加速 也可能向下减速 失重时物体具有向下的加速度 物体可能向下加速也可能向上减速 1 下列关于超重和失重的说法中 正确的是 a 物体处于超重状态时 其重力增加了b 物体处于失重状态时 其重力减小了c 物体处于超重或失重状态时 其质量发生了改变d 物体处于超重或失重状态时 其质量及受到的重力都没有变化 解析 重力只与物体的质量和当地重力加速度有关 与运动状态无关 则a b错 质量是物体固有属性 与运动状态也无关 则c错 故正确答案为d 答案 d 自学教材 1 当物体具有竖直的加速度时 物体处于超重状态 2 当物体具有竖直的加速度时 物体处于失重状态 向上 向下 重点诠释 2 双选 悬挂在电梯天花板上的弹簧测力计的钩子上挂着质量为m的物体 电梯静止时弹簧测力计的示数为g mg 下列说法中正确的是 a 当电梯匀速上升时 弹簧测力计的示数增大 电梯匀速下降时 弹簧测力计的示数减小b 只有电梯加速上升时 弹簧测力计的示数才会增大 只有电梯加速下降时 弹簧测力计的示数才会减小c 不管电梯向上或向下运动 只要加速度的方向竖直向上 弹簧测力计的示数一定增大d 不管电梯向上或向下运动 只要加速度的方向竖直向下 弹簧测力计的示数一定减小 解析 超重 失重与运动方向无关 取决于加速度方向 加速度方向向上为超重 加速度方向向下为失重 答案 cd 自学教材 如果一个物体对支持物的压力 或对悬挂物的拉力 为 叫完全失重现象 零 重点诠释 1 处于完全失重状态的物体 由物体对支持物的压力 或对悬挂物的拉力 为零 故物体只受重力作用 其加速度为g 如 自由落体运动 抛体运动中的物体 2 在完全失重状态下 平常由重力产生的一切物理现象都会完全消失 比如物体对桌面无压力 单摆停止摆动 浸在水中的物体不受浮力等 靠重力才能使用的仪器也不能再使用 如天平 液体气压计等 3 人造卫星 宇宙飞船 航天飞机等航天器进入轨道后 其中人和物体都处于完全失重状态 这种状态下 能做的实验是 a 用弹簧测力计测力的大小b 用弹簧测力计测物体的重力c 用托里拆利管测舱内的气压d 用天平测物体的质量 解析 在太空舱内处于完全失重状态 所以任何物体将不再对它的支持面有压力和对悬挂它的物体有拉力 所以 弹簧测力计不能用来测物体重力 天平也不能测物体的质量 托里拆利管也不能测气压 密度大的物体将不能下沉 密度小的也不能上浮 但弹簧测力计仍然可以使用 选项b c d中不能做 a项中能做 答案 a 例1 小军在校秋季运动会上跳过了1 8m的高度 夺得了男子组跳高冠军 则小军 a 在下降过程中处于失重状态b 在离地后的上升过程中处于超重状态c 起跳过程中 地面对他的平均支持力等于他的重力d 起跳过程中 地面对他的平均支持力小于他的重力 思路点拨 判断超重 失重的依据是加速度方向 故分析其加速度情况是关键 解析 小军的上升过程中或下降过程中加速度方向均向下 加速度等于重力加速度 故处于完全失重状态 选项a正确 b错误 起跳过程中 加速度向上 平均支持力大于重力 处于超重状态 故c d错误 答案 a 借题发挥 本题考查的是物体超重和失重的条件及判断 物体是否处于超重或失重状态 关键看物体在竖直方向上是否有加速度以及竖直方向上加速度的方向是向上还是向下 1 下列说法中正确的是 a 体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态b 蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态c 举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态d 游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态 解析 当加速度方向竖直向下时 物体处于失重状态 当加速度方向竖直向上时 物体处于超重状态 当竖直方向加速度为零时 物体既不处于超重状态 也不处于失重状态 体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时加速度为零 处于平衡状态 a选项不正确 蹦床运动员在空中上升和下落过程中加速度均竖直向下 都处于失重状态 b选项正确 举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内加 速度为零 处于平衡状态 c选项不正确 游泳运动员仰卧在水面静止不动时加速度为零 处于平衡状态 d选项不正确 答案 b 图4 6 1 例2 质量是60kg的人站在升降机中的体重计上 如图4 6 1所示 重力加速度g取10m s2 当升降机做下列各种运动时 求体重计的示数 解析 1 匀速上升时 由平衡条件得 fn1 mg 600n 由牛顿第三定律得 人对体重计压力为600n 即体重计示数为600n 2 加速上升时 由牛顿第二定律得 fn2 mg ma1 fn2 mg ma1 840n 由牛顿第三定律得 人对体重计压力为840n 即体重计示数为840n 3 加速下降时 由牛顿第二定律得 mg fn3 ma3 fn3 mg ma3 300n 由牛顿第三定律得 人对体重计压力为300n 即体重计示数为300n 4 当a g加速下降时 人完全失重 体重计示数为零 答案 1 600n 2 840n 3 300n 4 0 2 双选 某实验小组利用dis系统观察超重和失重现象 他们在电梯内做实验 在电梯的地板上放置一个压力传感器 在传感器上放一个重为20n的物块 如图4 6 2甲所示 实验中计算机显示出传感器所受物块的压力大小随时间变化的关系图像如图乙所示 根据图像分析得出的结论中正确的是 图4 6 2 a 从时刻t1到t2 物块处于失重状态b 从时刻t3到t4 物块处于失重状态c 电梯可能开始停在低楼层 先加速向上 接着匀速向上 再减速向上 最后停在高楼层d 电梯可能开始停在高楼层 先加速向下 接着匀速向下 再减速向下 最后停在低楼层 解析