超重与失重-课件

超重和失重超重和失重重力怎样测量？NN’

例1、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都处于静止状态。证明弹簧秤和台秤的读数等于物体重力的大小。证明：由力的平衡条件F=G以物体为研究对象,受力如右图弹簧的读数就是重物对弹簧拉力F`的大小由牛顿第三定律F=F`∴弹簧的读数就是重力的大小。F’FGGG=NN=N`G=N`重力怎样测量？NN’例1、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放F’FmgNN’mg

例2、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都向上加速运动。求弹簧秤和台秤的读数。aa证明：由牛顿第二定律F-mg=ma弹簧的读数就是重物对弹簧拉力F`的大小由牛顿第三定律F=F`∴弹簧的读数为m(g+a)

。以物体为研究对象,受力如右图F=m(g+a)N-mg=maN=N`N`=m(g+a)N=m(g+a)F’FmgNN’mg例2、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放F’FmgNN’mg

例3、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都向下加速运动。求弹簧秤和台秤的读数大小。aa证明：由牛顿第二定律mg-F=ma弹簧的读数就是重物对弹簧拉力F`的大小由牛顿第三定律F=F`∴弹簧的读数为m(g-a)

。以物体为研究对象,受力如右图F=m(g-a)mg-N=maN=N`N`=m(g-a)N=m(g-a)F’FmgNN’mg例3、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放物体对竖直悬线的拉力或水平支持物的压力与重力的重力关系：FmgN’NmgF’物体静止或匀速运动即a=0F=F`=mgN=N`=mgFmgaF’NmgN’a物体有向上的加速度即a≠0F=F`=m(g+a)N=N`=m(g+a)物体有向下的加速度即a≠0F=F`=m(g-a)N=N`=m(g-a)FmgaF’NmgN’a超重失重物体对竖直悬线的拉力或水平支持物的压力与重力的重力关系：Fm

例4、一质量为40kg的小孩站在升降机中的体重计上。（1）当升降机以0.5m/s2加速上升时，体重计的读数为()N。(2)当升降机以0.5m/s2的加速度加速下降时，体重计的读数为()N420380例4、一质量为40kg的小孩站在升降机中的体重计上超失重的理解：力与（）直接相关联。（加速度、速度）重力的方向竖直向下，要发生超失重现象，竖直方向必须要有加速度。加速度a超重失重mgmg加速度1、只要加速度竖直向上，超重。（与速度的方向没关系）2、只要加速度竖直向下，失重。（与速度的方向没关系）超失重的理解：力与（）直接相关联。

例5、一小孩站在升降机中，升降机的运动情况如下时，判断超重、失重情况。1、升降机加速上升2、升降机减速上升3、升降机加速下降4、升降机减速下降超重失重失重超重例5、一小孩站在升降机中，升降机的运动情况如下时，判例6、一个人站在磅秤上，读出体重为500N。在他忽然蹲下的过程中，磅秤上读出的体重有无变化？为什么？你的结论是什么？开始下蹲时加速度：竖直向下失重将要蹲下时加速度：竖直向上超重读数变小读数变大例6、一个人站在磅秤上，读出体重为500N。在他忽然蹲下接上题：

如果此人又突然向上迅速站起来，磅秤上读出的体重又有什么变化？开始站起时加速度：竖直向上超重将要站起时加速度：竖直向下失重读数变大读数变小接上题：如果此人又突然向上迅速站起来，磅秤上读出超失重的理解：

失重时，重物对竖直悬线的拉力T=m(g-a)；对支持面的压力N=m(g-a)。就好像重力“减小”了（确切的说是重力加速度g好像“减小”了）。实际上物体的重力没有变。

超重时，重物对竖直悬线的拉力T=m(g+a)；对支持面的压力N=m(g+a)。就好像重力“增加”了（确切的说是重力加速度g好像“增加”了）。实际上物体的重力没有变。

失重时，当a=g，重物对竖直悬线的拉力T=m(g-a)=0；对支持面的压力N=m(g-a)=0。就好像重力完全“消失”了（确切的说是重力加速度g好像“消失”了）。实际上物体的重力并没有消失。超失重的理解：失重时，重物对竖直悬线的拉力T

取一只塑料瓶，在下端靠近底边处钻一个小孔，用手堵住瓶口，然后往瓶里加满水。▲提起瓶子，把堵小孔的手移去，可看到小孔处有水喷射出。想想看，为什么？

当瓶子自由下落时，瓶中的水处于完全失重状态，小孔以上部分的水对以下部分的水的没有压力，小孔没有水流出。

这是因为液体受到重力而使内部存在压力，小孔以上部分的水对以下部分的水的压力造成小孔处的水流出。▲让瓶子从某一高处自由下落，会发现什么结果？这是为什么？取一只塑料瓶，在下端靠近底边处钻一个小孔，用

当杯自由下落时，容器、水和木块都处于完全失重状态，由于重力引起的浮力消失，所以物体仅受重力。

重力的作用效果使物体产生加速度，即：

G=mg浮力怎么变化？

如图所示，分析杯自由下落时木块所受的浮力怎么变化。gG当杯自由下落时，容器、水和木块都处于完全失重状态关心航天科学

一个质量为70Kg的宇航员，如果在某一段时间内与火箭、航天飞机一道以a=g的加速度竖直升空，那麽宇航员所承受的竖直方向的压力有多大？分析：宇航员受重力G、压力N而竖直向上加速运动，由牛顿第二定律：

N-G=ma

∴N=ma+G=m〔a+g〕=2mg=1400NNGOa关心航天科学一个质量为70Kg的宇航员，如果

所受地球的引力只改变速度的方向，不改变速度的大小。航天飞机中的人和物，都处于完全失重状态

人造地球卫星，宇宙飞船、航天飞机绕地

球做圆周运动。近地卫星远离地球的卫星航天器中的宇航员gg0g向心加速度的大小等于所在位置重力加速度的大小。所受地球的引力只改变速度的方向，不改变速度的大小无法利用天平测质量0测力计无法测重力但其它的拉力或压力仍可测量无法利用天平测质量0测力计无法测重力练习1、一个人在地面上最多能举起300N的重物，在沿竖直方向以某一加速度做匀变速运动的电梯中，他只能举起250N的重物。求电梯的加速度。(g=10m/s2)（设同一个人能提供的最大举力一定）分析：同一个人能提供的最大举力是一定的，因此在电梯里他对物体的支持力为300N,对物体受力分析可求出F合，从而求出加速度。mgN解：设物体的质量为m，对其受力分析如图:得：F合

=N—G=300—250=50(N)由题意：m=25Kg故：α=F合/m=2m/s2方向：竖直向上练习1、一个人在地面上最多能举起300N的重物，在沿竖直方向练习2、一个人站在医用体重计的测盘上，不动时读数为G，此人在下蹲过程中，磅秤的读数（）

A、先大于G，后小于GB、先小于G，后大于GC、大于GD、小于G过程分析：人下蹲是由静止开始向下运动，速度增加，具有向下的加速度（失重）；蹲下后最终速度变为零，故还有一个向下减速的过程，加速度向上（超重）。B人在站起过程，情况又是怎样？思考练习2、一个人站在医用体重计的测盘上，不动时读数为G，此人在练习3、原来做匀速运动的升降机内，有一被拉长弹簧拉住的，具有一定质量的物体A静止在底板上，如图，现发现A突然被弹簧拉向右方，由此可以判断，此升降机的运动可能是:()A、加速上升B、减速上升C、加速下降D、减速下降BC分析：匀速运动时物体所受静摩擦力等于弹簧拉力，若物体突然被拉向右方，则所受摩擦力变小，压力变小，故物体加速度向下，所以升降机可能向上减速或向下加速练习3、原来做匀速运动的升降机内，有一被拉长弹簧拉住的，具有【练习4】如图所示，有一个装有水的容器放在弹簧台秤上，容器内有一只木球被容器底部的细线拉住浸没在水中处于静止，当细线突然断开，小球上升的过程中，弹簧秤的示数与小球静止时相比较有’（）

A.增大；B.不变；C.减小；D.无法确定解析：当细线断后小球加速上升时处于超重状态，而此时将有等体积的“水球”加速下降处于失重状态；而等体积的木球质量小于“水球”质量，故总体体现为失重状态，弹簧秤的示数变小．C【练习4】如图所示，有一个装有水的容器放在弹簧台秤上，容器内练5】将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中，如图所示，在箱的上顶板和下顶板装有压力传感器，箱可以沿竖直轨道运动，当箱以a=2.0m/s2的加速度竖直向上作匀减速运动时，上顶板的压力传感器显示的压力为6.0N,下底板的压力传感器显示的压力为10.0N。(g取10m/s2）（1)若上顶板的压力传感器的示数是下底板的压力传感器的示数的一半，试判断箱的运动情况；

(2）要使上顶板的压力传感器的示数为零，箱沿竖直方向运动的情况可能是怎样的？练5】将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中，如图所示，解析:当向上匀减速运动时，加速度方向向下，设上顶板的压力传感器的示数为N1，弹簧弹力为F,由牛顿第二定律有N1＋mg一F＝ma……①

弹簧弹力F等于下底板的压力传感器的示数N2：

F＝N2=10N代入①可解得m=0．5kg。（1)依题意，N1=5N,弹簧长度没有改变，F＝10N代入①解得a=0，说明整个箱体做向上或向下的匀速运动。(2)当整个箱体的加速度方向向上时有F一N1一mg=ma，求出N1减至零的加速度：=10m/s2

上顶板的压力传感器的示数为零时，整个箱体在做加速度不小于10m/s2的向上加速或向下减速运动。

解析:当向上匀减速运动时，加速度方向向下，设上顶板的压力传感

练6某人在地面上最多只能举起60kg的物体，那么他在一以2.5m/s2的加速度匀加速下降的电梯里最多能举起多重的物体？（g取10m/s2）练6某人在地面上最多只能举起60kg的物体，那么如图所示，在托盘测力计的托盘内固定一个倾角为30°的光滑斜面。现将一个重4N的物体放在斜面上，让它自由滑下，那么测力计因4N物体的存在而增加的读数是多少？3N如图所示，在托盘测力计的托盘内固定一个倾角为30°的光滑斜面1、超重和失重是一种物理现象。2、物体是超重还是失重是由α的方向来判定的，与v方向无关。不论物体处于超重还是失重状态，重力不变。规律α

向上示重>重力超重状态α

向下示重<重力失重状态本节内容总结问题处理的一般思路：1、确定研究对象；2、对研究对象进行运动分析和受力分析；3、列出方程或方程组；4、求解方程，并对结果做必要说明。1、超重和失重是一种物理现象。2、物体是超重还是失重是由α的再见再见超重和失重超重和失重重力怎样测量？NN’

例1、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都处于静止状态。证明弹簧秤和台秤的读数等于物体重力的大小。证明：由力的平衡条件F=G以物体为研究对象,受力如右图弹簧的读数就是重物对弹簧拉力F`的大小由牛顿第三定律F=F`∴弹簧的读数就是重力的大小。F’FGGG=NN=N`G=N`重力怎样测量？NN’例1、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放F’FmgNN’mg

例2、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都向上加速运动。求弹簧秤和台秤的读数。aa证明：由牛顿第二定律F-mg=ma弹簧的读数就是重物对弹簧拉力F`的大小由牛顿第三定律F=F`∴弹簧的读数为m(g+a)

。以物体为研究对象,受力如右图F=m(g+a)N-mg=maN=N`N`=m(g+a)N=m(g+a)F’FmgNN’mg例2、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放F’FmgNN’mg

例3、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都向下加速运动。求弹簧秤和台秤的读数大小。aa证明：由牛顿第二定律mg-F=ma弹簧的读数就是重物对弹簧拉力F`的大小由牛顿第三定律F=F`∴弹簧的读数为m(g-a)

。以物体为研究对象,受力如右图F=m(g-a)mg-N=maN=N`N`=m(g-a)N=m(g-a)F’FmgNN’mg例3、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放物体对竖直悬线的拉力或水平支持物的压力与重力的重力关系：FmgN’NmgF’物体静止或匀速运动即a=0F=F`=mgN=N`=mgFmgaF’NmgN’a物体有向上的加速度即a≠0F=F`=m(g+a)N=N`=m(g+a)物体有向下的加速度即a≠0F=F`=m(g-a)N=N`=m(g-a)FmgaF’NmgN’a超重失重物体对竖直悬线的拉力或水平支持物的压力与重力的重力关系：Fm

例4、一质量为40kg的小孩站在升降机中的体重计上。（1）当升降机以0.5m/s2加速上升时，体重计的读数为()N。(2)当升降机以0.5m/s2的加速度加速下降时，体重计的读数为()N420380例4、一质量为40kg的小孩站在升降机中的体重计上超失重的理解：力与（）直接相关联。（加速度、速度）重力的方向竖直向下，要发生超失重现象，竖直方向必须要有加速度。加速度a超重失重mgmg加速度1、只要加速度竖直向上，超重。（与速度的方向没关系）2、只要加速度竖直向下，失重。（与速度的方向没关系）超失重的理解：力与（）直接相关联。

例5、一小孩站在升降机中，升降机的运动情况如下时，判断超重、失重情况。1、升降机加速上升2、升降机减速上升3、升降机加速下降4、升降机减速下降超重失重失重超重例5、一小孩站在升降机中，升降机的运动情况如下时，判例6、一个人站在磅秤上，读出体重为500N。在他忽然蹲下的过程中，磅秤上读出的体重有无变化？为什么？你的结论是什么？开始下蹲时加速度：竖直向下失重将要蹲下时加速度：竖直向上超重读数变小读数变大例6、一个人站在磅秤上，读出体重为500N。在他忽然蹲下接上题：

如果此人又突然向上迅速站起来，磅秤上读出的体重又有什么变化？开始站起时加速度：竖直向上超重将要站起时加速度：竖直向下失重读数变大读数变小接上题：如果此人又突然向上迅速站起来，磅秤上读出超失重的理解：

失重时，重物对竖直悬线的拉力T=m(g-a)；对支持面的压力N=m(g-a)。就好像重力“减小”了（确切的说是重力加速度g好像“减小”了）。实际上物体的重力没有变。

超重时，重物对竖直悬线的拉力T=m(g+a)；对支持面的压力N=m(g+a)。就好像重力“增加”了（确切的说是重力加速度g好像“增加”了）。实际上物体的重力没有变。

失重时，当a=g，重物对竖直悬线的拉力T=m(g-a)=0；对支持面的压力N=m(g-a)=0。就好像重力完全“消失”了（确切的说是重力加速度g好像“消失”了）。实际上物体的重力并没有消失。超失重的理解：失重时，重物对竖直悬线的拉力T

取一只塑料瓶，在下端靠近底边处钻一个小孔，用手堵住瓶口，然后往瓶里加满水。▲提起瓶子，把堵小孔的手移去，可看到小孔处有水喷射出。想想看，为什么？

当瓶子自由下落时，瓶中的水处于完全失重状态，小孔以上部分的水对以下部分的水的没有压力，小孔没有水流出。

这是因为液体受到重力而使内部存在压力，小孔以上部分的水对以下部分的水的压力造成小孔处的水流出。▲让瓶子从某一高处自由下落，会发现什么结果？这是为什么？取一只塑料瓶，在下端靠近底边处钻一个小孔，用

当杯自由下落时，容器、水和木块都处于完全失重状态，由于重力引起的浮力消失，所以物体仅受重力。

重力的作用效果使物体产生加速度，即：

G=mg浮力怎么变化？

如图所示，分析杯自由下落时木块所受的浮力怎么变化。gG当杯自由下落时，容器、水和木块都处于完全失重状态关心航天科学

一个质量为70Kg的宇航员，如果在某一段时间内与火箭、航天飞机一道以a=g的加速度竖直升空，那麽宇航员所承受的竖直方向的压力有多大？分析：宇航员受重力G、压力N而竖直向上加速运动，由牛顿第二定律：

N-G=ma

∴N=ma+G=m〔a+g〕=2mg=1400NNGOa关心航天科学一个质量为70Kg的宇航员，如果

所受地球的引力只改变速度的方向，不改变速度的大小。航天飞机中的人和物，都处于完全失重状态

人造地球卫星，宇宙飞船、航天飞机绕地

球做圆周运动。近地卫星远离地球的卫星航天器中的宇航员gg0g向心加速度的大小等于所在位置重力加速度的大小。所受地球的引力只改变速度的方向，不改变速度的大小无法利用天平测质量0测力计无法测重力但其它的拉力或压力仍可测量无法利用天平测质量0测力计无法测重力练习1、一个人在地面上最多能举起300N的重物，在沿竖直方向以某一加速度做匀变速运动的电梯中，他只能举起250N的重物。求电梯的加速度。(g=10m/s2)（设同一个人能提供的最大举力一定）分析：同一个人能提供的最大举力是一定的，因此在电梯里他对物体的支持力为300N,对物体受力分析可求出F合，从而求出加速度。mgN解：设物体的质量为m，对其受力分析如图:得：F合

=N—G=300—250=50(N)由题意：m=25Kg故：α=F合/m=2m/s2方向：竖直向上练习1、一个人在地面上最多能举起300N的重物，在沿竖直方向练习2、一个人站在医用体重计的测盘上，不动时读数为G，此人在下蹲过程中，磅秤的读数（）

A、先大于G，后小于GB、先小于G，后大于GC、大于GD、小于G过程分析：人下蹲是由静止开始向下运动，速度增加，具有向下的加速度（失重）；蹲下后最终速度变为零，故还有一个向下减速的过程，加速度向上（超重）。B人在站起过程，情况又是怎样？思考练习2、一个人站在医用体重计的测盘上，不动时读数为G，此人在练习3、原来做匀速运动的升降机内，有一被拉长弹簧拉住的，具有一定质量的物体A静止在底板上，如图，现发现A突然被弹簧拉向右方，由此可以判断，此升降机的运动可能是:()A、加速上升B、减速上升C、加速下降D、减速下降BC分析：匀速运动时物体所受静摩擦力等于弹簧拉力，若物体突然被拉向右方，则所受摩擦力变小，压力变小，故物体加速度向下，所以升降机可能向上减速或向下加速练习3、原来做匀速运动的升降机内，有一被拉长弹簧拉住的，具有【练习4】如图所示，有一个装有水的容器放在弹簧台秤上，容器内有一只木球被容器底部的细线拉住浸没在水中处于静止，当细线突然断开，小球上升的过程中，弹簧秤的示数与小球静止时相比较有’（）

A.增大；B.不变；C.减小；D.无法确定解析：当细线断后小球加速上升时处于超重状态，而此时将有等体积的“水球”加速下降处于失重状态；而等体积的木球质量小于“水球”质量，故总体体现为失重状态，弹簧秤的示数变小．C【练习4】如图所示，有一个装有水的容器放在弹簧台秤上，容器内练5】将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中，如图所示，在箱的上顶板和下顶板装有压力传感器，箱可以沿竖直轨道运动，当箱以a=2.0m/s2的加速度竖直向上