用牛顿运动定律解决问题(超重与失重)

第四章牛顿运动定律牛顿运动定律的应用（二）——超重与失重思考1、什么是重力？4、弹簧秤上读数显示的是哪一个力？C2、怎样测量物体的重力？3、测量物体的重力时有何要求?视重：物体对悬挂物的拉力或者对支持物的压力F2GF1实重：物体实际的重力观察观察超重：视重大于重力失重：视重小于重力是不是物体的重力发生了变化？解：质量为m的人随升降机一起以加速度a匀加速上升，人对升降机的压力为多大？类型1物体对支持物的压力（对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的情况称为超重现象。a取加速度方向为正方向FN－G=maFN=G+ma=m(g+a)根据牛顿第三定律得人对升降机的压力F压＝FN＝m(g＋a)FNG>mg超重解：质量为m的人随升降机一起以加速度a匀减速上升，人对升降机的压力为多大？类型2物体对支持物的压力（对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的情况称为失重现象。a取加速度方向为正方向G－FN=maFN=G－ma=m(g－a)根据牛顿第三定律得人对升降机的压力F压＝FN＝m(g－a)GFN<mg失重解：质量为m的人随升降机一起以加速度a匀加速下降，人对升降机的压力为多大？类型3a取加速度方向为正方向G－FN=maFN=G－ma=m(g－a)根据牛顿第三定律得人对升降机的压力F压＝FN＝m(g－a)GFN<mg失重解：质量为m的人随升降机一起以加速度a匀减速下降，人对升降机的压力为多大？类型4a取加速度方向为正方向FN－G=maFN

=G+ma=m(

g

+a

)根据牛顿第三定律得人对升降机的压力F压＝FN＝m

(

g＋a

)FNG>mg超重什么情况下物体发生超重现象？什么情况下物体发生失重现象？超重与失重类型v方向a方向现象加速上升减速上升加速下降减速下降向上向上向下向下向上向下向下向上超重失重超重失重结论：当加速度方向向上时，物体发生超重现象，当加速度方向向下时，物体发生失重现象。完全失重当物体处于失重状态，且a＝g时会发生什么现象？物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零的情况称为完全失重现象。FN

=m(g－a)=0如：自由落体运动和竖直上抛运动此时重力为零吗？现实生活中的超（失）重现象：蹦极完全失重现象人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机等航天器进入轨道后，其中的人和物都处于完全失重状态。思考完全失重现象液体呈绝对球形制造理想的滚珠制造泡沫金属完全失重的利用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a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。a向上：超重a向下：失重（a=g为完全失重）小结课堂练习处于完全失重状态下，下列物品不能正常使用的是：A、天平B、刻度尺C、温度计D、弹簧秤E、圆珠笔F、水银气压计弹簧测力计无法测量物体的重力，但仍能测量拉力或压力的大小处于完全失重状态下，所有和重力有关的仪器都无法使用！例题：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）例题：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）avNG解：因为人的最大举力恒定，本题中，此人的最大举力为600N，即他在电梯中所能提供给物体的最大支持力为600N，以物体为研究对象，根据牛顿第二定律可知，

G-N=ma，即：mg-ma=N,∴m=N/(g-a)=80kg；练习1：一个木块漂浮在桌面的一杯水中，现假设撤去桌面，木块和杯子一起自由向下运动，问木块受到的浮力有无变化？v思维启示：1、浮力产生的原因是什么？2、木块和水处于什么样的状态？3、水对容器底部有压力吗？水内部有无压力？解：浮力产生的原因是物体在液体中上下表面存在压力差，当水和杯子一起自由下落时，a=g，水处于完全失重状态，水的重力用来产生重力加速度，故水对杯底无压力，水内部也无压力，不产生浮力，所以木块的浮力消失。拓展：如图，球B放在容器A内，且B略小于A，将它们以一定的速度向上抛出，不计空气阻力，在A和B上升的过程中，A和B间作用力情况？练习2：如图所示，一台秤上固定一质量为M的斜面体，斜面上有一质量为m的小物块求：（1）当物块以速度V匀速下滑时台秤的示数（2）当物块以加速度a匀加速下滑时台秤的示数(2):因物块匀加速下滑存在竖直向下的加速度分量ay=gsinθ，物块处于失重状态,则台称示数:

FN=(M+m)g-mgsinθ解(1):因物块匀速下滑处于平衡状态则台称示数FN=(M+m)g选作：如图所示，一天