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文档简介

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4.6超重与失重

生活中的超重和失重现象

你感受过超重和失重吗

用弹簧秤测物体的重力时应使物体处于什么状态?

处于平衡状态

弹簧秤的示数是哪个力的大小?

物体拉弹簧秤的力的大小

根据牛顿第三定律:

弹簧秤的示数在数值上等于物体重力的大小.

一、重力的测量

视重

G

F

F,

生活中的超重和失重现象

F压

视重

Q:是不是物体的重力发生了变化?

物体处于平衡状态时,对支持面的压力或对悬挂物的拉力等于物体本身的重力,即视重等于实重。

视重大于实重的现象,称为超重;

视重小于实重的现象,称为失重。

电梯中的超失重

运动过程a方向视重变化物体状态

电梯的运动过程加速上升

匀速上升

减速上升

加速下降

匀速下降

减速下降

超重状态

失重状态

失重状态

超重状态

不超重不失重

0

0

FN>G

FN=G

FN>G

FN=G

FN实重,叫作超重现象。

总结:

设竖直向下方向为正方向。

人加速向下运动的过程中,根据牛顿第二定律,

即体重计的示数所反映的视重(力)小于人所受的(实重)重力。

三、超重和失重本质

人减速向下运动的过程中

加速度方向与运动方向相反,有

体重计的示数(视重)大于人受到的(实重)重力。

三、超重和失重本质

原本蹲下静止在体重计上的人,突然站直,在这个过程中,体重计的示数会如何变化呢?

思考:

由站起突然下蹲

由蹲下突然站起

失重

超重

超重

失重

例题:设某人的质量为60kg,站在电梯内的水平地板上,当电梯以0.25m/s2的加速度匀加速上升时,求人对电梯的压力。g取9.8m/s2。

【分析】人站在电梯内的水平地板上,随电梯上升过程中受到两个力的作用:重力mg和地板的支持力FN,受力分析如图4.6-6所示。

教材例题

【解析】设竖直向上方向为坐标轴正方向。

根据牛顿第二定律,有

FN-mg=ma

FN=m(g+a)=60×(9.8+0.25)N=603N

根据牛顿第三定律,人对电梯地板的压力FN′为

FN=-FN=-603N

人对电梯的压力大小为603N,方向竖直向下。

教材例题

v

a

FN

mg

超重对宇航员的影响

平躺姿势

超重起初

超重达到倍重力时

超重达到倍重力时

感到头晕、呕吐

感到呼吸困难

颈骨已不能支持头颅,有折断的危险

升空时,超重可达重力的倍

9

3

4

教材例题

思考:当升降机以加速度a=g竖直加速下降时,物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力是多少?

由FN=m(g–a)得:FN=0

完全失重:当加速度a=g时,物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力(视重)为零的现象。

可以举一些生活中的例子吗?

四、完全失重

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。

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。

瓶中的水会不会流出?

四、完全失重

完全失重的情况下所有和重力有关的仪器都无法使用!

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。

无法用天平测量物体的质量

四、完全失重

太空中的超重和失重现象

太空中的超重和失重现象

太空中的超重和失重现象

超重&失重(易错概念)

物体处于超重状态时,其所受的的重力增大。

物体向上运动,则超重。

物体斜向上加速运动,则超重。

弹簧测力计和物体一起向上加速,则读数=重力。

已知某物体失重时具有向下的加速度,则物体一定向下加速。

在宇宙飞船中,可以用弹簧测力计测量重力。

在宇宙飞船中,可以用弹簧测力计测量拉力。

课堂练习

例、(多选)“蹦极”是一项非常刺激的体育运动,某人身系弹性绳自高空中P点由静止开始下落,如图所示,a点是弹性绳的原长位置,c点是人所能到达的最低位置,b点是人静止悬挂时的平衡位置,则在人从P点下落到c点的过程中()

AB

A.在Pa段,人做自由落体运动,处于完全失重状态

B.在ab段,绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态

C.在bc段,绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态

D.在c点,人的速度为零,加速度也为零

课堂练习

一、重力的测量

二、超重和失重

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,叫作失重现象。

超重:物体

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