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文档简介
1、牛顿运动定律的应用(二),超重、失重现象,前置问题,问题1: 在地球表面附近,物体由于地球的吸引而受到重力。如何测重力?,将待测物体悬挂或放置在测力计上,使它处于静止状态.利用物体的平衡条件对重力进行测量。,问题2: 测力计的读数为何能反映物体重力的大小?,演示实验1:人在体重计上下蹲或站起,问题3:待测物体悬挂(或放置)在测力计上,当运动状态发生变化时,测力计的读数还能反映重力的大小吗?,演示实验2:模拟蹦极运动,1视重 当将物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时,弹簧测力计或台秤的示数称为“视重”,大小等于物体对测力计的拉力(或压力)。,思考1:人站在体重计上下蹲的过程中,为什么体重计的示
2、数(视重)会变化呢?,人在下蹲 的过程中,先后经历加速、减速和静止三个阶段,例1 某人的质量为 60 kg,站在水平台秤上,当人以 0.25 m/s2 的加速度匀加速下降时,求人对台秤的压力。g 取 10m/s2 。,mg,FN,a,受力分析,根据牛顿第三定律,人对体重计的压力与体重计对人的支 持力 FN 大小相等,方向相反。即压力大小为585N,方向竖直向下,同理当人以0.25 m/s2 的加速度匀减速下降时,也可求人对台秤的压力。,mg,FN,a,受力分析,根据牛顿第三定律,人对体重计的压力与体重计对人的支 持力 FN 大小相等,方向相反。即压力大小为615N,方向竖直向下,物体对支持物的
3、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。,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。,思考2:物体在何种状态下,会出现超重或失重现象?超重或失重现象与速度方向有关吗?,超重现象:当物体具有向上的加速度a时: F=mg+mamg,失重现象:当物体具有向下的加速度a时: F=mg-mamg,37,例2 如图某人的质量为 60 kg,站在自动扶梯上,当人随扶梯一起以 0. 5 m/s2 的加速度匀加速下降时,求人对自动扶梯的压力。,mg,FN,f,根据牛顿第三定律,人对自动扶梯的压力与自动扶梯对人的支 持力 FN 大小相等,方向相反。即压力
4、大小为582N,方向竖直向下,a,在失重现象中,当物体向下的加速度a=g时,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的现象,叫作完全失重状态。,发生完全失重现象时,与重力有关的一切现象都将消失比如物体对支持物无压力,液体的压强消失,靠重力使用的仪器也不能再使用(如天平),探究:初中我们学过由于液体有重力,所以液体内部压强随深度增大而增大,试推导当液体随容器一起在竖直方向具有加速度a时,深度为h处的压强公式,mg,F,当a=0时,当a向上时,当a向下时,水处于失重状态,当a=g时,p=0,此时液体内部压力处处为零,就好像重力不存在一样。,液体呈绝对球形,制造理想滚珠,制造泡沫金属,完全失重的科学研究,蹦极,跳楼机,生活中的超失重现象,超重对宇航员的影响,火箭发射时向上的加速度很大,火箭底部所承受的压力要比静止时大得多。如果是载人航天,在火箭发射阶段,航天员要承受可达重力的9倍的压力。超重使人不适,起初会感到头晕、呕吐,超重达到3倍重力时既感到呼吸困难;超重达到4倍重力时,颈骨已不能支持头颅,有折断的危险。所以升空时宇航员必须采取横卧姿势,以增强对超重的耐受能力。,宇航员的平躺姿势,小结,物体无论处于超重状态,还是失重状态,物体的重力并没有改变,只是物体对悬线
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