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高中物理| 牛顿运动定律解决实际问题（超重与失重）当物体具有向下的加速度时，物体对支持物的压力或悬挂物作用力小于重力，这个现象叫做失重。
人在电梯中，在下降的过程中，我们对人的受力情况进行分析人受到的重力式mg，电梯对人的支持力为N，这个系统有个向下的加速度a那么 mg-N=ma所以N=m（g-a）＜mg [失重的条件]我们把电梯对人的支持力N称为视重。
[看上去的重量]当向下的加速度等于g时，物体的支持力N为零，我们称这个现象叫做完全失重。
注意完全失重不等于不受重力超重现象当物体具有向上的加速度时，物体对支持物的作用力超过了自身重力，这个现象叫做超重。
人在电梯中，在上升的过程中，我们对人的受力情况进行分析人受到的重力式mg，电梯对人的支持力为N，这个系统有个向上的加速度a那么N-mg=ma所以N=m（g+a）＞mg [超重的条件]用动力学的观点看竖直上抛运动从运动学上看，自由落体是V0=0，a=g的匀加速运动从动力学上看，物体只受重力作用，是靠重力产生加速度g=a，不同的物体，加速度相同。
是完全失重状态。
上抛运动也是完全失重状态。
平衡状态a=0①静止状态②匀速直线运动状态平衡条件（共点力）合力为零（在任意方向上合力为零）处理的方法①平衡法②正交分解法③分解法④相似三角形法⑤矢量三角形法F合=ma因果关系F是a产生的原因矢量关系a与F的方向一致瞬时关系a与F同时产生，同时消失轻绳（轻杆）与轻弹簧的区别轻绳（轻杆）刚性很好，几乎没有形变轻弹簧能发生明显的变形习题演练1.如图所示，一同学用双手水平用力对称的将两长方体课本加紧，且同时以加速度a竖直向上匀加速捧起，已知课本A质量为m，课本B质量为2m，手的作用力大小为F，书本A，B之间的动摩擦因数μ，用整体法和隔离法求书本A受到书本B施加的摩擦力的大小（）A μFB 2μFC 0.5m（g+a）D m（g+a）2.关于超重和失重，下列说法正确的是（）A 超重就是物体所受的重力增加了B 完全失重就是物体一点重力都不受了C 失重就是物体所受的重力减少了D 不论超重或失重甚至完全失重，物体所受的重力是不变的。
第二节 牛顿运动定律的应用 超重与失重【考点知识解读】超重和失重1. 重力的概念：可以理解为是地球对物体的吸引力。
重力的大小是通过二力平衡进行测量，即物体处于平衡时，对水平支持面的压力或竖直悬绳的拉力。
2. 超重与失重：由于物体在竖起方向上有加速度或分加速度，使物体对水平支持面对压力或对竖直悬绳的拉力大于或小于物体的重力。
（1）超重与失重并不是物体本身重力的变化；（2）物体对水平支持面的压力大于或小于重力是因为在竖直方向的加速度而引起的，不是其它原因而引起的。
（3）超重与失重只跟加速度方向有关，与运动速度的方向无关。
有竖直向上的加速度物体处于超重状态，有竖直向下的加速度物体处于失重状态。
（4）如果竖起向下的加速度大小为重力加速度，物体处于完全失重状态，如所有的抛体运动，绕地球运行的太空站中的所有物体3. 超重与失重的计算：（1）超重：根据牛顿第二定律 ma mg F =-，得)(a g m F +=（2）失重：根据牛顿第二定律 ma F mg =-，得)(a g m F -=【考点知识梳理】考点1隔离法与整体法处理连接体问题剖析:1.隔离法：若连结体内(即系统内)各物体的加速度大小或方向不同时，一般应将各个物体隔离出来，分别对各个物体根据牛顿运动定律列式，并要注意标明各物体的加速度方向，找到各物体之间的速度制约关系.2.整体法：若连结体内(即系统内)各物体的加速度相同，又不需要系统内各物体间的相互作用力时，可取系统作为一个整体来研究；【例题1】如图所示，质量为M 的木箱放在水平面上，木箱中的立杆上套着一个质量为m 的小球，开始时小球在杆的顶端，由静止释放后，小球沿杆下滑的加速度为重力加速度的21，即a =21g ，则小球在下滑的过程中，木箱对地面的压力为多少？考点2超重和失重的理解：（1）不管物体处于失重状态还是超重状态，物体本身的重力并没有改变，只是物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）不等于物体本身的重力.（2）超重或失重现象与物体的速度无关，只决定于加速度的方向.如“加速上升”和“减速图3-2-4下降”都是超重；“加速下降”和“减速上升”都是失重.（3）在完全失重状态下，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生压强等.（4）不论超重还是失重，重力与视重之间的差值都等于ma，即超重时视重比重力大ma，失重时视重比重力少ma.【例题2】质量为m的人站在升降机里，如果升降机运动时加速度的绝对值为a，升降机底板对人的支持力F=mg+ma，则可能的情况是A.升降机以加速度a向下加速运动B.升降机以加速度a向上加速运动C.在向上运动中，以加速度a制动D.在向下运动中，以加速度a制动考点3 牛顿定律应用中临界的问题剖析:如果物体的受力情况（包括受力的个数、某个力的性质）或运动情况发生突然变化时，物体所处的状态称为临界态，它是两种不同状态共存的衔接.物体处于临界态必须满足的条件就是所谓的临界条件.一般在题中出现“刚好”、“恰好”、“最大”、“最小”时都有相应的临界条件.解题时要特别注意把握住，通常采用极限分析法（即将变化因素推至两个极端）来使临界条件凸现出来，这往往是解这类的关键.【例题3】在光滑的水平轨道上有两个半径都是r的小球A和B，质量分别为m和2m，当两球心间距离大于l（l比2r大得多）时，两球之间无相互作用力；当两球心间的距离等沿两球于或小于l时，两球间存在相互作用的恒定斥力F，设A球从远离B球处以速度v连心线向原来静止的B球运动，如图3-2-5所示，欲使两球不发生接触，v必须满足的条件？实战演练提升1如图所示，在光滑的水平面上，A 、B 两物体的质量m A ＝2m B ，A 物体与轻质弹簧相连，弹簧的另一端固定在竖直墙上，开始时，弹簧处于自由状态，当物体B 沿水平向左运动，使弹簧压缩到最短时，A 、B 两物体间作用力为F ，则弹簧给A 物体的作用力的大小为( )A ．FB ．2FC ．3FD ．4F2 (2010·泰州模拟)如图所示，质量相同的物体1和2紧靠在一起放在光滑的水平面上，如果它们分别受到水平推力F 1和F 2作用，且F 1>F 2，则1施于2的作用力大小为( )A ．F 1B ．F 1－F 2 C.12(F 1－F 2) D.12(F 1＋F 2) 3 (2010·潍坊模拟)如图所示，重为G1的物体A 在大小为F 水平向左的恒力作用下，静止在倾角为α的光滑斜面上．现将重为G 2的小物体B轻放在A 上，则( )A ．A 仍静止B ．A 将加速下滑C ．斜面对A 的弹力不变D ．B 对A 的压力大小等于G 24 (2010·浙江理综)如图所示，A 、B 两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛(不计空气阻力)．下列说法正确的是( )A ．在上升和下降过程中A 对B 的压力一定为零B ．上升过程中A 对B 的压力大于A 物体受到的重力C ．下降过程中A 对B 的压力大于A 物体受到的重力D ．在上升和下降过程中A 对B 的压力等于A 物体受到的重力5某人在地面上最多能举起60 kg 的物体，而在一个加速下降的电梯里最多能举起80 kg 的物体．求：(1)此电梯的加速度多大？(2)若电梯以此加速度上升，则此人在电梯里最多能举起物体的质量是多少？(g ＝10 m/s 2)6 (2010·安徽理综)质量为2 kg 的物体在水平推力F 的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F ，其运动的v -t 图象如图所示．g 取10m/s 2，求：(1)物体与水平面间的动摩擦因数μ；(2)水平推力F 的大小；(3)0～10 s 内物体运动位移的大小．。
§4.7 用牛顿运动定律解决问题——专题3：“超重与失重”【学习目标】1．通过实验认识超重和失重现象，理解产生超重、失重现象的条件和实质．2．进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤．【学习重点】发生超重、失重现象的条件及本质。
【学习过程】任务一、课前预习1、超重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）_________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）_________物体所受重力的情况称为失重现象。
如果物体对支持物、悬挂物的作用力的__________，即物体正好以大于等于_________，方向________的加速度运动，此时物体处于完全失重状态。
在超重、失重、完全失重等物理现象中，物体所受的重力分别、、重力。
（填“大于”、“小于”或“等于”）任务二、超重和失重一位同学甲站在体重计上静止，另一位同学说出体重计的示数．注意观察接下来的实验现象．1、甲突然下蹲时，体重计的示数是否变化?怎样变化?2、甲突然站起时，体重计的示数是否变化?怎样变化?3、当人下蹲和突然站起的过程中人受到的重力并没有发生变化，为什么体重计的示数发生了变化呢?例题1：人站在电梯中，人的质量为m．如果当电梯以加速度a加速上升时，人对地板的压力为多大?总结：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)________物体受到的重力的现象称为现象．问题：1、物体处于超重现象时物体的加速度方向如何呢?2、当物体的加速度方向向上时，物体的运动方向可能是。
拓展：1、人以加速度a匀减速下降，这时人对地板的压力又是多大?2、人以加速度a匀加速向下运动，这时人对地板的压力多大?3、人随电梯以加速度a匀减速上升，人对地板的压力为多大?4、人随电梯以加速度g匀加速下降，这时人对地板的压力又是多大？加速上升：“上升”——速度向______，“加速”——加速度与速度方向________，所以加速度向______；属于现象。
用牛顿定律解决问题三 SANY标准化小组 #QS8QHH-HHGX8Q8-GNHHJ8-用牛顿定律解决问题（三）学习目标:1. 知道什么是超重与失重。
2. 知道产生超重与失重的条件。
3. 了解生活实际中超重和失重现象。
4．理解超重和失重的实质。
5. 了解超重与失重在现代科学技术研究中的重要应用。
6．会用牛顿第二定律求解超重和失重问题。
学习重点: 超重和失重的实质。
学习难点: 应用牛顿定律求解超重和失重问题。
主要内容:一、超重和失重现象1．超重现象（1）定义（力学特征）：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叫超重现象。
（2）产生原因（运动学特征）：物体具有竖直向上的加速度。
（3）发生超重现象与物体的运动（速度）方向无关，只要加速度方向竖直向上—物体加速向上运动或减速向下运动都会发生超重现象。
2．失重现象（1）定义（力学特征）：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叫失重现象。
（2）产生原因（运动学特征）：物体具有竖直向下的加速度。
（3）发生超重现象与物体的运动（速度）方向无关，只要加速度方向竖直向下—物体加速向下运动或减速向上运动都会发生失重现象。
3．完全失重现象—失重的特殊情况（1）定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的情况（即与支持物或悬挂物虽然接触但无相互作用）。
（2）产生原因：物体竖直向下的加速度就是重力加速度，即只受重力作用，不会再与支持物或悬挂物发生作用。
（3）是否发生完全失重现象与运动（速度）方向无关，只要物体竖直向下的加速度等于重力加速度即可。
问题：试在右图中分别讨论当G A>G B和G A<G B时弹簧称的示数与GA的关系。
超重和失重现象的运动学特征V的方向△V的方向a的方向视重F与G的大小关系现象↑↑↑F＞G↑↓↓↓↓↓F＜G↓↑↑a=g F=0二、注意1．超重和失重的实质：物体超重和失重并不是物体的实际重力变大或变小，物体所受重力G=mg始终存在，且大小方向不随运动状态变化。
用牛顿运动定律解决问题（二）——超重与失重一、教材分析：1、超重与失重是学习了牛顿运动定律之后巩固应用的一节内容2、教材中超重和失重的内容并没有独立呈现，而是在用牛顿运动定律解决问题中以例题的形式出现。
教材的这种结构能更好的突出理论和实践的统一，使学生明白物理规律既可以从实验直接得出，也可以由已知规律从理论分析得出3、超重和失重与生活联系比较紧密，能很好的激发学生的学习兴趣。
因此，在教学中我对教材进行了整合，将超重和失重作为独立的一节内容进行重点学习。
二、教学目标：(一)、知识与技能：1、知道什么是超重和失重；知道超重和失重的条件;(二)、过程与方法1.通过实验探究让学生掌握正确观察超重和失重的方法，培养其自主探究能力。
(三)、情感态度与价值观1.通过观看视频材料以及课堂小实验激发学生热爱科学、热爱祖国的崇高情感三、学情分析：1、学生通过对生活经验的积累,对超重和失重现象有一定的感受和了解，但对其所产生的的原因还不清楚，要引导学生由感性认识向理性认识发展。
2、本节课面向的是高一的学生，学生有一定的动手操作能力和理解能力，但分析、归纳总结的能力还不够，要加以培养。
四、教学重难点教学重点：解决超重和失重的概念和产生条件；教学难点：理解超重和失重的实质突破方法：为了突破本节课的教学重难点，结合学情，我采取了采取教师讲授、学生探究的启发式教学方法，分别利用了NB虚拟物理实验室、教师演示实验、学生小实验,小组交流讨论等教法与学法，体现了从生活走向物理，从物理走向社会的理念。
五、教学过程设计分析秉承着学生为主体，教师为主导的教学理念，激发兴趣，促进学习的教学目的，我设计本节课以探究为主线，现代多媒体技术及传统实验为手段，共分五个步骤：创设情境，提出问题—分析现象，建立概念—合作探究，理论分析—实例分析，巩固提高—归纳总结，构建提升六、新课教学：环节一：情境导入根据学情分析，我设计本节课用神十上天时王亚平的太空实验导入本节课，新奇的实验，陌生的视频实验环境，成功的激发了学生好奇心与求知欲，使学生快速进入了学习情境。
