超重和失重课件15

10、如图3－2－7所示为学校操场上一质量不计的竖直滑杆，滑杆上端固定，下端悬空为了研究学生沿杆的下滑情况，在杆的顶部装有一拉力传感器，可显示杆顶端所受拉力的大小，现有一学生(可视为质点)从上端由静止开场滑下，5 s末滑到杆底时速度恰好为零，从学生开场下滑时刻计时，传感器显示拉力随时间变化情况如图3－2－8所示，g取10 m/s2， 求(1)该学生下滑过程中的最大速率； (2)图中力F1的大小； (3)滑杆的长度．
过程分析:人随电梯一起加速下降，加速度a=0.5m/s2 ,可求出合力,然后得出压力
G
F
a
§3.7 超重和失重
2
2、一个人站在医用体重计的秤台上，不动时读数为G，此人在下蹲过程中，磅秤的读数〔 〕 A．先减小, 后复原 C．始终不变 B．先增加, 后复原 D．先减小，后增加, 最后复原
过程分析：人下蹲是由静止开场向下运动，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〕。
D
人在站起过程，情况又是怎样 ？
考虑
3、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）
本节知识、方法归纳
1、升降机以2的加速度匀加速下降，站在升降机里的人的质量是50kg，人对升降机地板的压力是多大？ (g取10 m/s )
解：对其受力分析如图:
得： F合 = G — FN=ma
由题意：FN = 475 N
故：人对地板的压力Ｆ’Ｎ＝ FN= 475N
FN = G — ma
7、如下图，在压力传感器的托盘上固定一个倾角为30°的光滑斜面，现将一个重4 N的物块放在斜面上，让它自由滑下，那么以下说法正确的选项是〔 〕

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．若视重大于 实重是超重，反之是失重。
3、合作探究：
▪ 给出器材：弹簧秤，钩码（两人一组）
▪ 布置任务：
▪ 1、分工协作，一个做实验，一个观察，并交流彼 此感受
▪ 2、让弹簧测力计分别处于静止，缓慢上升，缓慢 下降
F
根据牛顿第二定律:
G -F = m α
所以：F = G - m α < G
a G 由牛顿第三定律可知： 物体对弹簧秤的拉力F′ = F <G
F 总结：物体对悬挂物的拉力（或
对支持物的压力）小于物体所受
aG
重力的现象称为失重现象。
二、超重和失重的条件
v
Nα
N
αvN
N
m G
m v
G
m
α
m v
α
G
G
压力也是０，测力计的示数是０
完全失G重现象：当物体对支持物（或
对悬挂物的拉力）等于零时，我们称 物体处于完全失重状态．
3.完全失重
（1）完全失重现象：当物体对支持物的压 力 （或对悬挂物的拉力）等于零时，我 们称物体处于完全失重状态．
（2）完全失重的动力学特征：物体处于完全失 重状态时，物体对支持物的压力 （或对悬挂物 的拉力）为零．
运动状态 速度方向
匀速上升
上
匀速下降
下
加速上升
上
减速上升
上
加速下降
下
减速下降
下
加速度 方向
上 下 下 上
比较F与G的 超重、失重
大小
的情况
F=G
F=G
F>G
超重

FN
他对电梯地板的压力。（g=10m/s2）
解: 人向下做匀减速直线运动，加速度
方向向上。根据牛顿第二定律得： v
mg
FN－mg＝ma FN ＝910N
根据牛顿第三定律，人对地板的压力大小也等
于910N，方向竖直向下。
20
在升降机中测人的体重，已知人的
质量为40kg
(1)若升降机以2.5m/s2的加速度匀
You Know, The More Powerful You Will Be
25
谢谢大家
荣幸这一路，与你同行
It'S An Honor To Walk With You All The Way
演讲人：XXXXXX
时 间：XX年XX月XX日
26
第六节 超重和失重
1
2
物体的受力情况
电梯向上加速时：
根据牛顿第二定律：
FN－G＝ma
a
FN
FN ＝ ma＋ G ＞ G
物体所受的拉力FN或物体
v
mg
对弹簧秤的拉力FN′（弹簧秤的
示数）大于物体的重力。
视重大于重力
3
超重和失重
物体对支持物的压力 (或对悬挂物的拉力) 大于物体所受到的重 力的情况称为超重现 象。
10
用弹簧秤测物体 的重力时，突然 向上减速，弹簧 秤的示数如何变 化？
11
可以看出产生失重现象的条件
物体存在向下的加速度
两种情况：
向下加速
va
向上减速
va
12
你能举出生活中有关失重现 象的实例吗？
13
太空中的失重环境
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 将处于完全失重状态（这类失重现象的 原因将在下册教材中讨论）。你能想象 出在这样的条件下会发生什么现象吗？

物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力） 大于物体的重力的情况。 F > G
二、失重现象
物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力） 小于物体的重力的情况。 F < G
三、完全失重现象： 物体对支持物的压力（或对悬挂物
的拉力）等于零的这种状态，叫做完全 失重。
F ＝０
思考问题：
⒈ 观察体重秤的示数发生了什么样的 变化？
第三步：
弹簧秤下挂一钩码，开始时使钩码处 于静止状态，而后让弹簧秤和钩码一起向 下做加速运动。观察弹簧秤示数的变化。
思考问题： ⒈ 在实验中，弹簧秤的示数会发生 什么样的变化？
⒉ 为什么会发生这样的现象？
实验结果：
第二步操作中，在钩码向上加速的过程 中，弹簧秤的示数变大了。
第三步操作中，在钩码向下加速的过程 中，弹簧秤的示数变小了。
0
FN = G
平衡状态
减速下降
FN > G
超重 状态
总结：
超重： ① F > G
② a 向上
失重： ① F < G
② a 向下
完全失重：① F ＝ 0 ② a=g
牛顿第二定律在竖直方向上的应用
习题 1.
某人站在一台秤上，当它猛地下蹲的过程 中，台秤读数（不考虑台秤的惯性）
A. 先变大后变小，最后等于他的重力; B. 变大,最后等于他的重力; C. 先变小,后变大,最后等于他的重力;
物体静止 a = 0 示数不变 加速上升 a 向上 示数变大 减速下降 a 向下 示数变小
示数的变化和 加速度有关
弹簧秤的示数
钩码对弹簧秤 拉力的大小
研究F 与 a 的关系
以加速度方向为正方向
F
a