第五章 第5节 超重与失重-【精讲精练】2023-2024学年高中物理必修第一册鲁科版(教师用书)

享学科网书城国 品牌书店·知名教辅·正版资源 b2Xxk.com● 您身边的互联网+教辅专家 #第5节超重与失重 [学业要求与核心素养] 1.知道重力测量的两种方法。 物理观念 2.知道什么是视重。 3.知道超重、失重和完全失重现象。 1. 能够判断超重失重现象。 科学思维 2.会用牛顿第二定律分析超重、失重现象。 了预习案必备知识·问题导学 /通教材。班知识·索养初成 一、重力的测量 1.方法一：先测量物体做自由落体运动的加速度g,再用天平测量物体的质量， 由G=mg可以算出物体的重力。 2.方法二：利用力的平衡条件对重力进行测量：将物体悬挂或放置在测力计上，当 处于静止时，物体的重力等于测力计对物体的拉力或支持力。 二、超重和失重 阅读教材，并回答： 为了研究超重、失重现象，李明在电梯里放了一台台秤如图所示，设李明的质量为50kg, 8取10ms2。 台秤 (1)当电梯以a=2m/s2的加速度匀加速上升和匀减速上升时，台秤的示数分别为多少？ 答：匀加速上升时：FN一mg=ma,FN=600N。 匀减速上升时：mg-FN′=ma,FN'=400N。 (2)当电梯以4=2m/s2的加速度匀加速下降和匀减速下降时，台秤的示数分别为多少？ 答：匀加速下降时：mg一FN=ma,FN=400N。 匀减速下降时：FN'一mg=ma,FN'=600N。 (3)从以上例子中归纳总结：什么情况下会发生超重现象，什么情况下会发生失重现象？ 答：物体具有向上的加速度（加速上升或减速下降）发生超重现象；物体具有向下的加速 度（加速下降或减速上升）发生失重现象。 (4)在上述问题中，若电梯突然做自由落体运动，台秤的示数是多少？ 答：mg-FN=ma=mg,Fx=0。 ·独家授权侵权必究· 享学科网书城国 品牌书店·知名数辅·正版资源 b2XXk.com○ 您身边的互联网+教辅专家 [概念规律] 1.超重 (1)定义：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现象。 (②)产生条件：物体具有竖直向上（选填“竖直向上”或“竖直向下”）的加速度。 2.失重 (1)定义：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。 (2)产生条件：物体具有竖直向下（选填“竖直向上”或“竖直向下”）的加速度。 (3)完全失重 ①定义：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零的状态。 ②产生条件：a=g,方向竖直向下。 /探究案关健能力·互动探究 /析考点·性规神·系养提升 探究点一超重和失重 1.物体处于超重还是失重状态，只取决于加速度的方向，与物体的运动方向无关。 2.发生超重和失重时，物体所受的重力并没有变化。 3,发生完全失重现象时，与重力有关的一切现象都将消失。如物体对支持物无压力，靠 重力使用的仪器也不能再使用（如天平。只受重力作用的一切抛体运动，都处于完全失重状 态。 例①在升降电梯内的地面上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体 重计示数为50kg,电梯运动过程中，某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图所示，在这 段时间内下列说法正确的是() 20060 80 kg A.晓敏同学所受的重力变小了 B.晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力 C.电梯一定在竖直向下运动 D.电梯的加速度大小为g5,方向一定竖直向下 [解析]体重计示数小于体重说明晓敢对体重计的压力小于重力，并不是体重变小，故 A错误：晓敏对体重计的压力与体重计对晓敏的支持力是作用力与反作用力，大小相等，故 B错误：电梯做向上的减速运动也会是失重状态，示数小于其重力，故C错误：以人为研究 对象，mg一N=ma求得a=mg一M加=g5,方向一定竖直向下，故D正确。 ·独家授权侵权必究◆ 享学科网书城国 品牌书店·知名数辅·正版资源 b2XXk.com○ 您身边的互联网+教辅专家 [答案]D 例2 如图所示，某同学站在压力传感器上做“下蹲一起立”的动作时传感器记录的 压力随时间变化的图线，纵坐标为压力，横坐标为时间。由图线可知，该同学的体重约为660 N,除此以外，还可以得到以下信息( 1000r* 800 力 600- (N) 400 2008 2 a时间(s)三 A.2s时人处于下蹲静止状态 B.下尊过程中人始终处于失重状态 C.0~4s内该同学做了2次下蹲一起立的动作 D.1s时人处在下蹲的最低点 [解析]人在下蹲的过程中，先加速向下运动，此时加速度方向向下，故人处于失重状 态，然后减速下降，加速度向上，人处于超重状态，最后人静止，2s时人完成下蹲过程，处 于静止，则下蹲过程中人先失重后超重，故A正确，B错误：0~4s内该同学做了1次下蹲 一起立的动作，故C错误：在1s时人向下的加速度最大，故此时人正加速向下，并没有静 止，它不是下蹲的最低点，故D