内容正文:
第六节 失重和超重
第四章 牛顿运动定律
2020年秋
实重和视重
用体重计或弹簧秤测量物体的重力应使物体处于什么状态?体重计或弹簧秤的示数是哪个力?
视重
实重
实重
视重
失重和超重现象
当电梯开始上升时,有“下坠”的感觉,
当电梯开始下降时,有“上飘”的感觉,
是重力发生变化?还是视重发生变化?
人造卫星中的物体处于失重状态?顾名思义是失去了重力?不受地球的引力作用?
失重和超重现象
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
超重:物体或对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象。
失重和超重现象产生的条件
失重 速度向下 加速度向下
平衡 加速度为0
超重 速度向下 加速度向上
平衡 加速度为0
超重 速度向上 加速度向上
失重 速度向上 加速度向下
“上超下失”:加速度向上为超重,加速度向下为失重
加速下降
小于143g
匀速下降
平均143g
减速下降
大于143g
加速上升
大于143g
匀速上升
平均143g
减速上升
小于143g
失重和超重现象的解释
手机质量为m,当电梯以加速度a加速上升时,手机对台秤的压力F压多大?
根据牛顿第二定律:
根据牛顿第三定律:
解得:
失重和超重现象的解释
手机质量为m,当电梯以加速度a减速上升时,手机对台秤的压力F压多大?
根据牛顿第二定律:
根据牛顿第三定律:
解得:
当加速度a=g时,F压 = 0,这种现象叫做完全失重
完全失重现象
【课本P124—1】关于人造卫星中的物体处于失重状态,甲、乙、丙、丁四名同学的理解如下,试判断这些理解的正误并简要说明原因。
甲:物体的重力减小到零
乙:物体不受地球引力作用
丙:物体对支持它的物体的压力为零
丁:物体处于静止或匀速直线运动状态
作业
三维设计P108-111
【课本P124—4】如图所示,电梯内有一台秤,上面放一个重物。当电梯做匀速直线运动时,台秤的示数为10N。在某时刻,电梯中的人观察到台秤的示数变为8N,取g=10m/s2,此时电梯运动的加速度的大小为多少?方向如何?电梯可能向什么方向运动?
讨论与交流
课本P124.第2题:如图所示,重力为G的物体a被放在物体b的上表面,沿光滑斜面一起向下滑运动,则a对b的压力 (选填“小于”“等于”或“大于”)G,a与b之间 (选填“不存在”或“存在”)摩擦力作用。
讨论与交流
失重和超重现象的解释
拓展:智能自动扶梯先加速后匀速在减速:在加速阶段、匀速阶段、减速阶段,人对智能自动扶梯压力与人的重力大小有什么关系?分别对应于平衡、超重和失重的哪个状态?
【课本P129—3】(多选)某人在地面上用体重计称得体重为490N.他将体重计移至电梯内称其体重,若他刚进入电梯为t0时刻,则t0至t3时间段内,体重计的示数如图所示,电梯运行的v-t图可能是(取电梯向上运动的方向为正)
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讨论与交流
【课本P129-2】“蹦极””就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节处,从几十米高处跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动,所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动,重力加速度为g。据图可知,此人在蹦极过程中最大加速度约为
A.g
B.2g
C.3g
D.4g
B
讨论与交流
思考:“蹦极”是一项体育运动。某人(视为质点)身系弹性绳自高空P点自由下落,如图所示。图中a点是弹性绳的原长位置,c是人所到达的最低点,b是人静止悬吊着时的平衡位置,分析人从P点落下到a过程、从a点落下到b过程,从b点落下到c过程中,加速度、速度如何变化,分别对应于平衡、超重和失重的哪个状态?
相同模型
讨论与交流
思考:如图所示,是某同学站在压力传感器上,做下蹲—起立的动作时记录的压力随时间变化的图线。下蹲过程中人的状态如何变化,分加对应哪部分曲线。
讨论与交流
完全失重现象
1.当瓶子静止时水喷出来的原因是什么?
2.当瓶子自由下落时水不喷出是因为水失去重力了吗?
当瓶子自由下落时,瓶中的水处于完全失重状态,水的内部没有压力,故水不会喷出。但瓶子中水的重力仍然存在,其作用效果是用来产生重力加速度。
第七节 力学单位
国际单位制由7个基本单位和19个导出单位,2个辅助单位。
7个基本单位的物理量:长度、质量、时间、电流、温度、物质的量、光强度。
7个基本单位:m(米),kg(千克),s(秒),A,k,mol,cd
如何书写计算题:课本P127,第3题。
物理作业
《三维设计》 P108—P111 全部
《配套检测》 P189—7
P190—9、11、12
Lavf58.30.100
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