第七节--用牛顿运动定律解决问题(二).ppt

日常生活中的超重和失重现象 1、电梯的顶部挂有一个弹簧秤，秤下端挂了一个重物，电梯静止时弹簧秤的示数为10N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数为8N，关于电梯的运动，以下说法正确的是（ ） A、电梯可能向下加速运动 B、电梯可能向上加速运动 C、电梯可能向下减速运动 D、电梯可能向上减速运动 2、在太空站的完全失重的环境中,下列仪器可以使用的是( ) A、水银温度计 B、体重计 C、打点记时器 D、天平 E、水银气压计 F、弹簧测力计 一、超重现象： 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称为超重现象。 1.定义: 10、你能举出生活中有关超重现象的实例吗？产生超重现象的条件是什么? 超重对宇航员的影响 宇航员在飞船起飞和返回地面时，处于超重状态，特别是在升空时，超重可达重力的9倍，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 例题2：一个质量为70Kg的人乘电梯下楼。快到此人要去的楼层时，电梯以3m/s2的加速度匀减速下降，求这时他对电梯地板的压力。（g=10m/s2） v a F－mg＝ma F mg 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： F ＝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。 2.产生超重的条件： 物体有向上的加速度 加速上升 减速下降 实验和例题可以看出产生超重现象的条件 11、知道了什么是超重现象，接着请大家思考什么是失重现象，日常生活中有哪些属于失重现象。 F G a v 物体向上减速时： 根据牛顿第二定律： G － F ＝ma F ＝ G － ma ＜ G 物体所受的拉力F与物体对弹簧秤的压力F′（弹簧秤的示数）小于物体的重力 用弹簧秤匀速拉物体时，突然向上减速运动，弹簧秤的示数如何变化？ 二、失重现象： 物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的情况称为失重现象。 1.定义: 12、失重现象中物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体的重力，那么这个压力(或拉力)可不可能为零？如果可能，产生的条件是什么? 例题3、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的加速度匀加速下降，台秤的示数是多少？②若升降机自由下落，台秤的示数又是多少？ 解： 当升降机匀加速下降时，根据牛顿第二定律可知： mg－ F ＝ma F＝ mg － ma 根据牛顿第三定律可知：台秤的示数分别为300N和0N。 ①当a1=2.5m/s2，F1=300N ②当自由下落时，a2=g，F2=0N v a F mg 2.完全失重： 物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零的情况称为完全失重，就好像物体没有受到重力一样。 3.产生失重的条件： 物体有向下的加速度 减速上升 加速下降 实验和例题可以看出产生失重现象的条件 实验和例题可以看出产生完全失重现象的条件 物体的 的加速度等于g 两种情况： 自由落体 竖直上抛 4、物体发生超重还是失重现象，只跟物体的加速度方向有关，物体具有向上（或 向下）的加速度时，它就处于超重（或失重）状态；与运动的方向无关。 　　我们把物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力叫做物体的视重。 5、发生超重或失重现象时，物体的重力不变，只是视重发生改变。 13、发生超重和失重现象时，物体实际受的重力是否发生了变化？ 　　人在体重计上突然下蹲至静止的过程中，体重计的示数是否变化？怎样变化?再突然起立又会怎样？ 开始下蹲时加速度： 竖直向下 失重 将要蹲下时加速度： 竖直向上 超重 读数变小 读数变大 分析：人下蹲是由静止开始向下做加速运动， 蹲下后最终速度变为零，做减速运动 先变小再变大最后不变（等于重力）。 开始站起时加速度： 竖直向上 超重 将要站起时加速度： 竖直向下 失重 读数变大 读数变小 　人突然向上迅速站起来是由静止开始向上做加速运动， 站立后最终速度变为零，做减速运动 先变大再变小最后不变（等于重力）。 　　试分析前面引入实验中，当杯子自由下落时，为什么杯中的水不喷出？ 解：当杯子自由下落时，杯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。但杯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。 完全失重的情况下所有和重力有关的仪器都无法使用！ 弹簧测力计无法测量物体的重力，但仍能测量拉力或压力的大小。 无法用天平测量物体的质量 利用完全失重条件的科学研究 液体呈绝对球形 制造理想的滚珠 制造泡沫金属 课堂小结 超重和失