《用牛顿运动定律解决问题〔二〕》课件5.ppt

* * 第七节 用牛顿运动定律解决问题（二） 1、了解超重现象和失重现象 学习目标 2、理解超重现象和失重现象的原因 3、知道超重和失重并不是重力的增大和减小 4、知道完全失重现象 一、超重和失重 乘坐电梯时，电梯里站满了人，你还想挤一挤坐这一趟电梯，刚跨进去，警报就响起来了，于是听到电梯里有人说：超重了。 从顶楼下到一楼时，电梯一直都正常运行着，在到达一楼并开始停止时，警报响了，这又是什么原因呢？ 坐过山车时， 在到达顶点时，人有种被抛起来的感觉，在最低点，可以感觉到人与凳子间压力增大。 蹦极时，从跳下到绳子还没有被拉直时，绳对人没有拉力，绳被拉直时，可以感觉绳上传来比静止状态下拉着人的更大的力。 一、超重与失重 电梯起动和停止时，电梯中的人会感到脚掌所受的力与静止时不同，如果是站在体重计上，就会发现体重计有时比正常大，有时比正常小。 超重——物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受的重力的情况称为超重现象。 失重——物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受的重力的情况称为失重现象。 超重与失重现象中，物体的重力是没有变化的。重力G依然为mg，那么变化的是什么呢？为什么会变化呢？ 二、超重和失重的解释 站在静止或者做匀速直线运动的电梯里时，人受到重力和台称对人的支持力的关系有： 由牛顿第三定律可知： 以向上为正方向，当电梯具有向上的加速度时，即加速上升或者减速下降时： 超重 二、超重和失重的解释 以向上为正方向，当电梯具有向下的加速度时，即加速下降或者减速上升时： 失重 依据牛顿第二定律可以判断超重和失重现象，当具有向上的加速度时，发生超重现象，具有向下的加速度时，发生失重现象。 完全失重现象——物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）为零，这种情况是失重现象中的极限。称为完全失重。 环绕地球飞行的宇宙飞船里用秤是称不出任何物体的重力的。那说明宇宙飞船内的物体都处于完全失重状态，飞船内的空间是一完全失重的空间。 例题 纽约世界贸易中心，坐落在曼哈顿岛南端，由6幢大楼组成，其中两幢110层主楼高411.48米，是世界第二摩天大楼，仅次于芝加哥西尔斯大厦。 有一位跳楼者掉在一辆小汽车上，使车顶深深凹陷了下去。在谴责恐怖分子的罪恶行径之余，从力学角度加以分析。 例三 、 升降机以0.5m/s2的加速度匀加速上升，站在升降机里的人质量是50kg，人对升降机地板的压力是多大？如果人站在升降机里的测力计上，测力计的示数是多大？ 分析 人和升降机以共同的加速度上升，因而人的加速度是已知的，题中又给出了人的质量，为了能够应用牛顿第二定律，应该把人作为研究对象。 人在升降机中受到两个力：重力G和地板的支持力F.升降机地板对人的支持力和人对升降机地板的压力是一对作用力和反作用力，根据牛顿第三定律，只要求出前者就可以知道后者。 人在G和F的合力作用下，以0.5m/s2的加速度竖直向上运动。 例三 、 升降机以0.5m/s2的加速度匀加速上升，站在升降机里的人质量是50kg，人对升降机地板的压力是多大？如果人站在升降机里的测力计上，测力计的示数是多大？ 解答 取竖直向上为正方向，根据牛顿第二定律得 F-G=ma 由此可得 F=G+ma=m(g+a)=515N 根据牛顿第三定律，人对地板的压力的大小也是515N，方向与地板对人的支持力的方向相反，即竖直向下。测力计的示数表示的是测力计受到的压力，所以测力计的示数就是515N。 * *