第四章第七节牛顿运动定律应用(二).ppt

栏目导引 第四章　牛顿运动定律 新知初探自主学习 要点探究讲练互动 知能演练轻松闯关 热点示例创新拓展 第七节　用牛顿运动定律解决问题(二) 学习目标：1.进一步理解牛顿运动定律，用牛顿运动定律解释生活中的实际问题． 2．通过实验认识什么是超重和失重现象，知道产生超重和失重的条件． 重点难点：超重、失重的实质及计算． 目标导航 新知初探自主学习 一、超重与失重 [自主探究] 如图4－7－1所示，质量为m的人 站在升降机中的体重计上，当升 降机做下列运动时，试比较体重 计的示数(即人对体重计的压力 FN′,等于人受的支持力FN)与重力mg的关系． 图4－7－1 (1)当匀速上升或匀速下降时,由二力平衡得：________，故示数FN′___ mg. (2)当升降机以加速度a加速上升或减速下降时,由牛顿第二定律列方程：______________得：FN＝________，故示数FN′___ mg. (3)当升降机以加速度a加速下降或减速上升时,同理可得：FN＝________,故示数FN′___ mg;当a＝g时，示数FN′＝___. FN＝mg ＝ FN－mg＝ma m(g＋a) ＞ m(g－a) ＜ 0 成功发现 1．超重、失重和完全失重 (1)超重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)_____ 物体所受重力的现象． (2)失重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)_____ 物体所受重力的现象． (3)完全失重：当加速度a＝__时，FN＝__,即物体对支持物、悬挂物完全没有作用力的现象． 大于 小于 g 0 超重 失重 重力 加速度 零 匀加速 要点探究讲练互动 要点1　对超重、失重和完全失重的理解 1．视重 当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时,弹簧测力计或台秤的示数称为“视重”，大小等于弹簧测力计所受的拉力或台秤所受的压力.超重与失重不是重力本身变了，而是物体对竖直悬绳的拉力或对水平支持物的压力发生了变化，即“视重”变化了.若弹力大于重力是超重,反之是失重. 2．超重、失重的比较 加速度 视重(F)与重力关系 运动情况 受力图 超重 向上 F＝m(g＋a)＞mg 向上加速，向下减速 失重 向下 F＝m(g－a)＜mg 向下加速，向上减速 完全失重 a＝g F＝0 自由落体运动、抛体运动、正常运行的卫星等 3.对超重、失重的理解应注意以下几个方面 (1)物体处于“超重”或“失重”状态，并不是说物体的重力增加了或减小了．物体所受重力会随高度的增加而减小，但这不是失重现象；物体放在水中变“轻”了，也不是失重现象． (2)“超重”“失重”现象与物体的速度方向和大小均无关,只决定于物体的加速度方向． (3)若系统中某一部分有向上或向下的加速度,则系统整体也处于超重或失重状态． (4)物体处于超重状态，它的加速度不一定竖直向上，但加速度一定有竖直向上的分量；同理处于失重状态的物体，其加速度方向不一定竖直向下，但一定有竖直向下的分量． (5)当物体处于完全失重状态时,由重力引起的一切现象都会消失，如物体对桌面无压力,单摆不再摆动，浸在液体中的物体不受浮力． 在一电梯的地板上有一压力传感器，其上放一物体，如图4－7－2甲所示，当电梯运行时，传感器示数大小随时间变化的关系图象如图乙，根据图象分析得出的结论中正确的是(　　) 例1 图4－7－2 A．从时刻t1到t2，物块处于失重状态 B．从时刻t3到t4，物块处于失重状态 C．电梯可能开始停在低楼层，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在高楼层 D．电梯可能开始停在高楼层，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在低楼层 【思路点拨】　解答本题应把握以下三点： (1)判断超、失重现象关键是看加速度方向，而不是运动方向． (2)处于超重状态时，物体可能做向上加速或向下减速运动． (3)处于失重状态时，物体可能做向下加速或向上减速运动． 【精讲精析】　从F-t图象可以看出，0～t1，F＝mg,电梯可能处于静止状态或匀速运动状态; t1～t2，F＞mg，电梯具有向上的加速度，物块处于超重状态，可能加速向上运动或减速向下运动；t2～t3，F＝mg，可能静止或匀速运动；t3～t4，F＜mg，电梯具有向下的加速度，物块处于失重状态，可能做加速向下或减速向上运动．综上分析可知，B、C正确． 【答案】　BC 【题后反思】　物体处于超重还是失重状态,决定于物体的加速度方向，与物体的速度方向无关． 1．一个重为600 N的人站在电梯中，此人对电梯地板的压力为700 N，则此电梯的运动情况可能是(　　) A．加速上升　　　　　　B．减速上升 C．加速下降 D．减速下降 变式训练 解析：选AD.人对电梯地板的压力大