人教版高中物理必修第一册精品课件 第4章 运动和力的关系 6 超重和失重.ppt

3.金属小桶侧面有一小孔A,当桶内盛水时,水会从小孔A中流出。如果让装满水的小桶自由下落,不计空气阻力,则在小桶自由下落过程中()A.水继续以相同的速度从小孔中喷出B.水不再从小孔喷出C.水将以更大的速度喷出D.水将以较小的速度喷出答案:B解析:水桶自由下落,处于完全失重状态,故其中的水也处于完全失重状态,对容器壁无压力,故水不会流出,选项B正确。答案:C4.如图所示的装置中,重为4N的物块,用一平行于斜面的细线拴在斜面上端的小柱上,整个装置被固定在测力计上并保持静止,斜面的倾角为30°。如果物块与斜面间无摩擦,装置稳定以后,烧断细线,物块下滑,与稳定时比较,测力计读数()A.增大4NB.增大3NC.减小1ND.不变5.一质量为m=40kg的小孩站在电梯内的体重计上。电梯从t=0时刻由静止开始上升,在0~6s内体重计示数F的变化情况如图所示。在这段时间内小孩超、失重情况及电梯上升的高度是多少?(重力加速度g取10m/s2)答案:见解析解析:小孩体重G=400N。由题图知,在0~2s内,F1=440N,F1G,电梯匀加速上升,小孩处于超重状态,此时有在2~5s内,F2=400N,F2=G,电梯匀速上升,小孩处于平衡状态,此时有h2=vt2=6m在5~6s内,F3=320N,F3G,电梯匀减速上升,小孩处于失重状态,此时加速度大小为又v-a3t3=0,说明电梯在6s末恰好停止。所以电梯上升的高度为h=h1+h2+h3=9m。*不积跬步，无以至千里；不积小流，无以成江海！6超重和失重素养·目标定位课前·基础认知课堂·重难突破随堂训练素养·目标定位目标素养1.知道重力测量的方法,培养科学探究能力。2.知道超重、失重和完全失重现象,会根据条件判断超重、失重现象,培养科学思维能力。知识概览课前·基础认知一、重力的测量测量重力的方法。1.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,利用牛顿第二定律可得G=mg。?2.利用力的平衡条件对重力进行测量。将待测物体悬挂或放置在测力计上,使它处于静止状态,物体所受的重力和测力计对物体的拉力或支持力的大小相等,就等于测力计的示数。?微思考1处于静止状态的物体,它对支持物的压力或拉力一定等于物体的重力吗?提示:不一定,物体只有静止在水平面上,并在竖直方向上除重力和支持力外无其他作用力时,支持力才与重力大小相等;当物体静止在斜面上时,支持力小于重力。二、超重和失重1.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,叫作失重现象。?2.超重。物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象,叫作超重现象。?3.完全失重。如果物体对支持物(或悬挂物)完全没有作用力,这时物体正好以大小等于g、方向竖直向下的加速度运动,此时物体处于完全失重状态。?微思考2你乘坐过高速电梯吗?电梯在启动、停止的过程中你有怎样的感受?将你的体验与同学交流一下,体会其中蕴含的物理规律。提示:上升过程中,电梯启动时感到脚对地板的压力增大,电梯在停止的过程中感到脚对地板的压力减小了。课堂·重难突破对超重、失重的理解1.实重。实重:物体实际所受的重力。物体所受的重力不会因物体运动状态的改变而变化。2.理解超重与失重。(1)超重与失重现象仅仅是一种表象,其实质是拉力(或压力)的增大或减小,而物体的重力的大小是不变的。(2)超重、失重和运动状态的关系。(3)加速度有竖直分量时也处于超重或失重。物体的加速度方向虽然不是竖直方向,但有竖直向上或竖直向下的加速度分量时,物体也处于超重或失重状态。例如:如图所示,人(示意图)随自动扶梯斜向上加速运动时,加速度有竖直向上分量ay,根据牛顿第二定律知,在竖直方向上FN-mg=may,所以FN=m(g+ay)mg,根据牛顿第三定律知,人对扶梯的压力大于其重力,所以人处于超重状态。同理可知,当人随自动扶梯斜向下加速运动时,加速度有竖直向下分量ay,人处于失重状态。(4)处于完全失重状态的物体对水平支持物的压力或对竖直悬挂物的拉力等于零,这时由重力所产生的一切现象消失。如无法用弹簧测力计测物体的重力,也无法用天平测量物体的质量,单摆停摆,浮力消失,液体压强计无法使用等,但此时物体的重力并不变化。3.平衡、超重、失重、完全失重的比较。如图甲所示,有三个用特殊材料制成的除了颜色不同之外,其他均相同的蓝、绿、橘色圆柱体,将它们放置在透明盒子里,如图乙所示,此时圆柱体之间、圆柱体与盒子侧壁和上部均刚好接触且均无挤压。假设不管圆柱体如何放置,其竖