1、第三章 第7讲 超重与失重目标定位 1.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.2.能够运用牛顿运动定律分析超重和失重现象.1 预习导学 梳理识记点拨 2 课堂讲义 理解深化探究 3 对点练习 巩固应用反馈 预习导学 梳理识记点拨 1.超重(1)定义: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)产生条件:物体具有的加速度.大于竖直向上5 第7讲 超重与失重 2.失重(完全失重)(1)定义: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.物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于的现象叫完全失重.(2)产生条件:物体具有的加速度.(ag时,对应完
2、全失重)小于竖直向下零6 第7讲 超重与失重 想一想1:有人说:“在很高的山顶上,物体所受的重力要小于它在海平面上所受的重力,这种现象也是失重!”这种说法正确吗?答案 不正确,这不是失重.失重的本质是重力不变,而“视重”减小.在很高的山上,物体所受的重力减小,是由于地球对它的吸引力减小了.7 第7讲 超重与失重 想一想2:自由落体运动的物体是处于失重还是超重状态呢?答案 完全失重.自由下落的物体只受到重力作用,对支持物的压力或悬挂物的拉力为零.课堂讲义 理解深化探究 一、对超重和失重的理解 1.实重:物体实际所受的重力.物体所受重力不会因物体运动状态的改变而变化.2.视重:当物体在竖直方向上有
3、加速度时,物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力,此时弹簧测力计或台秤的示数叫物体的视重.9 第7讲 超重与失重 3.判断物体超重与失重的方法(1)从受力的角度判断:超重:物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力.失重:物体所受向上的拉力(或支持力)小于重力.(2)从加速度的角度判断:当物体的加速度方向向上(或竖直分量向上)时,处于超重状态.当物体的加速度方向向下(或竖直分量向下)时,处于失重状态.10 第7讲 超重与失重 注意:(1)物体处于超重状态还是失重状态,只取决于加速度的方向,与物体的运动方向无关.(2)发生超重和失重时,物体所受的重力并没有变化.11 第7讲 超重与失
4、重 例1 关于超重和失重,下列说法正确的是()A.物体处于超重时,物体一定在上升 B.物体处于失重状态时,物体可能在上升 C.物体处于完全失重时,地球对它的引力就消失了 D.物体在完全失重时,它所受到的合外力为零 12 第7讲 超重与失重 解析 物体处于超重时,具有向上的加速度,但其运动方向不确定,可能向上加速,也可能向下减速,A错误;物体处于失重或者是完全失重状态时,具有向下的加速度,可能向下加速,也可能向上减速,B正确;完全失重时,物体仍受到地球对它的吸引力,即受到重力的作用,合外力不为零,C、D错误.答案 B 13 第7讲 超重与失重 借题发挥 1.超重与失重不是重力本身变了,而是物体对
5、竖直悬绳的拉力或对水平支持物的压力发生了变化,若弹力大于重力是超重,反之是失重.2.从牛顿第二定律可以知道,加速度方向是超重、失重判断的关键,若加速度方向向上(包括斜向上),物体处于超重状态;若加速度方向向下(包括斜向下),物体处于失重状态.14 第7讲 超重与失重 例2 在一电梯的地板上有一压力传感器,其上放一物块,如图1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像如图乙所示,根据图像分析得出的结论中正确的是()图115 第7讲 超重与失重 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
6、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 16 第7讲 超重与失重 解析 从Ft图像可以看出,0t1,Fmg,电梯可能处于静止状态或匀速运动状态;t1t2,Fmg,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;t2t3,Fmg,电梯可能处于静止状态或匀速运动状态;t3t4,Fmg 向上加速,向下减速 23 第9讲 匀变速直线运动规律的应用 23 第7讲 超重与失重 失重 方向向下 mgFma Fm(ga)mg 向下加速,向上减速 24 第9讲 匀变速直线运动规律的应用 24 第7讲 超重与失重 例4 在升降
7、机中,一个人站在磅秤上,发现自己的体重减轻了20%,于是他作出下列判断,其中正确的是()A.升降机以0.8g的加速度加速上升 B.升降机以0.2g的加速度加速下降 C.升降机以0.2g的加速度减速上升 D.升降机以0.8g的加速度减速下降 25 第9讲 匀变速直线运动规律的应用 25 第7讲 超重与失重 解析 若a0.8g,方向竖直向上,由牛顿第二定律有Fmgma得F1.8mg,其中F为人的视重,即人此时处于超重状态,A、D错误;若a0.2g,方向竖直向下,根据牛顿第二定律有mgFma,得F0.8mg,人的视重比实际重力小100%20%,B、C正确.答案 BC mgFmg26 第9讲 匀变速直
8、线运动规律的应用 26 第7讲 超重与失重 针对训练 如图3所示,挂有一条鱼的弹簧测力计悬在电梯顶部,鱼的质量为m,当地的重力加速度为g,在电梯运行过程中,弹簧测力计示数为F,则()A.若Fmg,则电梯一定在匀速运动 B.若Fmg,则电梯一定在加速上升 C.若Fmg,则电梯一定在减速上升 D.若Fmg,则电梯一定在减速上升 图327 第9讲 匀变速直线运动规律的应用 27 第7讲 超重与失重 解析 Fmg,电梯超重,可能加速上升也可能减速下降;Fmg是失重状态,电梯可能加速下降或减速上升.答案 A 对点练习 巩固应用反馈 1 2 3 4对超重和失重的理解 1.2013年9月10日,在沈阳奥体中
9、心进行的第十二届全运会女子跳高决赛中,福建名将郑幸娟以1米92的成绩成功卫冕.图4为郑幸娟在本届全运会上以背越式成功地跳过了1.92米的高度.若忽略空气阻力,g取10 m/s2.则下列说法正确的是()图429 第7讲 超重与失重 1 2 3 4A.郑幸娟下降过程处于失重状态 B.郑幸娟下降过程处于超重状态 C.郑幸娟起跳以后在上升过程中处于超重状态 D.郑幸娟起跳时地面对她的支持力大于她的重力 30 第7讲 超重与失重 1 2 3 4解析 郑幸娟在整个跳高过程中,只受重力作用,处于失重状态,故A正确,B、C错误;起跳时,有向上的加速度,则地面对她的支持力大于她的重力,故D正确.答案 AD 31
10、 第7讲 超重与失重 1 2 3 42.如图5所示,为一物体随升降机由一楼运动到某高层的过程中的vt图像,则()A.物体在02 s内处于失重状态 B.物体在24 s内处于超重状态 C.物体在45 s内处于失重状态 D.由于物体的质量未知,所以无法判断超重、失重状态 图532 第7讲 超重与失重 1 2 3 4解析 从加速度的角度看,02 s内加速度为正,表示方向竖直向上,物体处于超重状态,A错误;24 s内升降机匀速上升,加速度为零,即不超重也不失重,B错误;45 s内升降机做减速上升,加速度竖直向下,处于失重状态,C正确;不知道物体的质量,也可以通过加速度的方向来判断升降机处于失重还是超重,
11、D错误.故选C.答案 C 33 第7讲 超重与失重 1 2 3 4对完全失重的理解3.如图6所示,建筑工人在砌墙时需要将砖块运送到高处,采用的方式是一工人甲在低处将一摞砖竖直向上抛出,在高处的工人乙将其接住.每块砖的质量均为m,现只考虑最上层的两块砖,不计空气阻力,下列说法正确的是()A.工人甲在将砖块抛出时(砖未离手)砖块处于失重状态 B.工人甲在将砖块抛出时(砖未离手)砖块间作用力等于mg C.工人甲在将砖块抛出后,砖块处于失重状态 D.工人甲在将砖块抛出后,砖块间作用力等于mg 34 第7讲 超重与失重 1 2 3 4解析 工人甲在将砖块抛出时(砖未离手),砖块具有向上的加速度,处于超重
12、状态,A错误;由牛顿第二定律Nmgma,所以砖块间作用力Nm(ga)mg,B错误;工人甲在将砖块抛出后,砖块受重力作用具有向下的加速度,处于失重状态,C正确;工人甲在将砖块抛出后,砖块间作用力等于0,D错误.故选C.答案 C 35 第7讲 超重与失重 1 2 3 4用牛顿第二定律分析超重和失重现象4.一个质量是60 kg的人站在升降机的地板上,升降机的顶部悬挂了一个弹簧秤,弹簧秤下面挂着一个质量为m5kg的物体A,当升降机向上运动时,他看到弹簧秤的示数为40 N,g取10m/s2,求:36 第7讲 超重与失重 1 2 3 4(1)此时升降机的加速度的大小;解析 弹簧秤对物体的拉力T40 N,对物体由牛顿第二定律可得:Tmgma 解得:aTmgm405105m/s22 m/s2故升降机加速度大小为2 m/s2,方向竖直向下.答案 2 m/s237 第7讲 超重与失重 1 2 3 4(2)此时人对地板的压力.解析 设地板对人的支持力为N,对人由牛顿第二定律可得:NMgMa 解得:NMgMa601060(2)N480 N.由牛顿第三定律可得人对地板的压力为480 N 答案 480 N