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4.7、用牛顿运动定律解决问题(二) 超重与失重 Company Logo
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请看,在电梯里所发生的物理现象 Company Logo
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电梯里的怪现象 示数变大 恢复原值 示数变小 原值 压力变小 压力变大 Company Logo
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理论分析 电梯启动时 FN F合= FN – G = ma FN= G + ma > G = FN> G
以加速度的方向为正方向,对重物受力分析如右图所示, FN a 由牛顿第二定律得: O F合= FN – G = ma G 故: FN= G + ma > G 由牛顿第三定律得: = FN> G 电梯启动时 重物对弹簧秤的压力 Company Logo
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讨论: 在电梯下降过程中,有没有超重和失重现象呢?何时出现超重,何时出现失重?为什么?请四人一组进行讨论。
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讨论: 在电梯下降过程中,有没有超重和失重现象呢?何时出现超重,何时出现失重?为什么?请四人一组进行讨论。 超 重 失 重
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运动情况 加速度方向 压力(拉力)与重力的大小关系 现象 向上 加速 减速 向下
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a a a a FN FN FN < G 失 重 G G 下 降 FN FN FN = G 上 升 匀 速 G G FN FN
减速上升 上 升 FN G 下 降 加速下降 a FN G a FN < G 失 重 FN G FN G 匀速上升 匀速下降 FN = G 匀 速 FN G 加速上升 a FN G a 减速下降 FN > G 超 重 1.物体的超重和失重是取决于速度还是取决于加速度? 2.物体在超重与失重状态时可能的运动形式? Company Logo
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在完全失重的状态下,平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失。
让我想想…… 1、水喷出来的原因是什么? 2、水不喷出是因为水失去重力了吗? 分析: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,不会产生附加压强,故水不会喷出。 在完全失重的状态下,平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失。 Company Logo
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人造卫星、航天飞机、宇宙飞船、空间站运行时,其中的人和物都处于完全失重状态。
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开拓思维: 下列物体中,你觉得不能在太空舱中使用的仪器是: 天平 ( ) 摆钟( ) 体重计( ) 铅笔( ) 弹簧测力计( ) 不能 不能
天平 ( ) 摆钟( ) 体重计( ) 铅笔( ) 弹簧测力计( ) 不能 不能 能 不能 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。 Company Logo
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利用完全失重条件的科学研究 搭载宇宙飞船诱变育种后的蚕豆比普通蚕豆的粒大 Company Logo
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利用完全失重条件的科学研究 Company Logo
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你还能举出一些生活中超重与失重的例子吗?
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现实生活中的超(失)重现象 Company Logo
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关于超重和失重,下列说法中正确的是( ) D
关于超重和失重,下列说法中正确的是( ) A) 超重就是物体受的重力增加了 B) 失重就是物体受的重力减少了 C) 完全失重就是物体一点重力都没有了 D) 不论超重、失重或完全失重,物体所受的重力是不变的。 D Company Logo
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C 2、下面关于失重和超重的说法正确的是( )
2、下面关于失重和超重的说法正确的是( ) A) 物体处于失重状态时,所受重力减小,处于超重状态时所受重力增大 B) 在电梯上出现失重状态时,电梯必定处于下降过程 C) 在电梯上出现超重现象时,电梯有可能处于下降过程 D) 只要物体运动的加速度方向向上,必定处于失重状态 C Company Logo
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B 3、一个人站在医用体重计的测盘上不动时测得重为G,当此人突然下蹲时,磅秤的读数( ) A 先大于G,后小于G B 先小于G,后大于G
C 大于G D 小于G 思维点拨:人下蹲是怎样的一个过程? 人下蹲过程分析:由静止开始向下运动,速度增加,具有向下的加速度(失重);蹲下后最终速度变为零,故还有一个向下减速的过程,加速度向上(超重)。 思考:如果人下蹲后又突然站起,情况又会怎样? Company Logo
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4.分析下列情况中,物体A的受力情况:(不计阻力)
B B B (竖直向上抛出后) (水平抛出后) (自由下落过程中) Company Logo
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5、质量是60kg的人站在升降机中的体重计上,当升降机做下列运动时,体重计的读数分别是多少? ⑴升降机以0.6m/s2加速上升。
解: (1) 读数为: (2) 读数为: Company Logo
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N a G 6、与奥运会举重冠军的挺举记录200kg来说,我们同 学的挺举成绩50kg是微不足道的,但学 习了本节的知识后,你能不能设计
一个有效的方案,使我们同学也能 平冠军的记录呢?(g取10m/s2) a N G 解:因为人的最大举力恒定,所以只要站在加速下降或减速上升的电梯中,人提供给杠铃的最大支持力N仍为500N,但就可以举起处于失重状态的质量m为200kg的杠铃; 以杠铃为研究对象,根据牛顿第二定律可知,G-N=ma,即a=(G-N)/m, ∴a=(G-N)/m=7.5m/s2 Company Logo
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超重和失重是一种物理现象。 加速上升 超重状态F-G=ma 加速度向上 减速下降 加速下降 失重状态G-F =ma 加速度向下 减速上升
完全失重现象 F=0 a=g 超重还是失重由a决定,与运动方向无关。 Company Logo
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“江山代有人才出,各领风骚数百年。” 同学们,努力吧!!!
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日常生活中的超重和失重现象 1. 人起跳过程和从高处跳下,体验超重和失重。 2. 跳水运动员在离开踏板到跌入水中时,体验超重与失重。
3. 乘竖直升降的电梯,在升降过程中,体验超重和失重。 4. 乘快速行驶的汽车,突遇上坡或下坡,体验超重和失重。 5. 游乐园里,乘座过山车,体验超重和失重。 6.飞机起飞或着陆或突遇气流,飞机上下颠簸,体验超重和失重 (船、跷跷板、轿子等) 7. 蹦床运动,人上下运动时,体验超重和失重。 …… Company Logo
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