内容发布更新时间 : 2025/1/9 5:55:24星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。
6. 超重与失重
学 习 目 标 知 识 脉 络 1.知道什么是超重和失重. 2.理解产生超重和失重的条件.(重点) 3.会分析、解决超重和失重问题.(重点、难点) 超 重 现 象
[先填空]
1.定义:物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)大于物体所受重力的现象. 2.产生条件:物体有向上的加速度.
3.运动状态:超重物体包括向上加速运动和向下减速运动两种运动情况. [再判断]
1.物体处于超重状态时,一定向上运动.(×) 2.物体处于超重状态时,可能向下运动.(√) 3.物体处于超重状态时,是指物体的重力增大了.(×) [后思考]
“超重”是不是物体所受的重力增加了?
【提示】 不是“超重”现象是物体由于具有向上的加速度,对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于物体所受重力,物体所受重力没有变化.
[合作探讨]
如图3-6-1所示,在电梯的地板上放置一个质量为m的物体.
图3-6-1
探讨1:当电梯静止时,物体对电梯的压力为多少? 【提示】 压力为mg.
探讨2:当电梯加速上升时,压力会发生什么变化? 【提示】 压力变大
探讨3:超重状态物体一定向上运动吗? 【提示】 不一定,可能向下减速运动. [核心点击] 1.实重与视重
(1)实重:物体实际所受重力.物体所受重力不会因为物体运动状态的改变而变化. (2)视重:用弹簧测力计或台秤来测量物体重力时,弹簧测力计或台秤的示数叫做物体的视重.当物体与弹簧测力计保持静止或者匀速运动时,视重等于实重;当存在竖直方向的加速度时,视重不再等于实重.
2.产生超重的原因
当物体具有竖直向上的加速度a时,支持物对物体的支持力(或悬绳的拉力)为F.由牛顿第二定律可得:F-mg=ma.所以F=m(g+a)>mg.由牛顿第三定律知,物体对支持物的压力(或对悬绳的拉力)F′>mg.
3.超重的动力学特点
??向上加速运动??
?加速度方向向上(或有向上的分量). 超重?
?向下减速运动???
如图3-6-2所示,轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上,弹簧下端悬挂一
个小铁球,在电梯运行时,乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量大,这一现象表明( )
图3-6-2
A.电梯一定是在上升
B.电梯一定是在下降
C.电梯的加速度方向一定是向下 D.乘客一定处在超重状态
【解析】 电梯静止时,弹簧的拉力和小铁球的重力相等.现在,弹簧的伸长量变大,则弹簧的拉力增大,小铁球受到的合力方向向上,加速度方向向上,小铁球处于超重状态.但是电梯的运动方向可能向上也可能向下,故选D.
【答案】 D
下列说法中正确的是( )
A.只有正在向上运动的物体,才有可能处于超重状态 B.超重就是物体所受的重力增大
C.物体处于超重状态时,地球对它的引力变大 D.超重时物体所受的重力不变
【解析】 只要物体加速度方向向上,物体就处于超重状态,物体也可能向下做减速运动,故A错误.超重时物体的重力不变,地球对物体的吸引力也不变,故B、C错误,D正确.
【答案】 D
质量是60 kg的人站在升降机中的体重计上,如图3-6-3所示,当升降机做下列各种运动时,体重计的读数是多少?(g取10 m/s)
2
图3-6-3
(1)升降机匀速上升;
(2)升降机以4 m/s的加速度匀加速上升; 【解析】 以人为研究对象受力分析如图所示:
2
(1)匀速上升时a=0,所以N-mg=0
N=mg=600 N.
据牛顿第三定律知