高中物理-第4章第6节超重和失重同步教学课件-粤教版必修1VIP免费

第六节超重和失重目标导读1.通过实验认识超重和失重现象，理解产生超重、失重现象的条件和实质.2.进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤．预习梳理1．超重物体有竖直向上的时，它对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)物体所受重力的情况，称为超重．2．失重物体有竖直向下的加速度时，它对悬挂物的拉力(或对支持的压力)物体所受重力的情况，称为失重．加速度大于小于3．完全失重物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)的状态，称为完全失重现象．此时a＝，方向竖直向下．4．等效重力加速度当你站在以加速度a加速上升的电梯中，等效重力加速度为.当电梯以加速度a加速下降时，等效重力加速度为.等于0g＋ag－ag探究归纳典例1跳高运动员从地面起跳的瞬间，下列说法错误的是()A．运动员给地面的压力大于运动员受到的重力B．地面给运动员的支持力大于运动员受到的重力C．地面给运动员的支持力大于运动员对地面的压力D．地面给运动员的支持力等于运动员对地面的压力解析地面给运动员的支持力和运动员对地面的压力是一对作用力和反作用力，总是大小相等，方向相反，作用在一条直线上，与运动员的运动状态无关．所以选项C选项错误，选项D正确．跳高运动员从地面起跳的瞬间，必有向上的加速度，这是因为地面给运动员的支持力大于运动员受到的重力，运动员所受合外力竖直向上的结果．所以选项B正确．依据牛顿第三定律可知，选项A正确．答案C针对练习1某同学找了一个用过的易拉罐做实验，在靠惯于近罐底的侧面打一个洞，用手指按住洞，在里面装上水，再把它悬挂在电梯的天花板上．当电梯不动时，他移开手指，水就从洞喷射出来；当电梯加速上升时，则下列现象中实际出现的是()A．水继续以相同速率喷出B．水将不再从孔中喷出C．水以更大的速率喷出D．水以较小的速率喷出C典例2在升降机中，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()①升降机以0.8g的加速度加速上升②升降机以0.2g的加速度加速下降③升降机以0.2g的加速度减速上升④升降机以0.8g的加速度减速下降A．只有①和②正确B．只有②和③正确C．只有③和④正确D．均不正确解析人处于失重状态，其加速度方向竖直向下，可能是加速下降，也可能是减速上升，人从秤上读出自己的体重即为视重N，由牛顿第二定律有mg－N＝ma，故N＝m(g－a)＝(1－20%)mg.解得a＝0.2g.即升降机以0.2g的加速度加速下降或减速上升．答案B针对练习2质量是60kg的人站在升降机中的体重计上，当升降机做下列各种运动时，体重计的读数是多少？(g＝10m/s2)．(1)升降机匀速上升；(2)升降机以3m/s2的加速度加速上升；(3)升降机以4m/s2的加速度加速下降．解析人站在升降机中的体重计上，受力情况如右图所示．(1)当升降机匀速上升时，由牛顿第二定律得F合＝N－G＝0所以人受到的支持力N＝G＝mg＝600N.根据牛顿第三定律，人对体重计的压力的大小就等于体重计的示数，即600N.(2)当升降机以3m/s2的加速度加速上升时，由牛顿第二定律得N－G＝maN＝ma＋G＝m(g＋a)＝780N由牛顿第三定律得，此时体重计的示数为780N，大于人的重力，人处于超重状态．(3)当升降机以4m/s2的加速度加速下降时，由牛顿第二定律得G－N＝maN＝G－ma＝m(g－a)＝360N由牛顿第三定律得，此时体重计的示数为360N，小于人的重力600N，处于失重状态．答案(1)600N(2)780N(3)360N典例3物体B放在真空容器A内，且B略小于A.现将它们以初速度v竖直向上抛出，如图1所示．试分析：(1)若不计空气阻力，系统在上升、下落过程中，B对A的压力如何？(2)若考虑空气阻力，系统在上升、下落过程中，B对A的压力又会怎样？图1解析在运动过程中，A与B具有相同的加速度，用整体法分析可知：(1)当不计空气阻力时，不管运动方向如何，物体只受重力，其加速度a1＝g，方向竖直向下．故B球处于完全失重状态，B对A无压力．(2)若考虑空气阻力f，上升时整体加速度为a1＝(mA＋mB)g＋fmA＋mB>g对B球的受力分析如图甲所示，则对B球有：N＝mBg－mBa2<0，即A对B的压力方向向下，由牛顿第三定律知，B对A的压力方向向上；若考虑空气阻力f，则整体在下降时的加速度为a3＝(mA＋mB)g－fmA＋mB