四章节牛顿运动定律运用超重与失重.ppt
,牛顿第二定律：物体加速度的大小跟它受到的作用力成正比，跟它的质量成反比，加速度的方向跟作用力的方向相同。,牛顿第三定律:两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反 ,作用在同一条直线上。,F合= m a,F= - F/,复习回顾：牛顿运动定律的内容及公式,1.重力： G=mg,2.重力的测量：物体静止时测量仪器显示的读数 读数实质指物体对台秤的压力或对弹簧秤的拉力,复习回顾：什么是重力，重力是怎样测量的？,（视重）,（实重）,二力平衡 FN = G,相互作用力 FN/= FN,测量时，如果物体不是平衡的，而是有加速度，还有 F/= G吗?,7 超重和失重,分析：对人和升降机受力分析如图,人: 由牛顿第二定律得,故：F = mg + m a,F G,由牛顿第三定律得： 压力F G,F,Fmg = m a,减速下降？,例题1：如图，人的质量为m，当电梯以加速度a加速上升时，人对地板的压力F 是多大？,一、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，称为超重现象。,F,减速下降？,超重现象由a决定，与v方向无关,视重实重,例题1：如图，人的质量为m，当电梯以加速度a加速上升时，人对地板的压力F 是多大？,1、条件：物体具有向上的加速度。,2、两种情况：加速上升 减速下降,受力如图,由牛顿第二定律得,F合 = G F = m a,故：F= m g m a = 400N 500N,F G,由牛顿第三定律得：压力F/ G,F,减速上升？,例题2：如图，人的质量为m，当电梯以加速度a加速下降时，人对地板的压力F 是多大？,二、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称为失重现象。,F,减速上升？,视重实重,失重现象由a决定，与v方向无关,例题2：如图，人的质量为m，当电梯以加速度a加速下降时，人对地板的压力F 是多大？,1、条件：物体具有向下的加速度。,2、两种情况：加速下降 减速上升,三、物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）为零的现象，叫“完全失重”现象。,F合 = G F = m a,a = g,所以： F = 0 则F/=0,视重=0,例题3：如图，人的质量为m，当电梯以加速度ag加速下降时，人对地板的压力F 是多大？,1、条件：物体具有向下的加速度g。,2、两种情况：自由落体 竖直上抛,思考1：瓶中的水会流出吗?,思考2：当瓶子自由下落时，瓶子中的水是否喷出？,当瓶子自由下落时，瓶子中的水处于完全失重状态，小孔以上部分的水对小孔处的水没有压力，故水不会喷出。 但瓶子中水的重力仍然存在，其作用效果是用来提供自身的重力加速度，并没有“闲工夫”去挤压瓶子！水也不会把下面的水往外挤压了。,这是因为液体受到重力而使内部存在压力，小孔以上部分的水对以下部分的水的压力造成小孔处的水流出。,四、超重和失重的影响,超重对宇航员的影响,宇航员在飞船起飞和返回地面时，处于超重状态，特别是在升空时，超重可达重力的9倍，超重使人不适，起初会感到头晕、呕吐，超重达到3倍重力时既感到呼吸困难；超重达到4倍重力时，颈骨已不能支持头颅，有折断的危险。 所以升空时宇航员必须采取横卧姿势，以增强对超重的耐受能力。,宇航员的平躺姿势,在航天器中所有和重力有关的仪器都无法使用！,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。,无法用天平测量物体的质量,完全失重带来的弊端,完全失重带来的利,液体呈绝对球形,制造理想的 滚珠轴承,小结：,a方向向上,加速上升,减速下降,超重,a方向向下,加速下降,减速上升,失重,超重还是失重由a方向决定，与v方向无关,F m(g +a),F m(g a),小结: 超重、失重、视重和重力的区别,1、超重和失重是一种物理现象。,2、视重是指物体对支物体的压力（或悬挂物对物体的拉力），是可以改变的。,3、重力与运动状态无关，不论物体处于超重还是失重状态，重力不变。（G=mg）,规律：,视重 重力 a竖直向上 超重状态,视重 重力 a竖直向下 失重状态,F m(g +a),F m(g a),完全失重,F 0,4、在航天器中所有和重力有关的仪器都无法使用！,练习,2.下列四个实验中，不能在绕地球飞行的太空实验舱中完成的是( ),A.用弹簧秤测物体的重力 B.用天平测物体的质量 C.用温度计测舱内的温度 D.用水银气压计测舱内气体的压强,ABD,1、关于超重和失重，下列说法中正确的是（ ） A、超重就是在某种情况下，物体的重力变大了 B、物体向上运动一定处于超重状态 C、物体向下减速运动，处于超重状态 D、物体做自由落体运动时处于完全失重状态,CD,3.在体重计上做下蹲的过程中，体重计的示数怎样变化？,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）。,如果人下蹲后又突然站起，情况又会怎样？,4.质量为60 kg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？(g10 m/s2) (1)升降机匀速上升； (2)升降机以3 m/s2的加速度加速上升； (3)升降机以4 m/s2的加速度加速下降,答案： (1)600 N (2)780 N (3)360 N,5、一个人在地面上最多能举起300N的重物，在沿竖直方向以某一加速度做匀变速运动的电梯中，他只能举起250N的重物。求电梯的加速度。(g = 10m/s2)（设同一个人能提供的最大举力一定）,分析：同一个人能提供的最大举力是一定的，因此在电梯里他对物体的支持力为300N,解：物体受力分析如图:,得： F合 = N G =300 250 = 50(N),由题意：m = 25Kg,故： = F合/m=2m/s2,方向：竖直向上,祝同学们在学习上取得更大进步！,
