第七節(jié)超重與失重第四章

牛頓運(yùn)動定律目錄CONTENTS01學(xué)習(xí)目標(biāo)02情景導(dǎo)入03新課講解04小試牛刀05課堂小結(jié)學(xué)習(xí)目標(biāo)01學(xué)習(xí)目標(biāo)1.理解什么是超重，什么是失重2.能夠解決涉及超重、失重的動力學(xué)問題情境導(dǎo)入02電梯中的失重與超重新課講解03mgFNFN－mg＝ma進(jìn)而可以有

FN＝mg＋ma>mg理論分析——電梯加速上升過程對人受力分析由牛頓第二定律試著用上節(jié)的知識（牛頓運(yùn)動定律）分析一下人的受力mgFN′mg－FN′＝ma進(jìn)而可以有

FN′＝mg-ma＜mg理論分析——電梯減速上升過程對人受力分析由牛頓第二定律amgFNvmg－FN＝ma得

FN＝mg－ma<mg加速下降amgFNvFN－mg＝ma得

FN＝mg+ma>mg減速下降理論分析——電梯下降過程發(fā)現(xiàn)：①

時，體重計的示數(shù)大于重力②

時，體重計的示數(shù)小于重力加速度方向向上加速度方向向下0電梯中的失重與超重——小結(jié)△若電梯自由下落時，人對體重計的壓力為

。推測：超重失重完全失重即物體所受拉力（支持力）大于自身重力即物體所受拉力（支持力）小于自身重力——讀數(shù)小于重力——失重——讀數(shù)大于重力——超重——讀數(shù)小于重力——失重——讀數(shù)大于重力——超重實踐探究：對電梯實驗的模擬與分析在彈簧秤下端掛一質(zhì)量為

m的鉤碼，分別做如下運(yùn)動時，觀察彈簧秤的拉力變化？m加速上升加速下降減速上升減速下降超重、失重、完全失重的本質(zhì)實重即物體的實際重力.當(dāng)物體掛在彈簧測力計下時，彈簧測力計的示數(shù)視為視重物體處于平衡狀態(tài)物體處于超重時物體處于失重時物體完全失重時F視=G=mgF視

＞

G=mg，a向上，F(xiàn)視=m(g+a)F視

＜

G=mg，a向下，F(xiàn)視=m(g-a)F視=0，a=g超重、失重、完全失重的本質(zhì)物體具有向上的分加速度

ay

時，也屬于超重物體具有向下的分加速度ay

時，也屬于失重光滑斜面v失重完全失重完全失重狀態(tài)下，由重力產(chǎn)生的一切現(xiàn)象都不存在

例如物體對水平支持面沒有壓力、液體不產(chǎn)生壓強(qiáng)、浸沒在液體中的物體不受浮力等涉及超重、失重的動力學(xué)問題這類問題的本質(zhì)都是動力學(xué)中的兩類基本問題：

根據(jù)運(yùn)動情況，求解物體對支持物的壓力或物體對懸掛物的拉力；或者根據(jù)物體對支持力的壓力或物體對懸掛物的拉力，判斷運(yùn)動情況解決問題的關(guān)鍵：（1）判斷超重或失重，根據(jù)加速度的方向列式，超重

F-mg=ma；失重

mg-F=ma（2）求出作用力

F小試牛刀041.（多選）關(guān)于電梯地板上的物體，其受力分析正確的是(

)A.電梯加速向上運(yùn)動時，物體所受支持力大于重力B.電梯減速向上運(yùn)動時，物體所受支持力大于重力C.電梯加速向下運(yùn)動時，物體所受支持力小于重力D.電梯減速向下運(yùn)動時，物體所受支持力小于重力AC答案：AC解析：若物體加速向上運(yùn)動，加速度向上；則由牛頓第二定律可知：；故

；支持力大于重力，故A正確；若減速向上運(yùn)動，則加速度向下，則由牛頓第二定律可知：

；故

；支持力小于重力，故B錯誤；電梯加速向下時，加速度向下，則由牛頓第二定律可知：

；故

；支持力小于重力，故C正確；電梯減速向下運(yùn)動時，加速度向上，則由牛頓第二定律可知：

；故

；支持力大于重力，故D錯誤.所以AC正確，BD錯誤.2.如圖甲所示，在體重計上一同學(xué)下蹲和站起，體重計的示數(shù)變化如圖乙所示，下列說法正是(

)A.a—b段對應(yīng)的是站起過程，b—c段對應(yīng)的是下蹲過程B.d—e段對應(yīng)的是站起過程，e—f段對應(yīng)的是下蹲過程C.a—c段對應(yīng)的是站起過程，d—f段對應(yīng)的是下蹲過程D.c點(diǎn)和d點(diǎn)處于蹲下狀態(tài)，a點(diǎn)和f點(diǎn)處于直立狀態(tài)D答案：D解析：AC.根據(jù)圖乙可知，a-b段視重小于實重，b-c段視重大于實重，則可知a-c段對應(yīng)整個下蹲過程，即先加速向下，再減速向下，加速度先向下，再向上，先失重，后超重，故AC錯誤；B.d-e段視重大于實重，e-f段視重小于實重，則可知d-f段對應(yīng)整個站起過程，即先加速向上，再減速向上，加速度先向上，再向下，先超重，后失重，故B錯誤;D.根據(jù)以上分析可知，c點(diǎn)和d點(diǎn)處于蹲下狀態(tài)，a點(diǎn)和f點(diǎn)處于直立狀態(tài)，故D正確。學(xué)習(xí)目標(biāo)情境導(dǎo)入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)3.（多選）如圖所示，一質(zhì)量為M的楔形木塊放在水平桌面上，它的頂角為

，兩底角為

α

和

β

。且

，

為兩個位于斜面上質(zhì)量均為

m

的小木塊。已知所有接觸面都是光滑的，現(xiàn)使

同時沿斜面下滑，則下列說法正確的是(

)A.楔形木塊靜止不動 B.楔形木塊向右運(yùn)動C.a木塊處于超重狀態(tài) D.b木塊處于失重狀態(tài)AD答案：AD解析：AB.對木塊a由受力平衡可得，故木塊a對楔形木塊的壓力為，同理，木塊b對楔形木塊的壓力為，對楔形木塊受力分析，如圖，假設(shè)地面對楔形木塊的摩擦力向左根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，且則有，解得，所以楔形木塊靜止不動，A正確，B錯誤；CD.對木塊a受力分析，如圖，受重力和支持力，可知木塊a加速下滑，加速度沿斜面向下，所以木塊a處于失重狀態(tài)，同理木塊b處于失重狀態(tài)，D正確，C錯誤；故選AD。學(xué)習(xí)目標(biāo)情境導(dǎo)入新課講解小試牛刀課堂小結(jié)4.某實驗小組在電梯內(nèi)固定一個力傳感器，在傳感器下方懸掛一個重為10N的鉤碼，測出的力隨時間的變化規(guī)律如圖所示。則下列分析不正確的是(

)A.從

到

，鉤碼處于失重狀態(tài)B.從

到

，鉤碼處于超重狀態(tài)C.電梯可能開始在1樓，先加速向上，接著勻速向上，再減速向上，最后停在3樓D.電梯可能開始在3樓，先加速向下，接著勻速向下，再減速向下，最后停在1樓C答案：C解析：A.從到，鉤碼受到的拉力小于重力，處于失重狀態(tài)，A正確；B.從到，鉤碼受到的拉力大于重力，處于超重狀態(tài)，B正確；C.電梯從1樓開始，先加速上升，此時鉤碼處于超重狀態(tài)，鉤碼受到的拉力應(yīng)大于重力；接著勻速上升，此時鉤碼受到的拉力和重力相等；最后減速向上，此時鉤碼處于失重狀態(tài)，鉤碼拉力小于重力，C錯誤；D.電梯從3樓開始，先加速下降，此時鉤碼處于失重狀態(tài)，鉤碼受到的拉力應(yīng)小于重力；接著勻速向下，此時鉤碼受到的拉力和重力相等；最后減速向下，此時鉤碼處于超重狀態(tài)，鉤碼拉力大于重力，D正確。課堂小結(jié)05①

超重和失重（1）超重物體對支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w所受重力的現(xiàn)象.①本質(zhì)：物體具有向上的加速度.②運(yùn)動形式：加速向上運(yùn)動或減速向下運(yùn)動.1G始終不變視重（