牛顿运动定律的应用——超重与失重

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,牛顿运动定律的应用,-超重与失重专题,课前回顾,:,前面我们复习了牛顿第二运动定律的相关应用，如：瞬时问题、连接体问题、传输带问题、临界问题等。今天我们复习牛顿第二定律的另一方面应用,“,超重及失重”现象。,问题讨论,【,问题,1】,竖直升降的电梯内的天花板上悬挂着一根弹簧秤，如图所示，弹簧秤的秤钩上悬挂一个质量,m,4kg,的物体，试分析下列电梯的运动情况下弹簧称的读数,(g,取,10m/s,2,),：,(1),当电梯以,2m/S,2,的加速度向上匀加速运动时,弹簧秤的读数及此时物体所受的重力,;,G,F,a,F-mg=ma,F=48N,G=40N,解：,问题讨论,【,问题,1】,竖直升降的电梯内的天花板上悬挂着一根弹簧秤，如图所示，弹簧秤的秤钩上悬挂一个质量,m,4kg,的物体，试分析下列电梯的运动情况下弹簧称的读数,(g,取,10m/s,2,),：,(1),当电梯以,2m/S,2,的加速度向上匀加速运动时,弹簧秤的读数及此时物体所受的重力,;,(2),当电梯以,2m/s,2,的加速度匀,加速下降时弹簧秤的读数及物,体所受的重力,F=32N,G=40N,问题讨论,【,问题,1】,竖直升降的电梯内的天花板上悬挂着一根弹簧秤，如图所示，弹簧秤的秤钩上悬挂一个质量,m,4kg,的物体，试分析下列电梯的运动情况下弹簧称的读数,(g,取,10m/s,2,),：,(1),当电梯以,2m/S,2,的加速度向上匀加速运动时,弹簧秤的读数及此时物体所受的重力,;,(2),当电梯以,2m/s,2,的加速度匀,加速下降时弹簧秤的读数及物,体所受的重力,（,3,）电梯做怎样的运动时弹簧称,的读数为零。,知识回顾,一、相关概念：,超重现象：,物体对悬挂物的拉力（或对支持物,的压力）,大于,物体所受重力的情况。,失重现象：,物体对悬挂物的拉力（或对支持物,的压力）,小于,物体所受重力的情况。,此时物体具有向上的加速度,此时物体具有向下的加速度,知识回顾,物体对悬挂物的拉力（或支持物的,压力）,等于零,的状态。,一、相关概念：,超重现象：,失重现象：,完全失重：,此时物体的加速度为,g,思考,:,那些运动形式的物体处于完全失重状态,?,自由落体、竖直上抛、平抛、人造卫星内的物体,规律总结,二、深入理解,问题,1,：关于超重和失重，下列说法中正确的是,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,完全失重就是物体一点重力都不受了,D,在绕地球运动的宇宙飞船内，天平将不能用来测,量物体的质量,超重产生原因：物体具有竖直向上的加速度；,失重产生原因：物体具有竖直向下的加速度；,发生超重和失重时物体所受的实际重力不变。,应用与提高,例,1,、举重运动员在地面上能举起,120 kg,的重物，而在运动的升降机中却只能举起,100kg,的重物，求升降机运动的加速度若升降机以,2.5 m/s,2,的加速度加速下降，问运动员在其中能举起质量多大的重物？（取,g,10 m/s,2,）,-,一种基本的计算,解：以重物为研究对象，两种情况下人给重物的力不变。,（,1,）,G=1000N,F=1200N,F-mg=ma,a=2m/s,2,方向向上。,（,2,）,m=160kg,应用与提高,例,2,、如图所示，,A,、,B,两物块叠放在一起，当把,A,、,B,两物块同时竖直向上抛出时,(,不计空气阻力,),，则,A,A,的加速度大小小于,g,B,B,的加速度大小大于,g,C,A,、,B,的加速度大小均为,g,D,A,、,B,间的弹力为零,1,金属小筒的下部有一个小孔,A,，当筒内盛水时，水,会从小孔中流出，如果让装满水的小筒从高处自由下,落，不计空气阻力，则在小筒自由下落的过程中（）,A,水继续以相同的速度从小孔中喷出,B,水不再从小孔中喷出,C,水将以较小的速度从小孔中喷出,D,水将以更大的速度从小孔中喷出,-,与完全失重有关的一类题,应用与提高,2,、如图所示，物体,B,放在真空容器,A,内，且,B,略小于,A,，将它们以初速度竖直上抛下列说法中正确的是,A,、若不计空气阻力，上升过程中，,B,对,A,的压力向下,B,、若不计空气阻力，上升过程中，,B,对,A,的压力向上,C,、若考虑空气阻力，上升过程中，,B,对,A,的压力向上,D,、若考虑空气阻力，下落过程中，,B,对,A,的压力向上,方法迁移,应用与提高,G,N,a,应用与提高,例,3,、,如图所示，是电梯上升的,v,t,图线，若电,梯的质量为,100kg,，则承受电梯的钢绳受到的,拉力在,0,2s,之间、,2,6s,之间、,6,9s,之间分,别为多大？,(g,取,10m/s,2,),-,与图象结合的一组问题,应用与提高,例,4,：,质量为,200 kg,的物体，置于升降机内的台秤上，从静止开始上升，运动过程中台秤的示数,F,与时间,t,的关系如图所示，试画出升降机在,7s,内的速度,-,时间图象，并求出升降机在,7s,内上升的高度（,g=10m/s,2,),应用与提高,例,3,、,如图所示，是电梯上升的,v,t,图线，若电,梯的质量为,100kg,，则承受电梯的钢绳受到的,拉力在,0,2s,之间、,2,6s,之间、,6,9s,之间分,别为多大？,(g,取,10m/s,2,),-,与图象结合的一组问题,应用与提高,-,部分物体失重的一组问题,例,4,、试分析人站在体重计上下蹲过程中体,重计的示数变化过程。,例,5,、分析下列一组问题：,例,5,、如图，一倾角为,37,0,的斜面固定在水平地面上，,斜面的上表面光滑。斜面的质量为,10kg,，现将一质量,为,5kg,的物体放在斜面上,试,:,定量计算地面对斜面的,支持力和摩擦力的大小。,知识迁移,练习,:,如图所示，质量为,M,的框架放在水平地面上，,一根轻质弹簧的上端固定在框架上，下端拴着一个质,量为,m,的小球，在小球上下振动时，框架始终没有跳,起地面当框架对地面压力为零的瞬间，小球加速,度的大小为,小结：,本节课我们复习了超重和失重现象，除了,掌握必要的知识点外，还要注意它们与其他,知识的联系。,