高中物理 4-6《超重和失重》ppt

例1：下面所示的情况中，对物体m来说，哪几种发生超重现 象？哪几种发生失重现象？ N
G N m
v m v
a 甲 N<G 失重
向上减速运动
G N G
N
a 乙 N>G 超重 a 丙 N<G 失重 a 丁 N>G 超重
向上加速运动
v
m
向下加速运动
v
m
向下减速运动
G
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、物体的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 视重 < 重力 a竖直向上 a竖直向下 超重状态 失重状态
F合 = N — G = m a 故：N = G + m a
总结：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情况称为超重现象。
（二）失重现象
以站在升降机里的体重计上的人为例分 析，设人的质量为50Kg，升降机以2m/s2的 加速度加速下降。(g=10m/s2) 分析：对人和升降机受力分析如图
思考：如果人下蹲后又突然站起，情况又会怎样？
练习2、原来做匀速运动的升降机内，有一被拉长弹簧拉住的 具有一定质量的物体A静止在底板上，如图，现发现A突然被 弹簧拉向右方，由此可以判断，此升降机的运动可能是: ( BC ) A、加速上升 C、加速下降 B、减速上升 D、减速下降
分析：匀速运动时物体所受静摩擦力等于弹 簧拉力，若物体突然被拉向右方，则所受摩 擦力变小，压力变小，故物体加速度向下， 所以升降机可能向上减速或向下加速
F=k x
f =µN
太空漫步
超重和失重现象的应用
航天飞机中的人和物 都处于完全失重 状态。
为了全人类的和平进步， 中国人来到太空了
航天器中的宇航员
g
近地卫星
g0
g
远离地球的卫星
（提示重力如何变）
在航天飞机中所有和重力有关的仪器都无法使用！
0
无法用天平测量物体的质量 弹簧测力源自无法测量物体的重力. 但仍能测量拉力或压力的大小。
F合 = G — N
N 由牛顿第二定律得
v
a
F合 = G — N = m a 故：N=G — m a = m g — m a = 400N < 500N
人受到的支持力N小于人受到的重力G G 再由牛顿第三定律得：压力N/小于重力G
N/ 总结：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。
练习3、一个人在地面上最多能举起300N的重物，在沿竖直方 向做匀变速运动的电梯中，他最多能举起250N的重物。求电 梯的加速度。(g = 10m/s2) 分析：对同一个人来说，他能提供的最大举力是一定的，因 此，它在电梯里对物体的支持力也为300N，对物体受力分析 N可求出F合，从而求出加速度。 解：设物体的质量为m，对其受力分析如图。 得： F合 = N — G =300 — 250 = 50(N) 由题意：m = 25Kg 方向：竖直向上 故：a = F合/m=2m/s2 mg
（三）完全失重
当升降机以加速度 a = g 竖直加速下降时F合 = N — G=ma 所以： N = G — m g = 0,物体对支持物的压力（或对悬挂物 的拉力）为零，这就是“完全失重”现象。 应用1：试分析当瓶子自由下落时，瓶子中的水是否喷出？
解：当瓶子自由下落时，瓶子中的水处于完全失重状态，水 的内部没有压力，故水不会喷出。但瓶子中水的重力仍然存 在，其作用效果是用来产生重力加速度。
超重还是失重由a决定，与v方向无关
巩固练习：
练习1、一个人站在医用体重计的测盘上不动时测得重为G， 当此人突然下蹲时，磅秤的读数（ B ） A B C D 先大于G，后小于G 先小于G，后大于G 大于G 小于G
思维点拨：人下蹲是怎样的一个过程？ 人下蹲过程分析：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）。
复 习
牛顿第二定律：物体的加速度跟所受合力成正比， 跟物体质量成反比，加速度方向跟合力方向相同。
F合 = m a
牛顿第三定律：两个物体之间的作用力和反作用 力总是大小相等、方向相反、作用在一条直线上。
注意：物体的运动状态，体重计的读数。
静止和匀 速3.8kg 加速 4.4kg减 速3.4kg
学习目标
1、了解超重和失重现象
2、理解超重和失重现象 3、知道完全失重现象。
（一）超重现象
以一个站在升降机里的体重计上 的人为例分析：设人的质量为m，升 降机以加速度a加速上升。 N v a 分析：对人和升降机受力分析如图
F合 = N — G
由牛顿第二定律得
G
N/
人受到的支持力N大于人受到的重力G 再由牛顿第三定律得：压力N/大于重力G