《超重和失重-》导学案(共15页).doc

《《超重和失重-》导学案(共15页).doc》由会员分享，可在线阅读，更多相关《《超重和失重-》导学案(共15页).doc（15页珍藏版）》请在淘文阁 - 分享文档赚钱的网站上搜索。

1、精选优质文档-倾情为你奉上超重与失重导学案课前自主预习1视重：当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数称为“视重”，大小_测力计所受的拉力或台秤所受的压力2当物体有向_的加速度时，产生超重现象，物体的重力_，只是对水平支持物的压力或对悬挂物的拉力_。3当物体有向_的加速度时，产生失重现象(包括匀减速上升，匀加速下降)。此时物体对水平支持物的压力或对悬挂物的拉力_重力。4当物体有向下的加速度且a=g时，产生_现象，此时物体对水平支持物的压力或对悬挂物的拉力_。5(单选)下列说法中正确的是()A体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态B蹦床运动员在空中上升和下落过程

2、中都处于失重状态C举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态D游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态6(单选)一个人站在磅秤上，在他蹲下的过程中，磅秤的示数将()A先小于体重，后大于体重，最后等于体重B先大于体重，后小于体重，最后等于体重C先小于体重，后等于体重D先大于体重，后等于体重答案：1等于2上，不变，变大3下，小于4完全失重等于零5A6B课堂互动探究知识点1 超重与失重新知探究情景1：小明家住十八楼，每天上学放学均要乘垂直升降电梯上下楼上学时，在电梯里，开始他总觉得有种“飘飘然”的感觉，电梯向下做_运动，加速度方向_，由牛顿第二定律可知小明此时对电梯的压力_其重力，此时小明

3、是_状态；快到底楼时，他总觉得自己有种“脚踏实地”的感觉，电梯向下做_运动，加速度方向_，由牛顿第二定律可知小明此时对电梯的压力_其重力，此时小明是_状态。答案：加速，竖直向下，小于，失重，减速，竖直向上，大于，超重。情景2：蹦极是一种颇为刺激的娱乐游戏。其最惊险之处莫过于从一个很高的位置跳下.在此过程中，你会感到整个心似乎悬于空中，很不踏实。实际上，并不是心脏的位置提高了，而是自身的重心位置相对平衡位置提高，产生向下的加速度，这就是“_现象”。反之，若物体具有向上的加速度(可以是竖直向上，也可以是某加速度的竖直向上的分量)就是“_现象”。答案：失重，超重 重点归纳1超、失重的定义(1)超重：

4、物体对悬挂物的拉力(或者对支持物压力)大于物体所受的重力的现象，称为超重现象。mgaGF图4-6-1(2)失重：物体对悬挂物的拉力(或者对支持物压力)小于物体所受的重力的现象，称为失重现象。2超、失重的解释(1)超重小明站在加速上升的电梯里的体重计上，以小明为研究对象，受力如图所示 由牛顿第二定律F=ma 有： F-mg=ma F=mg+ma 由牛顿第三定律知： F=F=mg+ma 即体重计示数为 F=mg+mamg(2)失重小明站在加速下降的电梯里的体重计上，以小明为研究对象，受力如图所示 mgaFG图4-6-2由牛顿第二定律F合=ma，有：mg - F =maF=mg-ma由牛顿第三定律知

5、： F=F= mg-ma 即体重计示数为 F= mg-ma T，所以人一定处于失重状态，那么加速度的方向一定是向下的，所以B和C选项排除，而A答案是加速度的方向是向下的，所以A答案正确，D答案错误。答案：A4(双选)质量为 2kg的物体通过弹簧秤挂在升降机顶板上，升降机在竖直方向匀变速运动时，弹簧秤的示数为16N，当升降机的速度为3m/s时开始计时，经过1s，升降机的位移可能是(g取)( )A2m B3m C4m D8m解析：由题意可知物体处于失重状态，由可得，物体向下的加速度大小为，即物体做向上匀减速运动或者向下匀加速运动。由 可得当物体向上做减速运动时位移为 。当物体向下做加速运动时位移为

6、。所以正确答为AC。答案：AC图4-6-65一个质量为40kg的小孩站在电梯内的体重计上电梯从t=0时刻从静止开始上升，在0到6s内体重计示数F的变化如图4-6-6所示在这段时间内电梯上升的高度是多少？()解析：物体0-2s内，支持力为N=440牛，合力为F=N-mg=40N，加速度为a1=F/m=1m/s2，位移为S1=a1t2/2=2m物体在2-5s内N=mg，合力F为零，做匀速直线运动，位移为S2=at1t2=6m.物体在5-6s内，合力为F=mg-N=80牛竖直向下，a2=2m/s2，做减速运动，S3= at1t3-a2t32/2=1m在这段时间内电梯上升的高度为H=S1+S2+S3=

7、9m答案：9m图4-6-76如图4-6-7所示，是电梯上升的vt图线，若电梯的质量为100kg，则承受电梯的钢绳受到的拉力在02s之间、26s之间、69s之间分别为多大？(g取10m/s2)解析：从图中可以看出电梯的运动情况为先加速、后匀速、再减速，根据vt图线可以确定电梯的加速度，由牛顿运动定律可列式求解，对电梯的受力情况分析如答图4-6-1所示：(1)由vt图线可知，02s内电梯的速度从0均匀增加到6m/s，其加速度a1(vtv0)/t3m/s2由牛顿第二定律可得F1mgma1解得钢绳拉力F1m(ga1)1300N答图4-6-1(2)在26s内，电梯做匀速运动F2mg1000N(3)在69

8、s内，电梯作匀减速运动，v06m/s，vt0，加速度a2(vtv0)/t2m/s2由牛顿第二定律可得F3mgma2，解得钢绳的拉力F3m(ga2)800N点评：本题是已知物体的运动情况求物体的受力情况，而电梯的运动情况则由图象给出要学会从已知的vt图线中找出有关的已知条件课后巩固与提升一单项选择题(本题共4小题，在每小题给出的四个选项中，只有一个选项符合题目要求)1下列几种情况中，升降机绳索拉力最大的是()A以很大速度匀速上升B以很小速度匀速下降C上升时以很大的加速度减速D下降时以很大的加速度减速解析：当重物处于超重时，升降机绳索拉力最大，所以可能的情况有加速向上或减速下降答案：D2关于超重和

9、失重，下列说法中正确的是()A超重就是物体受的重力增加了B失重就是物体受的重力减少了C完全失重就是物体一点重力都不受了D不论超重或失重甚至完全失重，物体所受重力是不变的解析：所谓超重或失重都是指物体的视重发生变化，而物体受到的重力保持不变，所以本题应选D。答案:D3在升降机中要使用天平来称物体的质量，下列判断正确的是()A不论升降机做何种运动，都可以用天平称物体的质量B只有在升降机做匀速运动时才能用天平称物体的质量C当升降机具有方向向下、大小为g的加速度时，不能用天平称物体的质量D当升降机具有方向向上、大小为g的加速度时，不能用天平称物体的质量解析：当升降机以a=g向下加速时，物体处于完全失重

10、状态，天平无法正常使用所以C正确。当升降机以a=g向上加速时，物体与砝码同处于超重状态，当砝码的质量与物体质量相等时，对天平的压力相等所以天平仍能使用，故B、D错误。答案：C4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解折：当小筒与水一起放下时，小筒与水都一起做自由落体运动，所以水与小筒没有相对运动，水就不会从小孔中流出，所以选择B。答案：B二双项选择题(本题共5小题，在每小题给出的四

11、个选项中，均有两个选项符合题目要求)5升降机地板上放一个弹簧秤，盘中放一质量为m的物体，当秤的读数为0.8mg时，升降机的运动可能是 ( )A加速上升 B加速下降 C减速上升 D减速下降解析：读数小于物体的重力，即物体对弹簧称的压力小于重力，可知物体处于失重状，加速度的方向竖直向下。所以物体可以处于加速下降，也可以处于减速上升，所以正确答案是：BC答案：BC6把一个质量为0.5kg的物体挂在弹簧秤下，在电梯中看到弹簧秤的示数是3N，g取10m/s2，则可知电梯的运动情况可能是()A以4m/s2的加速度加速上升B以4m/s2的加速度减速上升C以4m/s2的加速度加速下降D以4m/s2的加速度减速

12、下降解析：弹簧秤的示数显示出物体受到的拉力为3N，所以物体所受的合力为F合=mg-T=2N，且合力方向向下，所以加速度方向向下答案： BC7某人站在升降机底板上的台秤上，他从台秤的示数看到自己的体重减少了20，则由此可以判断升降机的运动情况可能是()A升降机以a=0.2g匀加速上升B升降机以a=0.2g匀减速上升C升降机以a=0.2g匀加速下降D升降机以a=0.2g匀减速下降解析：台秤示数减少20，即示数为体重的0.18倍此时人所受的合力为F合=mg-0.8mg=0.2mg，所以加速度a=0.2g，且方向向下，升降机可能的运动状态为加速下降或减速上升答案：BC8在以加速度a匀加速上升的升降机中

13、，有一个质量为m的人，对于此人，下列说法中正确的是()A人对地球的引力为m(g+a)，方向向上B人对电梯的压力为m(g+a)，方向向下C此人所受的重力为m(g+a)，方向向下D此人的视重为m(g+a)解析：人处于超重状态时，重力保持不变，而根据牛顿第二定律N-mg=ma，得N=m(g+a)，方向向上，即为视重根据牛顿第三定律可知人对电梯的压力为m(g+a)，方向向下。答案：BDA1图4-6-89原来做匀速运动的升降机内，有一被伸长弹簧拉住的、具有一定质量的物体A静止在地板上，如图4-6-8所示，现发现A突然被弹簧拉向右方，由此可判断此时升降机的运动可能是( )A加速上升 B减速上升 C加速下降

14、 D减速下降 解析：当升降机匀速上升时A物体对升降机的压力就等于物体A的重力，A所受到的摩擦力大小等于弹簧的拉力，只有当A对升降机的压力变小时，物体力会被拉动，所以A以够向右运。动，可知道，物体A是处于失重状态的。所以，升降机的运动情况就有，减速上升，或者加速下降，所以正确答案为BC答案：BC三非选择题(根椐题目要求作答)10一个质量是50 kg的人站在升降机的地板上，升降机的顶部悬挂了一个弹簧秤，弹簧秤下面挂着一个质量为m=5 kg的物体A，当升降机向上运动时，他看到弹簧秤的示数为40 N， g取10 m/s2，求此时人对地板的压力。解析：以A为研究对象，对A进行受力分析如答图4-6-1所示

15、，选向下的方向为正方向，由牛顿第二定律可行mg-FT=ma，所以，FTm人g答图4-6-2再以人为研究对象，他受到向下的重力m人g和地板的支持力FN。仍选向下的方向为正方向，同样由牛顿第二定律可得方程m人g-FN=m人a所以。则由牛顿第三定律可知，人对地板的压力为400N，方向竖直向下。11找一条纸带，在纸带中间部位剪个小缺口，纸带的一端固定一重物，另一端用手拿住，小心提起重物，这时纸带没有断。然后向上加速提起重物，纸带就断了；或者提起重物急剧向下运动后突然停住，纸带也会断裂。做一做，观察现象说明理由。解析：实验中，当重物以加速度a向上运动时，重物受到重力G和纸带的拉力F作用，由牛顿第二定律知：F-mg=ma，所以F=m(g+a)。这时拉力大于重物所受的重力。当拉力达到纸带承受力时，纸带就断裂了。这种对物体的拉力(或支持力)大于物体所受重力的情况称为超重现象。当重物由急剧向下运动到停住前这段时间内，重物做向下的减速运动，也属于超重现象。专心-专注-专业