超重和失重.ppt

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1、6 6、超、超 重重 和和 失失 重重坐过山车有什么感觉坐过山车有什么感觉视频中的主人翁有什么感觉？为什么会出现这种情况？视频中的主人翁有什么感觉？为什么会出现这种情况？同学乘坐电梯是什么感受？同学乘坐电梯是什么感受？ 物体物体 对支持物的压力对支持物的压力 或对悬挂物的拉力或对悬挂物的拉力大于大于所受重力所受重力超重超重小于小于所受重力所受重力失重失重重力怎样测量？重力怎样测量？ 例例1 1、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都处于静止状态。、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都处于静止状态。证明弹簧秤和台秤的读数等于物体重力的大小。证明弹簧秤和台秤的读数等于物体重力的大小。证明：证明：由力的平衡条件由

2、力的平衡条件F=G以物体为研究对象以物体为研究对象,受力如右图受力如右图弹簧的读数就是重物对弹簧弹簧的读数就是重物对弹簧拉力拉力F的大小的大小由牛顿第三定律由牛顿第三定律F=F弹簧的读数就是重力的大小。弹簧的读数就是重力的大小。GG=NN=NG=Nmg 例例2 2、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都向上加速运动。、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都向上加速运动。求弹簧秤和台秤的读数。求弹簧秤和台秤的读数。aa证明：证明：由牛顿第二定律由牛顿第二定律F-mg=ma弹簧的读数就是重物对弹簧弹簧的读数就是重物对弹簧拉力拉力F的大小的大小由牛顿第三定律由牛顿第三定律F=F弹簧的读数为弹簧的读数为m(g+a)

3、。以物体为研究对象以物体为研究对象,受力如右图受力如右图F=m(g+a)N-mg=maN=NN=m(g+a)N=m(g+a)mg 例例3 3、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都向下加速运动。、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都向下加速运动。求弹簧秤和台秤的读数大小。求弹簧秤和台秤的读数大小。aa证明：证明：由牛顿第二定律由牛顿第二定律mg-F=ma弹簧的读数就是重物对弹簧弹簧的读数就是重物对弹簧拉力拉力F的大小的大小由牛顿第三定律由牛顿第三定律F=F弹簧的读数为弹簧的读数为m(g-a) 。以物体为研究对象以物体为研究对象,受力如右图受力如右图F=m(g-a)mg-N=maN=NN=m(g-a)N=m(

4、g-a)物体对竖直悬线的拉力或水平支持物的压力与重力的重力关系：物体对竖直悬线的拉力或水平支持物的压力与重力的重力关系：mg物体静止或匀速运动物体静止或匀速运动即即 a=0F=F=mgN=N=mgamga物体有向上的加速度物体有向上的加速度即即 a0F=F=m(g+a)N=N=m(g+a)物体有向下的加速度物体有向下的加速度即即 a0F=F=m(g-a)N=N=m(g-a)amga超超重重失失重重 向上加速向上加速 a a 向下减速向下减速 向下加速向下加速 a a 向上减速向上减速失重失重 a 物体有竖直向上的加速度时，会物体有竖直向上的加速度时，会 发生发生超重超重现象；现象； a 物体有

5、竖直向下的加速度时，会物体有竖直向下的加速度时，会 发生发生失重失重现象。现象。 电梯由三楼向四楼运行，接近四电梯由三楼向四楼运行，接近四楼时开始减速，已知电梯在这段时间楼时开始减速，已知电梯在这段时间的加速度大小为的加速度大小为0.65m/s0.65m/s2 2，乘电梯的人，乘电梯的人质量为质量为60kg60kg，求人对地面的压力。，求人对地面的压力。 N G N = ma N = G ma G 故失重故失重.G 若若 a = g ，则：，则： N = G mg = 0 故完全失重故完全失重.物体的加速度方向物体的加速度方向竖直向竖直向 下下、且大小为、且大小为 g g 时，会发生时，会发生

6、 完全失重现象。完全失重现象。完全失重现象完全失重现象太空完全失重太空完全失重 在地面附近，物体发生超重或失重现在地面附近，物体发生超重或失重现 象时，它所受的重力并没有改变。象时，它所受的重力并没有改变。 超重或失重现象与物体运动速度无关。超重或失重现象与物体运动速度无关。 物体的加速度在竖直方向上有分量时，物体的加速度在竖直方向上有分量时， 也会发生超重或失重现象。也会发生超重或失重现象。 超重与失重问题可超重与失重问题可归结为归结为： 支持力（或拉力）随物体受力支持力（或拉力）随物体受力情况、加速度情况而变化的问题，情况、加速度情况而变化的问题，是支持力（或拉力）是支持力（或拉力）“被动

7、被动”特点特点的的体现。体现。 处在太空完全失重环境下，处在太空完全失重环境下， 1.1.天平，弹簧秤，水银气压计，天平，弹簧秤，水银气压计，体重计都可以使用；体重计都可以使用； 2.2.可以制造出几百米长的玻璃可以制造出几百米长的玻璃纤维；纤维； 3.3.洗脸一定很困难。洗脸一定很困难。弹簧秤弹簧秤 例例4、一质量为、一质量为40kg的小孩站在升降机中的体重计上。（的小孩站在升降机中的体重计上。（1）当升降机以当升降机以0.5m/s2加速上升时，体重计的读数为加速上升时，体重计的读数为( )N。(2)当当升降机以升降机以0. 5m/s2的加速度加速下降时，体重计的读数为的加速度加速下降时，体

8、重计的读数为( )N420380人在匀加速上升的电梯中能够举起人在匀加速上升的电梯中能够举起60kg的货物，的货物，已知已知a=2m/s2，那么在地面上能举起多重的货物？，那么在地面上能举起多重的货物？（g=10m/s2）小小 结结超重和失重超重和失重超重超重定义：物体对支持物的压力（或对悬挂物定义：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）的拉力）大于大于重力的现象叫超重。重力的现象叫超重。实质：实质：重力不变重力不变而对支持物的压力而对支持物的压力 （或对悬挂物的拉力）（或对悬挂物的拉力）变大变大。 条件：具有条件：具有向上向上的加速度。的加速度。失重失重定义：物体对支持物的压力（或对悬挂物定义：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）的拉力）小于小于重力的现象叫失重。重力的现象叫失重。实质：实质：重力不变重力不变而对支持物的压力而对支持物的压力 （或对悬挂物的拉力）（或对悬挂物的拉力）变小变小。条件：具有条件：具有向下向下的加速度。的加速度。完全失重：完全失重：当当向下向下的加速度的加速度a=g时。时。重力并没有发生变化重力并没有发生变化