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课件网) 第四章 运动和力的关系 4.6 超重和失重 1.先测物体的重力加速度g 2.用天平测物体的质量 3.由牛顿第二定律求重力 测量方法一: G=mg 测量方法二: 将待测物体悬挂或放置在测力计上,使它处于静止状态。这时物体所受的重力和测力计对物体的拉力或支持力的大小相等,测力计的示数反映了物体所受的重力大小。 这是测量重力最常用的方法。 要想测出体重,人要在体重计上处于什么状态? 视重:测力计的示数;(体重计示数实际上测量的是物体对体重计的压力) 为什么要处于静止状态? 压力与支持力是作用力与反作用力,静止(或匀速)时,支持力与重力是平衡力。 所以体重计的读数与物体重力相等 实重:物体实际的重力大小 体重计测量的是:受到的压力 人站在体重计上下蹲和起立时观察体重计示数有什么变化? 左右摆动,然后静止 视重>实重 视重=实重 视重<实重 物体对支持物的压力小于物体所受重力 物体对支持物的压力大于物体所受重力 平衡状态 超重 失重 超重:物体对支持物的压力对悬挂物的拉力(视重)大于物体所受重力的现象,叫作超重(overweight)现象。 失重:物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力(视重)小于物体所受重力的现象,叫作失重(weightlessness)现象。 超重 加速上升 减速下降 加速度向上 失重 加速下降 减速上升 加速度向下 人站在力传感器上完成下蹲动作。观察计算机采集的图线。分析力传感器上的人“下蹲”“站起”两个过程中超重和失重的情况。 超重与失重的本质: 无论是超重还是失重,物体所受的重力都没有变化,只是拉力(或支持力)的增大或减小。即“实重”不变,“视重”改变。 人站在体重计上,既不下蹲也不站起,体重计的示数一定不变吗? 思考与讨论 在电梯里放一台体重计, 人站在体重计上,观察电梯启动、制动和运行过程中体重计的示数的变化。 做一做: 【例题】设人的质量为60kg,站在电梯内的水平地板上,当电梯以0.25m/s2的加速度匀加速上升时,求人对电梯的压力。g取9.8m/s2。 解:对人进行受力分析, 根据牛顿第二定律,有FN-mg=ma 故:FN = m(g +a)=60×(9.8+0.25)N=603N 由牛顿第三定律得:FN′ =-FN =-603N 人对电梯的压力大小为603N,方向竖直向下。 v a FN mg 假如牵引电梯的绳索全部断裂,忽略所有摩擦,判断电梯对人是否有支持力? 物体对支持物(或悬挂物)完全没有作用力 这种现象叫作“完全失重”状态。 由mg= ma得 a = g 假如牵引电梯的绳索全部断裂,忽略所有摩擦,判断电梯对人是否有支持力? 物体对支持物(或悬挂物)完全没有作用力 这种现象叫作“完全失重”状态。 特点:a = g,方向向下 想一想:装满水的有孔瓶子自由下落时,瓶子中的水是否喷出? 想一想:装满水的有孔瓶子竖直上抛和斜抛时,瓶子中的水是否喷出? 航天器在太空轨道上绕地球或其他天体运行时,航天将处于完全失重状态。完全失重时,物体将飘器内的物浮在空中,液滴呈球形,气泡在液体中将不会上浮,走路时稍有不慎,将会“上不着天,下不着地”…… 『判一判』 (1)物体向上运动时一定处于超重状态。( ) (2)物体减速向下运动时处于失重状态。( ) (3)物体处于失重状态时重力减小了。( ) (4)超重就是物体的重力变大的现象。( ) (5)减速上升的升降机内的物体对地板的压力小于重力。( ) (6)做自由落体运动的物体处于完全失重状态。( ) 学习检测 × × × × √ √ 课堂小结 重力 测量 超重 失重 完全失重 公式法:G=mg 平衡条件:F=mg 视重 > 实重 加速度a向上 视重 < 实重 加速度a向下 视重为零 条件:a=g ... ...