牛顿运动定律的应用超重与失重

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/s2)：(1)当电梯以2m/S2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;GFaF-mg=maF=48NG=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/s2)：(1)当电梯以2m/S2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/s2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=32NG=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/s2)：(1)当电梯以2m/S2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/s2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120kg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2.5m/s2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＝10m/s2）-------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=1000NF=1200NF-mg=maa=2m/s2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gB．B的加速度大小大于gC．A、B的加速度大小均为gD．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/s2)----与图象结合的一组问题应用与提高例4：质量为200kg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/s2)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/s2)----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370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[]AgBC0D．．．．()()MmgmMmgm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。