(2010版)高中物理必修补充内容失重和超重(图文详细讲解+多类型杂糅真题训练)

§3.7超重与失重教学目的１．知道什么是超重与失重；２．知道产生超重与失重的条件．重点与难点重点：对超重和失重的理解及应用；难点：超重和失重跟物体所受重力的区别．复习1.平衡力：作用在一个物体上的两个大小相等，方向相反，作用在同一直线上的两个力．2.相互作用力：两个物体之间的作用力与反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上．＊能否可以直接测出一个物体的重力？已知：取方向向上为正方向∵加速度a=0∴F合=FN－Ｇ＝ma=0∴FN=G又∵FN与FN′是一对作用力与反作用力∴FN=FN′∴FN′=GＧＦNV*如果电梯以速度V向上做匀速直线运动，则重物对台秤的压力FN′为多少？∴我们不可以直接测出重物的重力，而是测出重物对台秤的压力，间接地确定了重物的重力：G=FN′已知：取方向向上为正方向∵F合=FN－Ｇ＝ma∴FN=G+ma又∵FN与FN′是一对作用力与反作用力∴FN=FN′∴FN′=G+maＧＦNa*如果电梯以加速度a向上做匀加速直线运动，则重物对台秤的压力FN′为多少？从上面结论可知：FN′≥G我们发觉由台秤所测的值大于重物的实际质量；这种现象称为超重已知：取方向向上为正方向∵F合=FN－Ｇ＝－ma∴FN=G－ma又∵FN与FN′是一对作用力与反作用力∴FN=FN′∴FN′=G－maＧＦNa*如果电梯以加速度a向下做匀加速直线运动，则重物对台秤的压力FN′为多少？从上面结论可知：FN′≤G我们发觉由台秤所测的值小于重物的实际质量；这种现象称为失重所以，由上述可知：１．当加速度a竖直向上时，为超重状态；２．当加速度a竖直向下时，为失重状态．已知：取方向向上为正方向∵F合=FN－Ｇ＝－ma∴FN=G－ma=mg－ma=0又∵FN与FN′是一对作用力与反作用力∴FN=FN′∴FN′=0ＧＦNa*如果电梯以加速度a(a=g)向下做匀加速直线运动，则重物对台秤的压力FN′为多少？*我们可知：当加速度a=g时，重物对台秤的压力为０，则由台秤所测重物的质量为０，这种现象称为完全失重．巩固练习：弹簧秤下挂着一个１kg的重物，在下列情况下，弹簧秤的读数F为多少？(g=9.8m/s2)Ａ：以的加速度0.2m/s竖直加速上升；F=10NB：以的加速度0.2m/s竖直减速上升；C：以的加速度0.2m/s竖直加速下降；D：以的加速度0.2m/s竖直减速下降．F=9.6NF=9.6NF=10N*某钢绳所能承受的最大拉力是4×104N，如果用这条钢绳使3.2t的货物匀加速上升，则物体在10s内发生的速度改变不能超过＿＿＿m/s（g=10m/s2)∴V≤V0+at=2.5m×10s=25m/s25GF解：3.2t=3.2×103kg，Ｇ=3.2×104N货物所受到的合外力F合≤F－G，又∵F合=ma，a≤F合／m∴a≤(4×104N－3.2×104N)／3.2×103kg∴a≤2.5m/s2aGFNFN′xy*如图所示的装置以加速度2m/s2竖直上升时，质量为10kg的小球对竖直板的压力FN是多少？解：对小球进行受力分析，如图示：）37o∴FN=FN′sin37o……(1)F合=FN′cos37o－G=ma……(2)整理得：FNcot37o=ma+GFN=(10kg×2m/s2+10kg×10m/s2)×0.75=160N