4.6.2超重与失重

巩固练习：
练习1、一个人在地面上最多能举起300N的重物，在 沿竖直方向做匀变速运动的电梯中，他最多能举起 250N的重物。求电梯的加速度。(g = 10m/s2)
分析：对同一个人来说，他能提供的最大举力是一定的，因 此，它在电梯里对物体的支持力也为300N，对物体受力分析 可求出F合，从而求出加速度。 N 解：设物体的质量为m，对其受力分析如图。 得： F合 = N — G =300 — 250 = 50(N) 由题意：m = 25Kg 故：a = F合/m=2m/s2 方向：竖直向上
课堂小结：
一：超重与失重的概念
超重：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）大于物体的重力的情况 失重：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）小于物体的重力的情况 完全失重：物体对悬挂物的拉力（或支持物的压力）等于零的状态
二：超重与失重产生的原因 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
思考：如果人下蹲后又突然站起，情况又会怎样？
练习4、如图所示，底座A上装有一根足够长的直立长杆，其 总质量为M，杆上套有质量为m的圆环B，它与杆有摩擦，当 圆环以初速度V0向上飞起时，圆环的加速度为a，底座不动。 （1）定性分析环在上升和下降过程中，A对地面的压力与整 体的重力相比较谁大？ （2）分别计算在整个过程中，水平面对底座的支持力多大？ （设摩擦力不变） 解：（1）环不论上升还是下降，环都有向 下的加速度，故整体上有失重的现象，所以 A对地面的压力小于整体的重力。 v0 B （2）上升过程分别对环受力分析如图，得 B F合 = mg + f = ma (1) A f 对底座受力分析如图，得 N + f ’ = Mg (2) N mg 由牛顿第三定律得：f = f ’ (3) A f’ 综合上三式可得：f = m( a — g ) N = (M+m)g — ma Mg 下降过程同理可求得（自己课后完成解答）
2，浸在水里的物体还有浮力吗？
没有
（四）超重、失重、视重和重力的区别
1、超重和失重是一种物理现象。 2、视重是指支持物对物体的支持力（或悬挂 物对物体的拉力），是可以改变的。 3、物体的重力与运动状态无关，不论物体处于 超重还是失重状态，重力不变。
规律：
视重 > 重力 视重 < 重力
a竖直向上 a竖直向下
F合 = G - F = m α 故：F = G - m α < G
F
由牛顿第三定律可知： 物体对弹簧秤的拉力 F′ = F <G
mg
α
总结：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）小 于物体所受重力的现象称为失重现象。
（三）完全失重
小实验：
一个盛满水放在桌面上的杯子底部有一小孔，用塞子 塞住，当打开塞子时，水会喷出；当杯子自由下落时， 会发生什么现象？为什么？ 解：当杯子自由下落时，杯中的水处于完全失重状态， 水的内部没有压力，故水不会喷出。但杯子中水的重 力仍然存在，其作用效果是用来产生重力加速度。
mg
练习3、一个人站在医用体重计的测盘上不动时测得 重为G，当此人突然下蹲时，磅秤的读数（ ）
B
A B C D
先大于G，后小于G 先小于G，后大于G 大于G 小于G
思维点拨：人下蹲是怎样的一个过程？ 人下蹲过程分析：由静止开始向下运动，速度增加，具有 向下的加速度（失重）；蹲下后最终速度变为零，故还有 一个向下减速的过程，加速度向上（超重）。
“完全失重”现象。
完全失重的情况下所有和重力有关 的仪器都无法使用！
无法用天平测量物体的质量
弹簧测力计无法测量物 体的重力，但仍能测
量拉力或压力的大 小。
水银气压计
应用
1，在空间站的完全失重环境中，下列哪些仪器不能 使用 （A D E）
A 天平 B 弹簧测力计 C 水银温度计 D 水银气压计 E 单摆
第四章 牛顿运动定律
4.7超重与失重
学生观察现象
电梯里的怪现象
视频2
v 方向 a 方向 体重计变化 ↑ 增大 加速上升 v a ↑ ↑ 减小 减速上升 v a↓
运动情况 匀速升/降 加速下降
v ↑/ v
↓ ↓ ↓
a=0
无变化 减小 增大
v v
a↓ a
↑
减速下降
实验探究
F′
平 衡 时 a G G
F′
a F
F
F′
故：F = G + m α > G 由牛顿第三定律可知： 物体对弹簧秤的拉力 F′ = F > G
α
F′ mg
mg
总结：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）大 于物体所受重力的现象称为超重现象。
（二）失重现象
设重物的质量为m，弹簧秤和重物有向 下的加速度α时，重物受力如图：
F′ a F mg
超重状态 失重状态
超重还是失重由a决定，与v方向无关
小结：
v m v G 加速上升 N>G 超重 NαmNαv mN
N
α
G
m v G
α
G 减速下降 N>G 超重
减速上升 N<G 失重
加速下降 N<G 失重
总结：物体具有向上的加速度时，它就处于 超重状态；物体具有向下的加速度时，它就处于 失重状态，与运动的方向无关。
F′
a
G
1、弹簧秤挂一重物G保持静止时，弹簧秤示数 F′=G
2、弹簧秤和物体一起加速上升,弹簧秤示数大于 物体的重力，即：F′ > G
3、弹簧秤和物体一起加速下降,弹簧秤示数小于 物体的重力，即： F′ < G
（一）超重现象
设重物的质量为m，弹簧秤和重物有向上 的加速度α时，重物受力如图：
F合 = F - G = m α
当物体竖直向下的加速度等于重力加速度时产生完全失重
三：超重与失重时的重力 超重与失重是指物体对悬挂物的拉力（支持物的压力）发生了 变化，即视重发生了变化，物体本身所受重力不变