《超重和失重-》导学案

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6.超重与失重导学案

第7节牛顿第二定律应用：超重与失重
学习目标：
1能正确理解超重与失重的物理含义
2、能分析计算具体问题的超、失重
活动方案：
问题1如图，人的质量为m,当电梯以加速度a加速上升时，人对地板的压力是多少?
如电梯以加速度a减速上升时，人对地板的压力是多少?
结论：我们把__________________________________________________________ 称为超重把___________________________________________________________ 称为失重
讨论：如N>mg为超重，加速度a方向向_________ ，包含
如N<mg为失重，加速度a方向向________ ，包含
女口N=0，称为完全失重，加速度a= ______ ，此时物体只受 ________ ，例如__________ 即时反馈：
问题2 :物体放在一个台秤上，台秤读数读的是什么？是否一定等于物体的重力？见课本
P88页图4.7-3，人站在台秤上，人随电梯向上加速、减速，向下加速、减速，这四种情况台秤读数相比人重力分别是何情况？
总结：1.台秤读数我们称之为_______________
2 •不论超重还是失重，物体重力本身______________ ，变化的仅仅是____________
即时反馈：
见课本P89 页图4.7-4，人最初静止站立在体重计上，然后下蹲，最后蹲在体重计上静止。

试问整个过程体重计的读数如何变化？。

超重与失重(导学案)

4.7用牛顿运动定律解决问题（二）(导学案)编写人：丁士亮审核人：姜万和班级姓名一、超重与失重【学习目标】1、理解超重与失重概念；2、知道怎样判断物体是处于超重或失重状态；3、理解视重概念，知道物体处于超重或失重状态时，物体的实际重量不变。

【自主学习】做一做：体会什么是超重与失重如图，用手掌托着一叠较重的书，先让手缓缓上下移动，体会一下书对手掌的压力，跟静止时是否相同?然后手突然竖直向上或竖直向下，再体会一下，手掌受到的压力与静止时有什么不同？实验探究：观察测力计示数的变化如图，在测力计下端挂一钩码，仔细观察测力计静止时、缓慢上升和缓慢下降时、突然上升和突然下降时测力计示数的变化。

分析论证：从理论的角度分析测力计突然上升和突然下降时示数的变化提示：设物体的质量为m ，重力加速度为g ，突然上升和突然下降时的加速度大小为a ，求出这两种情况下的弹簧弹力F ，并将其与重力比较。

总结：如图，电梯里放着一个台秤，一个人站在台秤上，按照以下思路，填写空白处内容。

一、超重与失重1、视重：指物体对台秤的压力或台秤对物体的支持力大小。

（1）匀速上升或下降 mg N = 视重mg N N =='=a mgN（2）加速上升或减速下降 ma mg N =- )(a g m N += 视重mg N N >=' （3）减速上升或加速下降 ma N mg =- ()N m g a =-视重mg N N <=' 。

当g a =，视重为0。

2、概念（1）超重：（2）失重： 3、判断方法（1）加速度方向 (填“竖直向上”或“竖直向下”），物体处于超重状态；（2）加速度方向 (填“竖直向上”或“竖直向下”），物体处于失重状态；（3）加速度方向竖直向下，g a =，物体处于完全失重状态。

4、注意（1）物体处于超重或失重状态与物体的速度方向 (填“有关”或“无关”）；（2）物体处于超重或失重状态时，物体的实际重力 (填“不变”或“变化”）；例1、如图所示，电梯与水平面的夹角为037θ=，电梯向上做加速运动，加速度大小为21/a m s =。

高中物理新教材《超重和失重》导学案

6.超重和失重1．认识超重现象，理解产生超重现象的条件和实质。

2．认识失重现象，理解产生失重现象的条件和实质。

3．能用超重、失重的观点分析支持力或拉力的大小。

4．了解常见的超重、失重现象。

一、重力的测量1．重力：在地球表面附近，物体由于地球的□01吸引而受到的力。

2．重力的测量方法(1)公式法：先测量物体做自由落体运动的加速度g，再用□02天平测量物体的质量，根据G＝mg算出重力大小。

(2)平衡条件法：将待测物体悬挂或放置在测力计上，使它处于□03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。

这是测量重力最常用的方法。

二、超重和失重人站在体重计上向下蹲的过程中，□01变化。

体重计的示数称为□02视重，反映了□03人对体重计的压力。

1．超重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)□04大于物体所受重力的现象。

(2)产生条件：物体具有□05向上的加速度。

2．失重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)□06小于物体所受重力的现象。

(2)产生条件：物体具有□07向下的加速度。

(3)完全失重①定义：物体对支持物(或悬挂物)□08完全没有作用力的现象。

②产生条件：a＝□09g，方向□10竖直向下。

判一判(1)在地球表面附近，无论物体处于什么状态，物体对悬绳的拉力都与重力大小相等。

()(2)在水平面上做匀速直线运动的火车中，可以用弹簧秤测量物体的重力大小。

()(3)物体处于超重状态时重力增大了。

()(4)物体处于失重状态时重力减小了。

()(5)物体处于超重或失重状态时，物体的重力始终存在，大小也没有变化。

()(6)做自由落体运动的物体处于完全失重状态。

()提示：(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√(6)√想一想向上运动就是超重状态，向下运动就是失重状态，这种说法正确吗？提示：这种说法不正确。

超重、失重现象的产生条件不是速度的方向向上或向下，而是加速度的方向向上或向下。

《4.6第6节超重和失重》导学案

《第6节超重和失重》导学案学习目标1.知道超重、失重和完全失重现象，会根据条件判断超重、失重现象．(重点)2．能从动力学角度理解自由落体运动和竖直上抛运动．3．掌握传送带问题和滑块—滑板模型问题的解题技巧．(难点)核心素养形成脉络一、重力的测量1．一种方法是，先测量物体做自由落体运动的加速度g，再用天平测量物体的质量，利用牛顿第二定律可得：G＝mg．2．另一种方法是，利用力的平衡条件对重力进行测量．二、超重和失重1．超重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象．(2)产生条件：物体具有竖直向上的加速度．2．失重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象．(2)产生条件：物体具有竖直向下的加速度．(3)完全失重①定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的状态．②产生条件：a＝g，方向竖直向下．思维辨析(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)物体处于完全失重状态时就不受重力了．( )(5)不论物体超重、失重，还是完全失重，物体所受的重力都是不变的．( )提示：(1)×(2)×(3)×(4)×(5)√基础理解(1)应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入．例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出．对此现象分析正确的是( )A．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态B．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态C．在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度D．在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度提示：选D.手托物体抛出的过程，必有一段加速过程，其后可以减速，可以匀速，当手和物体匀速运动时，物体既不超重也不失重；当手和物体减速运动时，物体处于失重状态，选项A错误；物体从静止到运动，必有一段加速过程，此过程物体处于超重状态，选项B错误；当物体离开手的瞬间，物体只受重力，此时物体的加速度等于重力加速度，选项C错误；重物和手有共同的速度和加速度时，二者不会分离，故物体离开手的瞬间，物体向上运动，物体加速度等于重力加速度，但手的加速度大于重力加速度，并且方向竖直向下，选项D正确．(2)关于超重和失重的下列说法中，正确的是( )A．物体向上运动时处于超重状态，物体向下运动时处于失重状态B．处于完全失重状态的物体一定是向下运动C．超重就是物体所受的重力增大了，失重就是物体所受的重力减小了D．物体做自由落体运动时处于完全失重状态提示：选D.根据牛顿第二定律，物体具有向上的加速度时，物体处于超重状态；物体具有向下的加速度时，物体处于失重状态．物体向上运动或向下运动，加速度可能向上也可能向下，不能够判断它是处于超重还是失重状态，故A、B错误；超重并非物体所受的重力增大了，而是弹力(视重)比重力大；失重也并非物体所受的重力减小了，而是弹力(视重)比重力小，故C错误；物体做自由落体运动时，加速度等于重力加速度，方向向下，物体处于完全失重状态，故D正确．超重和失重问题问题导引文博同学每天放学都要乘垂直电梯上、下楼，在电梯下楼时，开始他觉得背的书包变轻了，快到楼底时他觉得书包又似乎变重了．这是为什么？要点提示开始时电梯从静止做加速运动，使文博同学和电梯一起处于失重状态；快到楼底时，电梯一定有一个减速过程，则该过程中使电梯处于超重状态，就会出现上述现象．【核心深化】1．实重与视重实重：物体实际所受的重力．物体所受重力不会因物体运动状态的改变而变化．视重：当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数称为“视重”，大小等于弹簧测力计所受的拉力或台秤所受的压力．超重与失重不是重力本身变了，而是物体对悬挂物的拉力或对水平支持物的压力发生了变化，即“视重”变化了．若弹力大于重力是超重，反之则是失重．2．超重、失重的比较特征状态加速度压力(拉力)运动情况受力示意图平衡a＝0F＝mg 静止或匀速直线运动超重向上F＝m(g＋a)＞mg向上加速或向下减速失重向下F＝m(g－a)＜mg向上减速或向下加速完全失重a＝g F＝0自由落体，抛体，正常运行的卫星等超重和失重问题实质上就是牛顿第二定律应用的延续，解题时仍应抓住加速度这个关键量．具体方法是：(1)分析物体运动的加速度方向；(2)判断物体处于超重(或失重)状态；(3)利用牛顿第二定律分析和求解．关键能力1 对超、失重状态的判断某同学利用体重计研究超重与失重现象．在一次实验中，她先蹲在体重计上，在她由稳定的蹲姿变化到稳定站姿的过程中，下列说法正确的是( )A．该同学处于超重状态B．该同学处于失重状态C．体重计示数先减小后增大D．体重计示数先增大后减小[解析] 人从下蹲状态站起来的过程中，先向上做加速运动，后向上做减速运动，最后回到静止状态，人先处于超重状态后处于失重状态；故体重计示数先增大后减小，故D正确，A、B、C错误．[答案] D关键能力2 超、失重现象中的计算(多选)小明站在电梯内的体重计上，电梯静止时体重计示数为50 kg，若电梯在竖直方向运动过程中，他看到体重计的示数为45 kg时，取重力加速度g＝10 m/s2.下面说法中正确是( )A．电梯可能在加速上升，加速度大小为9 m/s2B．电梯可能在加速下降，加速度大小为1 m/s2C．电梯可能在减速上升，加速度大小为1 m/s2D．电梯可能在减速下降，加速度大小为9 m/s2[思路点拨] 小明的体重有50 kg，而他看到体重计的示数为45 kg，可知他处于失重，则电梯有向上的加速度，由此来分析各个选项．[解析] 小明的体重只有50 kg，体重计的示数为45 kg，说明电梯有向下的加速度，失重，运动情况可能为：向上减速或向下加速；小明受支持力和重力，由牛顿第二定律可知其加速度为：a＝mg－Nm＝50×10－45×1050m/s2＝1 m/s2，故B、C正确，A、D错误．[答案] BC关键能力3 超、失重现象中的图象分析某实验小组利用DIS系统观察超重和失重现象．他们在学校电梯房内做实验，在电梯天花板上固定一个力传感器，测量挂钩向下，并在挂钩上悬挂一个重为10 N的钩码，在电梯运动过程中，计算机显示屏上显示出如图所示图象，以下根据图象分析所得结论错误的是( )A．该图象显示出了力传感器对钩码的拉力大小随时间的变化情况B．从时刻t1到t2，钩码处于失重状态，从时刻t3到t4，钩码处于超重状态C．电梯可能先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后静止D．电梯可能先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后静止[思路点拨] (1)拉力大于重力处于超重状态，拉力小于重力处于失重状态．(2)超重时电梯可能向上加速运动，也可能向下减速运动．(3)失重时，电梯可能向下加速运动，也可能向上减速运动．[解析] 题图中图象显示了力传感器对钩码的拉力大小随时间的变化情况.0～t1，钩码受力平衡；t1～t2，拉力小于10 N，钩码处于失重状态；t2～t3，钩码受力平衡；t3～t4，拉力大于10 N，钩码处于超重状态．由以上分析可知，D项错误．[答案] D关键能力4 完全失重现象的判断某同学找了一个用过的“易拉罐”在靠近底部的侧面打了一个洞，用手指按住洞，向罐中装满水，然后将易拉罐竖直向上抛出，空气阻力不计，则下列说法正确的是( )A．易拉罐上升的过程中，洞中射出的水的速度越来越快B．易拉罐下降的过程中，洞中射出的水的速度越来越快C．易拉罐上升、下降的过程中，洞中射出的水的速度都不变D．易拉罐上升、下降的过程中，水不会从洞中射出[解析] 将易拉罐竖直向上抛出后，由于空气阻力不计，易拉罐及水的加速度等于重力加速度，处于完全失重状态，易拉罐中各层水之间没有压力，在整体过程中，水都不会从洞中射出．[答案]D判断超重、失重状态的方法从受力的角度判断当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时，物体处于超重状态，小于重力时处于失重状态，等于零时处于完全失重状态从加速度的角度判断当物体具有向上的加速度时处于超重状态，具有向下的加速度时处于失重状态，向下的加速度为g时处于完全失重状态从速度变化角度判断(1)物体向上加速或向下减速时，超重(2)物体向下加速或向上减速时，失重【达标练习】1．超重与失重是宇航员生活和工作中的两大难题．实际上，在我们的生活中也充满了超重和失重．假如某同学家住10楼，那么，他从一楼开始坐电梯回家的过程中，体验到的将是( )A．先超重，后等重，再失重B．先失重，后等重，再超重C．一直超重D．一直失重解析：选A.上楼时，先向上加速，加速度方向向上，处于超重状态，再匀速，最后向上减速，加速度方向向下，处于失重状态，故A正确，B、C、D错误．2.如图所示为游乐场中的一种大型游乐设施跳楼机，它可以使人体验超重和失重．参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，由升降机从静止开始经历加速、匀速、减速过程，将座椅提升到一定高度处，然后由静止释放，落到一定位置时，制动系统启动，座椅做减速运动，到达某一高度时停下．在上述过程中，关于座椅中的人所处的状态，下列判断正确的是( ) A．座椅在整个上升的过程中人都处于超重状态B．座椅在减速上升的过程中人处于超重状态C．座椅在整个下降的过程中人都处于失重状态D．座椅在减速下降的过程中人处于超重状态解析：选D.座椅在加速上升的过程中人都处于超重状态，在减速上升的过程中人的加速度的方向向下，处于失重状态，故A、B错误；在减速下降的过程中人所受重力小于座位对人向上的支持力，所以加速度向上，人处于超重状态，故C错误，D正确．3．质量为60 kg的人在电梯里站在体重计上与电梯一起匀加速上升，电梯的加速度为5 m/s2，则体重计的读数应为(g＝10 m/s2)( )A．60 kg B．90 kgC ．65 kgD ．30 kg解析：选B.当电梯静止时体重计示数为mg ，所以此时体重计读数为：F 1＝60×10 N ＝600 N.当电梯以5 m/s 2的加速度向上做匀加速运动时，对人根据牛顿第二定律，得：F 2－mg ＝ma ，得：F 2＝m (g ＋a )＝60×(5＋10) N ＝900 N ．由牛顿第三定律得知，人对体重计的压力大小为F ′2＝F 2＝900 N ．则显示人的质量为：m ＝90010 kg ＝90 kg. 4．一质量为m ＝40 kg 的小孩站在电梯内的体重计上．电梯从t ＝0时刻由静止开始上升，在0～6 s 内体重示数F 的变化如图所示．取重力加速度g ＝10 m/s 2，求：在这段时间内电梯上升的高度是多少．解析：在0～2 s 内，电梯做匀加速运动，根据牛顿第二定律得： a 1＝F －mg m ＝600－40×1040 m/s 2＝5 m/s 2，电梯上升的高度 h 1＝12a 1t 21＝12×5×22 m ＝10 m ；2 s 末速度为v ＝a 1t 1＝5×2 m/s ＝10 m/s ；中间t 2＝3 s 时间内，电梯做匀速运动，电梯上升的高度 h 2＝vt 2＝10×3 m＝30 m ；最后1 s 内做匀减速运动，加速度大小 a 2＝mg －F 2m ＝40×10－32040m/s 2＝2 m/s 2，在这段时间内电梯上升的高度h 3＝vt 3－12a 2t 23＝⎝ ⎛⎭⎪⎫10×1－12×2×12 m ＝9 m ；则电梯上升的总高度h ＝h 1＋h 2＋h 3＝49 m.答案：49 m传送带模型【核心深化】1．水平传送带(匀速运动)情景结果物体到达传送带的另一端时速度还没有达到传送带的速度该物体一直做匀加速直线运动物体到达传送带的另一端之前速度已经和传送带相同物体先做匀加速直线运动，后做匀速直线运动2.倾斜传送带 (1)一个关键点：对于倾斜传送带，分析物体受到的最大静摩擦力和重力沿斜面方向的分力的关系是关键．(2)两种情况①如果最大静摩擦力小于重力沿斜面的分力，传送带只能下传物体，两者共速前的加速度大于共速后的加速度，方向沿传送带向下．②如果最大静摩擦力大于重力沿斜面的分力，不论上传还是下传物体，物体都是先做匀加速直线运动，共速后做匀速直线运动．关键能力1 水平传送带问题如图所示，传送带保持以1 m/s 的速度顺时针转动．现将一质量m ＝0.5 kg 的物体从离传送带很近的a 点轻轻地放上去，设物体与传送带间动摩擦因数μ＝0.1，a 、b 间的距离L ＝2.5 m ，则物体从a 点运动到b 点所经历的时间为多少？(g 取10 m/s 2)[思路点拨] (1)物体的速度小于1 m/s 时，所受摩擦力的方向水平向右，物体做匀加速直线运动．(2)物体速度等于1 m/s 后，物体不再受摩擦力．物体做匀速直线运动．(3)判断物体速度能否达到1 m/s.[解析] 对物体，根据题意容易得：a ＝μmg m＝μg ＝1 m/s 2，当速度达到1 m/s 时，所用的时间t 1＝v －v 0a ＝1－01 s ＝1 s ，通过的位移x 1＝v 2－v 202a＝0.5 m ＜2.5 m ．在剩余位移x 2＝L －x 1＝2.5 m －0.5 m ＝2 m 中，因为物体与传送带间无摩擦力，所以物体以1 m/s 的速度随传送带做匀速运动，所用时间t 2＝x 2v＝2 s ．因此共需时间t ＝t 1＋t 2＝3 s.[答案] 3 s关键能力2 倾斜传送带问题某飞机场利用如图所示的传送带将地面上的货物运送到飞机上，传送带与地面的夹角θ＝30°，传送带两端A、B的距离L＝10 m，传送带以v＝5 m/s的恒定速度匀速向上运动．在传送带底端A轻放上一质量m＝5 kg的货物，货物与传送带间的动摩擦因数μ＝32.求货物从A端运送到B端所需的时间．(g取10 m/s2)[思路点拨] (1)货物放到传送带后，受到滑动摩擦力大小为μmg cos 30°，方向为沿斜面向上．受到的合力为μmg cos 30°－mg sin 30°，加速度为μg cos 30°－g sin 30°.(2)若物体能加速到5 m/s，之后做匀速直线运动．该过程受到摩擦力为零．若物体不能加速到5 m/s，物体沿传送带一直做匀加速直线运动．[解析] 以货物为研究对象，由牛顿第二定律得μmg cos 30°－mg sin 30°＝ma，解得a＝2.5 m/s2货物匀加速运动时间t1＝va＝2 s货物匀加速运动位移x1＝12at21＝5 m然后货物做匀速运动，运动位移x2＝L－x1＝5 m匀速运动时间t2＝x2v＝1 s货物从A到B所需的时间t＝t1＋t2＝3 s.[答案] 3 s在解决传送带问题中的注意点在确定研究对象并进行受力分析之后，首先判定摩擦力突变(含大小和方向)点，给运动分段．传送带传送的物体所受摩擦力，不论是其大小的突变，还是其方向的突变，都发生在物体的速度与传送带速度相等的时刻．物体在传送带上运动时的极值问题，不论是极大值，还是极小值，也都发生在物体速度与传送带速度相等的时刻．v 物与v 传相同的时刻是运动分段的关键点，也是解题的突破口．【达标练习】1．如图所示，长为L ＝4 m 的水平传送带以v 0＝2 m/s 的速度逆时针转动，一个质量为m ＝1 kg 的小木块以一定的初速度从传送带左侧水平向右滑上传送带．已知小木块与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g 取10 m/s 2，不计传送带转动轮大小．(1)若小木块初速度v 1＝5 m/s ，求小木块经多长时间离开传送带； (2)若小木块初速度v 2＝3 m/s ，求小木块离开传送带时的速度．解析：(1)小木块在传送带上相对传送带运动的加速度为a ，由牛顿第二定律得：μmg ＝ma ，解得：a ＝2 m/s 2；设经时间t 小木块离开传送带，则：L ＝v 1t －12at 2，解得：t 1＝1 s 或t 2＝4 s(舍去)． (2)设小木块减速至零的位移为x ，由位移速度的关系式得：x ＝v 222a ＝2.25 m＜4 m ，小木块会反向加速，由运动对称性知，加速至与传送带共速时，向左运动的距离为x 1，则x 1＝v 202a ＝1 m ＜2.25 m ；所以小木块以2 m/s 的速度匀速运动到从传送带左端离开．答案：(1)1 s (2)2 m/s2．某企业的生产车间在楼上，为了将工件方便快捷地运送到地面，专门安装了传送带设备，如图所示．已知传送带与水平面的夹角θ＝37°，正常的运行速度是v ＝10 m/s.现在传送带的A 端轻轻放上一个小物体(可视为质点)，已知小物体与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.5，A 、B 间距离s ＝16 m ．试分析计算：(已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，取g ＝10 m/s 2)(1)如果传送带停止运行，小物体从A 端运动到B 端的时间；(2)如果传送带沿顺时针方向正常转动，小物体从A 端运动到B 端的时间；(3)如果传送带沿逆时针方向正常转动，小物体从A 端运动到B 端的时间．解析：(1)(2)对放在传送带上的小物体进行受力分析：小物体沿传送带向下滑动时，无论传送带是静止还是沿顺时针方向正常转动，小物体的受力情况完全一样，都是在垂直传送带的方向受力平衡，受到沿传送带向上的滑动摩擦力；如图甲所示，根据牛顿第二定律，小物体沿传送带下滑的加速度为：a 1＝mg sin θ－μmg cos θm ＝g (sin θ－μcos θ)＝10×(0.6－0.5×0.8)m/s 2＝2m/s 2，小物体从A 端运动到B 端做初速度为零的匀加速直线运动，设需要的时间为t ，则s ＝12a 1t 2，t ＝2sa 1＝2×162s ＝4 s.(3)当传送带沿逆时针方向正常转动时，开始时，传送带作用于小物体的摩擦力沿传送带向下，小物体下滑的加速度a 2＝g (sin θ＋μcos θ)＝10 m/s 2，小物体加速到与传送带运行速度相同是需要的时间为t 1＝v a 2＝1010s ＝1 s ，在这段时间内，小物体沿传送带下滑的距离为s 1＝12at 2＝12×10×1 m ＝5 m ；由于μ＜tan θ，此后，小物体沿传送带继续加速下滑时，它相对于传送带的运动的方向向下，因此传送带对小物体的摩擦力方向改为沿传送带向上，如图乙所示，其加速度变为a 1＝g (sin θ－μcos θ)＝10×(0.6－0.5×0.8)m/s 2＝2 m/s 2，小物体从该位置起运动到B 端的位移为s －s 1＝16 m －5 m ＝11 m ，小物体做初速度为v ＝10 m/s 、加速度为a 1的匀加速直线运动，由s －s 1＝vt 2＋12a 1t 22，代入数据，解得t2＝1 s(t2＝－11 s舍去)；所以，小物体从A端运动到B端的时间为t＝t1＋t2＝2 s.答案：(1)4 s (2)4 s (3)2 s1．下列关于超重、失重现象的描述中，正确的是( )A．电梯正在减速上升，人在电梯中处于超重状态B．电梯正在加速下降，人在电梯中处于失重状态C．举重运动员托举杠铃保持静止，运动员处于超重状态D．列车在水平轨道上加速行驶，车上的人处于超重状态解析：选B.电梯正在减速上升，加速度向下，故电梯中的乘客处于失重状态，故A错误；电梯正在加速下降，加速度向下，故电梯中的乘客处于失重状态，故B正确；举重运动员托举杠铃保持静止，运动员处于平衡状态，故C错误；列车在水平轨道上加速行驶，车上的人的加速度方向为水平方向，故人不超重也不失重，故D错误．2．如图所示，小芳在体重计上完成下蹲动作．下列F－t图象能反映体重计示数随时间变化的是( )解析：选C.对人的运动过程分析可知，人下蹲的过程可以分成两段：人在加速下蹲的过程中，有向下的加速度，处于失重状态，此时人对传感器的压力小于人的重力的大小；在减速下蹲的过程中，加速度方向向上，处于超重状态，此时人对传感器的压力大于人的重力的大小，故A、B、D错误，C正确．3．(多选)如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速率v1沿顺时针方向运动，把一质量为m的物体无初速度地轻放在左端，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则下列说法正确的是( )A．物体一直受到摩擦力作用，大小为μmgB．物体最终的速度为v1C．开始阶段物体做匀加速直线运动D．物体在匀速阶段受到的静摩擦力向右解析：选BC.当把物体无初速度地轻放在传送带的左端时，物体相对传送带向左运动，故物体所受到的滑动摩擦力大小为F f＝μmg，方向水平向右；所以物体将向右做匀加速运动，由于传送带足够长，物体将加速到v1，之后与传送带保持相对静止，不再受到摩擦力的作用，故选项A、D错，B、C对．4.如图所示，倾斜传送带与水平方向的夹角为θ＝37°，将一小物块轻轻地放在正在以速度v＝10 m/s匀速逆时针转动的传送带的上端，物块与传送带之间的动摩擦因数为μ＝0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力的大小)，传送带两皮带轮轴心间的距离为L＝29 m，(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)求：(1)将物块从顶部传送到传送带底部所需的时间；(2)若物块与传送带之间的动摩擦因数为μ′＝0.8，物块从顶部传送到传送带底部所需的时间．解析：(1)物块放到传送带上后，沿斜面向下做加速直线运动，开始时物块相对于传动带向后运动，受到的摩擦力沿斜面向下(物块受力如图甲所示)，则a1＝g sin θ＋μg cos θ＝10m/s2当物块加速到与传送带同速时，所用时间为：t1＝va1＝1 s，运动的位移为x1＝v22a1＝1022×10m＝5 m，物块加速到与传送带同速后，由于mg sin θ＞μmg cos θ，所以物块相对于传送带向下运动，摩擦力变为沿斜面向上(物块的受力情况如图乙所示)，所以此时的加速度为a2＝g sin θ－μg cos θ＝2 m/s2由x2＝L－x1＝vt2＋12a2t22解得t2＝2 s因此所需的时间为t＝t1＋t2＝3 s.(2)若μ′＝0.8 ，开始时(即物块与传送带同速前)物块的加速度为a′＝g(sin θ＋μ′cos θ)＝10×(0.6＋0.8×0.8)m/s2＝12.4 m/s2物体加速到与传送带同速时所用的时间t′1＝va′＝1012.4s≈0.81 s位移x′1＝v22a′≈4.03 m由于mg sin θ＜μ′mg cos θ，故物块与传送带同速后将与传送带一起做匀速运动，则t′2＝L－x′1v≈2.50 s，因此所需的时间为：t′＝t′1＋t′2＝3.31 s.答案：(1)3 s (2)3.31 s一、单项选择题1．下列关于超重和失重的说法中，正确的是( )A．物体处于超重状态时，其重力增加了B．物体处于完全失重状态时，其重力为零C．物体处于超重或失重状态时，其惯性比处于静止时增加或减小了D．物体处于超重或失重状态时，其重力都没有变化解析：选D.超重是物体对接触面的压力大于物体的真实重力，物体的重力并没有增加，故A错误；物体处于完全失重时，重力全部用来提供加速度，对支持它的支持面压力为零，重力并没有消失，故B错误；惯性的大小与物体的运动状态无关，物体处于超重或失重状态时，其惯性与处于静止时相等，故C 错误；物体处于超重或失重状态时，其重力都没有变化，故D正确．2． 2018年12月8日2时23分，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器，开启了月球探测的新旅程．若运载火箭在发射升空过程中，探测器先做加速运动，后做减速运动．下列说法正确的是( )A．探测器在加速过程中惯性变大B．探测器先处于超重状态，后处于失重状态C．探测器先处于失重状态，后处于超重状态D．在加速过程，火箭对探测器作用力大于探测器对火箭的作用力解析：选B.惯性的大小只与质量有关，与运动状态无关，所以不论加速还是减速惯性大小一样，故A错误；发射升空过程中，先做加速运动后做减速运动：向上加速过程加速度向上，则为超重，向上减速加速度向下，为失重，故B正确，C错误；根据牛顿第三定律火箭对探测器作用力等于探测器对火箭的作用力，故D错误．3.如图所示是我国长征火箭把载人神舟飞船送上太空的情景．宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验，下列说法正确的是( )A．火箭加速上升时，宇航员处于失重状态B．火箭加速上升时的加速度逐渐减小时，宇航员对座椅的压力小于其重力C．飞船加速下落时，宇航员处于超重状态D．飞船落地前减速下落时，宇航员对座椅的压力大于其重力解析：选D.火箭加速上升时，加速度方向向上，宇航员处于超重状态，A 错误；火箭上升的加速度逐渐减小时，由于加速度方向向上，宇航员仍处于超重状态，对座椅的压力大于其重力，B错误；飞船加速下落时，加速度方向向下，处于失重状态，宇航员对座椅的压力小于其重力，C错误；飞船在落地前减速，加速度方向向上，宇航员处于超重状态，宇航员对座椅的压力大于其重力，D正确．4．某人在地面上用弹簧秤称得其体重为490 N．他将弹簧秤移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内弹簧秤的示数如图所示，则电梯运行的v－t图象可能是(取电梯向上运动的方向为正)( )。

4.6 超重和失重 —【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册导学案

第四章第六节超重和失重导学案一、课前自学1、超重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）_________物体所受重力的情况称为超重现象。

2、失重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）_________物体所受重力的情况称为失重现象。

如果物体对支持物、悬挂物的作用力的__________，即物体正好以大于等于_________，方向________的加速度运动，此时物体处于完全失重状态。

在超重、失重、完全失重等物理现象中，物体所受的重力分别、、。

（填“变大”、“变小”或“不变”）二、实验观察一位同学甲站在体重计上静止，另一位同学说出体重计的示数．注意观察接下来的实验现象．1、甲突然下蹲时，体重计的示数是否变化?怎样变化?2、甲突然站起时，体重计的示数是否变化?怎样变化?3、当人下蹲和突然站起的过程中人受到的重力并没有发生变化，为什么体重计的示数发生了变化呢?三、例题：人站在电梯中，人的质量为m．如果当电梯以加速度a。

加速上升时，人对地板的压力为多大?（可以参考教材例题独立完成下列空）1：选取人作为研究对象，分析人的受力情况：人受到力的作用，分别是．2：取向上为正方向，根据牛顿第二定律写出支持力F、重力G、质量m、加速度a的方程：由此可得：F＝，由于地板对人的支持力与人对地板的压力是一对与力，根据牛顿第定律，人对地板的压力．即F’＝由于F’ mg（填<，=，>）所以当电梯加速上升时，人对地板的压力比人的重力．总结：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体受到的重力的现象称为现象．问题：1、物体处于超重现象时物体的加速度方向如何呢?2、当物体的加速度方向向上时，物体的运动状态分为两种情况?四、拓展：1、人以加速度a匀减速下降，这时人对地板的压力又是多大?2．人以加速度a匀加速向下运动，这时人对地板的压力多大?3．人随电梯以加速度a匀减速上升，人对地板的压力为多大?4．人随电梯以加速度g匀加速下降，这时人对地板的压力又是多大？总结：对超重和失重现象的归纳总结：①当物体具有加速度时，物体对测力计的作用力大于物体所受的重力，这种现象叫超重。

超重与失重导学案

超重与失重导教案【基础知识导引】1．知道什么是超重和失重．2．知道产生超重和失重的条件．【教材内容全解】自从人造卫星、宇宙飞船、航天飞机等航天器成功发射进入运动轨道后，我们从电视或电影上常常看到宇航员“飘荡”在航天器内的画面，即处于“失重”状态．当我们乘坐高速电梯，在电梯加快向上起动或减速降落时双脚会感觉压力忽然变大，也就是此时我们处于“超重”状态．那么终究什么是超重?什么是失重 ?超重是否是就是物体所受的重力增大?失重是不是就是物体所受的重力减小?本节教材以起落机状况为例，从牛顿运动定律下手，指引我们一同解决以上问题．1．超重与失重(1) 实验：A．①人站在减速降落的起落机内的一台秤上，可看到台秤示数小于人的重力；②人站在加快上涨的起落机内的一台秤上，可看到台秤示数大于人的重力．B．如图 3— 8—1 所示，装置中绳足够长，将M无初速度开释，现象：①可看到弹簧秤 A 的读数大于 C 物体的重力mg．②可看到弹簧称 B 的读数小于 D 物体的重力mg．(2)现象剖析：①对实验 B—①剖析：若以物体 C为研究对象，设 A 弹簧拉力为F1，则F1mg ma ，F1mg ma m( g a) mg 即弹簧对C的拉力大于C的重力，我们称物体处于超重状态．超重：物体对支持物的压力( 或对悬挂物的拉力) 大于物体所受重力的状况称为超重现象．②实验 B—②剖析：若以物体 D 为研究对象， B 弹簧拉力为F2，则Mg F2 Ma ，F2 Mg Ma M (g a) Mg ，即弹簧对D的拉力小于D的重力，我们称 D 物体处于失重状态．失重：物体对支持物的压力( 或对悬挂物的拉力) 小于物体所受重力的状况叫做失重现象．完整失重：物体以加快度g 加快降落时，对支持物的压力( 或对悬挂物的拉力) 等于零的状况叫做完整失重现象．2．超重、失重的理解(1) “重力”、“超重”、“失重”的联系．“重力”是因为地球对物体的吸引而产生的，大小表示为G=mg．只需物体所在地点的重力加快度必定，物体所受的重力就必定．因此，“超重”其实不意味着“重力增添” ，“失重”也不代表“重力减小” ，“完整失重”也不是说“物体的重力完整消逝了”．在发生超重、失重现象时，物体的重力依旧存在，其实不发生变化，变化的不过物体对支持物的压力( 或对悬绳的拉力 ) ．(2) 加快方向决定发生“超重”仍是“失重”．用牛顿运动定律对上述实验剖析时，我们并无要点考虑物体的速度方向，而是掌握了物体的加快度方向．当物体拥有向上的加快度时超重，拥有向下的加快度时失重，超重、失重与物体的运动方向无必定的关系．(3) 当质量为m 的物体有向上的加快度．时，它超重要小为ma；当它拥有向下的加快度．时，它失重要小为ma．(4)在完整失重状态下， a=g，平常全部由重力产生或与重力相关的物理现象均消逝．如物体在液体中不受浮力，天平没法丈量物体的质量等．【难题巧解点拨】例 1 举重运动员在地面上能举起120 kg 的重物，在运动着的起落机中只好举起100kg的重物，求起落机运动的加快度?若在以2. 5m / s2的加快度加快下的起落机内，这人能举起质量多大的重物 (g 取10m / s2 )分析：运动员在地面上能举起 120 kg 的重物，则运动员发挥的向上的最大支撑力F m1 g 120 10N 1200N在起落机中只好举起100kg 的重物，可见该物超重了，起落机应拥有向上的加快度，则由F m2 g m2 a得a1(F m2 g) / m2(1200 100 10) /100m/ s22m/ s2当起落机以 2.5m / s2加快度降落时，重物失重．则m3 g F m3 a2，得：m3 F /( g a2 ) 1200 /(10 2.5)kg 160kg答案：2m / s2，160kg点拨：同一质量的物体，在竖直方向不一样的加快系统中，对支持物的压力( 或悬挂物的拉力 ) 发生变化，但其重力一直不变．题中不论加快系统怎样运动，运动员能发挥的最大支撑力不变，这是解题的要点．例2如图B 为铁片，质量为3— 8—2 所示： A 为电磁铁，m，整个装置用轻绳悬挂于C 为胶木秤盘， A 和 C(包含支架 ) 的总质量为O点．当电磁铁通电，铁片被吸引上涨的过程M，中，轻绳上拉力 F 的大小为( )A． F=Mg B． Mg<F<(M+m)gC． F=(M+m)g D． F>(M+m)g分析一：当铁片被吸引上涨时，对0 点进行受力剖析如图3— 8— 3，有 F Mg F1 ①对铁片进行受力剖析得F1 ' mg ma，即F'=mg+ma>mg ②则由①②知： F mg F1 Mg mg ma (M m) g ma (M m)g ，因此选项 D 正确．分析二：当电磁铁通电，铁板被吸引上涨的过程中，铁片拥有向上的加快度，致使整个装置的重心拥有向上的加快度，处于超重状态，进而F>(M+m)g．答案： D点拨：灵巧运用超重、失重知识、对一些动力学识题的解答更加简捷、正确．【拓展延长研究】1．本节教材“思虑与议论”解答：物体对水平面的压力 ( 或对竖直悬绳的拉力 ) 不必定总等于物体所受重力．当物体 ( 或系统 ) 在竖直方向只受重力和支持力作用且该方向上加快度为零时，支持力 ( 或拉力 ) 等于物体所受重力．2．课题：感觉超、失重．目的：依据从教材上所学习到的超、失重知识，去找寻时机亲自体验超、失重的感觉．点拨：①找一台家用或医用体重计，察看在体重计上迅速下蹲和站起时体重计的读数变化．②可选择乘电梯、玩必定高度的跳台跳水、蹦极等方式．【课本习题解答】1．图中的第二幅正确．2．货物能抵达的最大加快度为：a F mg 4.0 10 4 3.5 103 10 m / s2 1.4m / s2m 1030． 5 s 内发生的速度改变成；△v=a·△ t=0 ． 7m/s．即： 0． 5 s 内速度改变不可以超出0． 7m/s．3． a．40． 0N．b． 38． 4N．c． 38． 4 N d．40． 0 N ．4．解：座舱从距地面76m高处自由着落，到离地高度为50m左右的地点时，制动系统还没启动，座舱以及此中的人和物一同以重力加快度g 自由着落，铅球处于完整失重状态，因这人手感觉不到铅球的压力．当座舱着落到距地高度15 m 左右地点时，制动系统已经启动，座舱做减速运动．设座舱开始减速时的速度为v，做匀减速运动的加快度大小为a，由题知座舱自由着落距离s1 76 28 48( ) ，m座舱匀减速运动经过距离s2 28m ，由运动学公式可知：v 2 2gS1， v2 2aS2，得：a S1 g 48 k t10m / s2 17m / s2．S2 28座舱减速着落时，铅球处于超重状态．已知铅球的质量m=G/g=5kg，则手托铅球的力：F=m(g+a)=5× (10+17)N=135 N ．【同步达纲练习】1．站在起落机中的人出现超重现象，则起落机可能()A．加快上涨B．减速降落C．加快降落D．减速上涨2．如图3—8— 4，一台起落机的底板上放着一个质量为m 的物体，它跟地面间的动摩擦力因数为μ，能够以为物体遇到最大静摩擦力等于滑动摩擦力．一根弹性系数为k 的弹簧水平搁置，左端跟物体相连，右端固定在竖直墙上．开始时弹簧伸长为△x，弹簧对物体有水平向右的拉力，现实然发现物体被弹簧拉动，则起落机运动状况为() A．匀加快向下运动a=g-k △ x/ μ m．B．匀加快向下运动，a>g-k △ x/ μm．C．匀减速向上运动，a>g-k △ x/ μm．D．匀减速向下运动，a=g-k △ x/ μm．3．以下四个实验，哪些不可以在绕地球飞翔的宇宙飞船中达成?()A．用天平丈量物体的质量．B．用弹簧测物体的重力．C．用密度计测物体密度．D．用水银气压计测舱内大气压强．4．如图3— 8— 5，台秤上放着一个装有水的杯子，经过固定在台秤上的支架用细绳悬挂一个小球，球所有淹没在水中，均衡时台秤的示数为某一数值．今剪断悬绳，在球着落但还没抵达杯底的过程中，若不计水的阻力，则台秤的示数将( )A．变大．B．变小．C．不变．D．没法判断．F 使5．质量分别为 5kg 、10kg 的重物用一根最多只好蒙受 120N拉力的细绳相连，现以拉力A、B 一同竖直向上运动 ( 如图 3—8— 6 所示 ) ，为使细绳不被拉断，求拉力 F 的范围．6．如图 3— 8— 7 所示，静止在水平川面上的框架述状况下求物体 B 对地面的压力：B 质量为M，圆球 A 的质量为m．在下(1)圆环 A 以速度v0匀速下滑时．(2)圆环 A 以加快度 a(a<g) 加快下滑时．(3)圆环 A 自由下滑时．参照答案【同步达纲练习】1．A、B 正确．（点拨：出现超重现象，说明人对起落机的压力大于人自己所受的重力，此时起落机必拥有向上的加快度，即做减速降落或加快上涨运动，C、D 正确．2． B、 C 正确．（点拨：物体开始没有滑动是因为弹簧的拉力小于最大静摩擦力．因f F N，只有减少地面对物体的正压力才能减少最大静摩擦力，当f F N k x时物体开始滑动．故物体必处于失重状态，拥有向下的加快度a，对物体受力剖析列方程可得：a G F N(mg k s/ )m g k x / m ，m故当起落机向下的加快度a>g-k △ x/ μ m时，物体能够在地面滑动．）3．A、B、 C、D．（点拨；宇宙飞船进入轨道绕地球飞翔时，处于完整失重状态．由物体重力而产生的一些现象不复存在，故以上四个实验都不可以达成．）4． B 正确．（点拨：（ 1）等效法．剪断线后小球加快向下运动，而被小球排开的那部分“水球”则向上加快运动，两者加快度大小同样．小球失重m球 a，等效水球超重m水 a，因为球水，mm失重要于超重．整体来看，系统处于失重状态，故台秤读数将变小， B 正确．（2）质心法．当剪断线后，小球加快降落时，水球加快上涨，但系统的质心在降落，系统处于失重状态，故台秤的读数减少，B 正确．（3）提示：分别对小球和水球进行受力剖析，利用牛顿运动定律亦可求得B 选项正确．）5． 150N<F<180N．（点拨：当F1 ( m1 m2 ) g (5 10) 10N 150N 时， A、 B 一同匀加快上涨．根据题意，设拉力为F2时，细绳达到F3 120N 的张力，对AB整体剖析得：F2 ( m1 m2 ) g (m1 m2 ) a （ 1）隔绝 B 物体剖析得：F3 m B g ma （ 2）代入F3的值，联解（1）（ 2）得F2 120N ．故拉力 F 的范围是： 150N<F<180N．）6．（ 1） Mg+mg（2）Mg+mg-ma（3）Mg（点拨一：（ 1）当 A 匀速下滑时，对A、 B 分别做受力争，如图3— 8—8 甲所示，由题意知：f=mg故 F=Mg+f=Mg+mg．（ 2）当 A 以加快度 a<g 加快下滑时， A、 B 受力如图 3— 8— 8 所示，列方程有mg-f=ma，故 F=Mg+f=Mg+mg-ma（ 3）当 A 自由着落时， A、 B 受力如图3—8— 8 丙： F=Mg）（点拨二：用失重、超重的推论解：当质量为m的物体以向上或向下的加快度超重（或失重）ma．（ 1）系统内没有物体做加快运动，则既不超重，也不失重， B 对地面的压力（ 2）当 A 以 a 加快下滑时， A 失重 ma；B 静止，既不失重不超重，故整体失重a 时，它F=Mg+mg．ma， B对地面压力为F=(M+m)g-ma．（ 3）当 A 以 g 自由下滑时， A 完整失重 mg，B 静止，既不失重也不超重，故整体失重mg， B 对地面压力为 F=(M+m)g-mg=Mg．）。

超重与失重导学案

超重与失重学案学习目标：(1)认识超重和失重现象；(2)知道产生超重、失重现象的条件；理解超重、失重现象的力学实质；(3)能够运用牛顿第二定律和牛顿第三定律分析超重和失重现象。

新课教学一．分组实验：(认真观察后填写)二．超重与失重1.定义：我们把物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）物体所受重力的情况称为超重现象。

把物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）物体所受的重力的情况称为失重现象。

2.超重与失重现象的运动特点：（1）超重：，（2）失重：，3.力学原理：4.超重与失重现象的力学实质：（1）超重：，（2）失重：，。

5.完全失重：（1）力学特点：。

（2）完全失重的条件：。

三．随堂练习：1.下列说法正确的是（）A、发生超重现象时，物体受到的重力增大B、发生失重现象时，物体受到的重力减小C、发生完全失重时，物体受到的重力为零D、以上说法都不对2.处于完全失重状态下，下列物品不能正常使用的是：（）A．天平B．刻度尺C．水银温度计D．弹簧秤3.质量为m的物体在a=g/2向下加速的电梯中，对电梯的压力是多少?4.在静止时能举起质量为m的物体的力士，在a=g向上加速的电梯中，能举起多大质量的物体？四．课后练习1．.如图所示，电梯与水平面成300的角，当电梯加速运动时，人对电梯水平面的压力为其重力的6/5，求人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍？2．如图所示，电梯中有一桶水，水面上漂浮一木块，其质量为m，静止时木块一部分浸在水中，当电梯以a加速上升时，问木块浸在水中的深度如何变化？课后思考：在空间站中，宇航员处于完全失重的状态，但是，宇航员和空间站的运动状态却是围绕着地球做圆周运动，跟我们前面所讲的运动形式完全不一样，为什么也会发生完全失重的现象呢？。

高中物理必修一第4章第5节超重和失重导学案)

第四章运动和力的关系4. 6 超重和失重1、理解超重和失重的定义。

2、知道超重和失重现象的产生条件以及现象的实质，理解产生超重和失重现象的原因。

3、运用牛顿第二定律和牛顿第三定律对超重和失重现象的实例进行分析。

一、超重：（1）定义：物体对支持物的（或对悬挂物的）物体所受重力的现象。

（2）产生条件：物体具有向的加速度。

二、失重：（1）定义：物体对支持物的（或对悬挂物的）物体所受重力的现象。

（2）产生条件：物体具有向的加速度。

（3）完全失重：如果物体正好以大小等于的加速度竖直下落，物体对支持物、悬挂物作用力的状态。

一、对超重和失重定义的理解[问题情境]问题1.弹簧测力计的示数显示的是哪个力的大小？问题2.物体所受拉力F与测力计所受F什么关系？这种关系与物体的运动状态有关吗？拉问题3. 弹簧测力计的示数与物体重力G的大小是否一定相等？人们习惯上把测力计的示数称为视重,物体实际的重力称为实重.超重和失重的定义(1)超重：视重实重的现象。

(2)失重: 视重实重的现象。

[合作探究二]产生超重和失重的条件[问题情境]问题1.物体处于超重状态时，判断F与G的合力方向？问题2.根据牛顿第二定律，合力方向决定了哪个物理量方向？问题3.物体处于超重状态时，速度方向向上则做什么运动？问题4. 物体处于超重状态时，速度方向向下则做什么运动？总结：产生超重的条件物体具有产生超重现象．问题5.物体处于失重状态时，判断F与G的合力方向？问题6.根据牛顿第二定律，合力方向决定了哪个物理量方向？问题7.物体处于失重状态时，速度方向向上则做什么运动？问题8. 物体处于失重状态时，速度方向向下则做什么运动？总结：产生失重的条件物体具有产生失重现象．总结：完全失重(1)物体向下的加速度等于时，物体处于完全失重状态．(2) 物体处于完全失重状态时，对与它接触的物体产生的弹力为。

[合作探究四]超重和失重现象的实质[问题情境]问题1.物体处于超重或失重状态时重力变了吗？问题2.弹簧称示数变化表明哪个力变化？总结：超重和失重现象的实质1．物体处于超重或失重状态时，物体所受的________始终不变，只是物体对支持物或悬绳的________发生了变化．2．物体受力（平衡不平衡），从而产生竖直方向的加速度。

《超重与失重》导学案WORD

《超重与失重》导学案班级_________ 姓名________【学习目标】1、理解超重与失重的概念2、理解超重与失重的特点3、掌握超重与失重问题的求解【重点】什么是超重、失重及产生超重、失重现象的条件、实质【难点】产生超重和失重现象的实质及应用牛顿定律求解超重失重的问题【预习导学】一、复习旧知识：1、牛顿第二定律的内容及表达式？2、牛顿第三定律的内容？3、作用力和反作用力与平衡力的区别？二、预习新知识：1、超重的定义、产生条件？2、失重的定义、产生条件？3、完全失重的定义、产生条件？三、基础交流：1、教材中图6-26挂着重物的测力计突然竖直向上加速，测力计的读数有何变化？（增大、不变、减少）2、乘电梯时刚下降的瞬间，人有种飘飘然的感觉，是人的重力减少了吗？三、预习效果检测：1、（多选）关于弹簧秤测量物体的重力，下列说法中正确的是（）A、测量方向上弹簧秤可以处于任何状态B、测量方向上弹簧秤必须处于静止状态或者匀速直线运动状态C、用弹簧秤测量物体的重力是二力平衡D、弹簧秤的读数直接得到的是弹簧秤受到的拉力2、关于超重和失重下列说法正确的是（）A、做自由落体运动的物体处于超重状态B、电梯加速上升、里面的人处于失重状态C、向上的物体一定处于超重状态D、向上运动的物体也可能处于失重状态3、2018年亚运会跳高决赛，中国选手李玲获得冠军，不计空气阻力，下列说法正确的是（）A、李玲在撑杆的过程中杆对她的弹力大于她对杆的弹力B、李玲在撑杆上升过程中处于超重状态C、李玲在空中下降过程中处于失重状态D、李玲落到软垫后一直在做减速运动4、（多选）质量为50kg的乘客乘坐电梯从四层到一层，电梯自四层向下做匀加速运动，加速度大小是0.6m/s2，则电梯启动时地板对乘客的支持力大小为（g=10m/s2）（）A、530NB、500NC、450ND、470N【课堂导学】1、实验探究表格：结论：超重：_______________________________________________失重：_______________________________________________ 2、课堂练习：若视频中弹簧秤上挂着5kg的物体，取g=10m/s2.(1)电梯以2m/s2加速度向上加速，弹簧秤示数为多少？(2)电梯以3m/s2加速度向下加速，弹簧秤示数为多少？3、结论：完全失重：_______________________________________________ _______________________________________________实践应用1、一个同学站在健康秤完成一个下蹲和起立的过程，健康秤的示数会怎样变化？2、载人航天器上升时的最大加速度是8g, 若杨利伟的质量为m，求上升时座椅对他的支持力最大是其重力的多少倍？本节小结：我学到了：我的疑问：课后作业：课本P120：2、3、4、6 2、对应导学案：第二三层级。

3.6 超重与失重-导学案

速度方向
加速度方向
静止
向上
运动
由静止到向上运动
由向上运动到静止
向下
运动
由静止到向下运动
由向下运动到静止
4.实验结论：超重（失重）只与有关。
请你推导出钩码的加速度为a时弹簧测力计示数的表达式。（提示：加速度方向可能是向上或向下。）
3、应用
1、你能否通过完成以下问题来解释课前小实验？
(1)为什么纸带所受拉力变大？
3.6超重与失重
班级：____________姓名：____________学号：____________
1、超重与失重的概念
2、发生超重与失重的原因
1.提出猜想：可能与、有关
2.实验探究:器材---弹簧测力计、钩码
3.观察实验现象并记录：
拉力（F）与重力（G）
大小关系( >、<或= )
超重or失重
(2)为什么有的纸带断了，有的却没有断？
2、“纸带提钩码”实验的拓能承受最大拉力Fmax=5N，则向上迅速提纸带的最大加速度为多少？
(2)假设a=10m/s2竖直向上，纸带所受拉力为多少？纸带会断吗？
(3)假设a=10m/s2竖直向下，纸带所受拉力又为多少？纸带会断吗？
3、完全失重：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）为的现象。（Ｆ或N=；a=。）
4、生活中的超重与失重现象
5、力传感器模拟电梯实验
6、一个人站在医用体重计的测盘上不动时测得重为G，此人下蹲过程中，体重计的读数（）
A、先大于G，后小于G B、先小于G，后大于G
C、大于G D、小于G

超重与失重导学案

§5.5《超重与失重》导学案（学生版）（第 2 课时）课型：新授课修订人：陈新华审核人：闫聪丽【学习目标】1、会用牛顿第二定律判定计算超重与失重问题2、根据超重、失重现象判断物体的运动3、超重、失重现象与力和运动的关系【自主学习】回顾旧知识超重、失重解题思路起重和失重问题实质上就是牛顿第二定律应用的延续，解题时应抓住联系力和运动的桥梁——加速度、解决超重、失重问题的基本步骤：(1) 确定研究对象；(2) 把研究对象从物体系中隔离出来，受力分析并画出受力示意图；(3) 选取正方向，分析物体的运动情况，明确加速度方向；(4)据牛顿运动定律和运动学公式列方程；解方程，找出所需要的结果. 【合作探究】例1、为了节约能量，某商场安装了智能化得电动扶梯，无人乘行时，扶梯运转的很慢，有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转，一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，那么下列说法中正确的是（）A、顾客始终受到三个力的作用B、顾客始终处于超重状态C、顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下D、顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方，再竖直向下例2、如图3－24所示，在原来静止的木箱内，放有A物体，物体被一伸长的弹簧拉住且恰好静止，突然发现A被弹簧拉动，则木箱的运动情况可能是（）A．加速下降B．减速上升C．匀速向右运动D．加速向左运动例3.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的关系用如图7-6所示，求升降机在这段时间上升的高度.(g取10m/s2)【课堂检测】1、在原来静止的木箱内，放有A 物体，物体被一伸长的弹簧拉住且恰好静止，木向突然被拉动，弹簧的伸长量是20cm ，弹簧的劲度系数为300N/m,木箱与电梯的动摩擦因素为0.2，木箱中50kg,电梯的加速度为多少？2．如图4-87所示，一个质量为2kg 的重物在竖直悬线的拉力作用下沿竖直方向向上运动的v 一t 图线。

超重和失重问题导学案(讲课用正式版)

牛顿第二定律应用——超重和失重问题超重和失重（1）超重和失重的定义超重和失重：当物体处于有竖直方向的加速度时，视重就不等于物体实重了。

超重：物体对支持物的压力(或对悬绳的拉力) 大于物体所受重力的现象．失重：物体对支持物的压力(或对悬绳的拉力) 小于物体所受重力的现象．完全失重：物体对支持物的压力(或对悬绳的拉力) 小于物体所受重力的现象．（2）发生超重或失重现象的条件发生超重现象的条件：具有向上的加速度．如物体向上做加速或向下做减速运动．发生失重现象的条件：具有向下的加速度．如物体向上做减速或向下做加速运动．发生完全失重现象的条件：具有向下a = g 的加速度,如自由落体运动、竖直上抛运动。

注意：1、物体处于“超重”或“失重”状态，地球作用于物体的重力始终存在，大小也无变化；2、发生“超重”或“失重”现象与物体速度方向无关，只决定于物体的加速度方向；3、在完全失重状态，平常一切由重力产生的物理现象完全消失。

如单摆停摆、浸在水中的物体不受浮力等。

例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，试分析下列情况下电梯的运动情况(g 取10m/s 2)：(1)当弹簧秤的示数T 1＝40N ，且保持不变．(2)当弹簧秤的示数T 2＝32N ，且保持不变．(3)当弹簧秤的示数T 3＝44N ，且保持不变．点拨：当物体加速下降或减速上升时，亦即具有竖直向下的加速度时，物体处于失重状态；当物体加速上升或减速下降时，亦即具有竖直向上的加速度时，物体处于超重状态．变式一、如图所示，升降机内质量为m 的小球用轻弹簧系住，悬在升降机内，当升降机以a=3g 加速度减速上升时，弹簧秤的系数为（） A 、2mg/3 B 、mg/3 C 、4mg/3 D 、mg拓展1：若以a=g 加速下降时，则弹簧秤示数为多少？拓展2：若以a=g/3加速上升时，则弹簧秤示数为多少？变式二、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)例2、举重运动员在地面上能举起120kg的重物，而在运动着的升降机中却只能举起100kg的重物，求升降机运动的加速度．若在以2.5m/s2的加速度加速下降的升降机中，此运动员能举起质量多大的重物？(g取10m/s2)点拨：题中的一个隐含条件是：该运动员能发挥的向上的最大支撑力(即举重时对重物的最大支持力)是一个恒量，它是由运动员本身的素质决定的，不随电梯运动状态的改变而改变．变式三、如图所示，电梯与水平面成300的角，当电梯加速运动时，人对电梯水平面的压力为其重力的6/5，求人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍？拓展1：如果电梯以同样的加速度下降，人对电梯面压力为其重力的多少倍？此时梯面对人的摩擦力是重力的多少倍？拓展2：如果人与梯面间的动摩擦因数μ=33要使人相对梯面静止，电梯向下运动加速度最大为多少？例3、如图所示，在一升降机中，物体A置于斜面上，当升降机处于静止状态时，物体A恰好静止不动，若升降机以加速度g竖直向下做匀加速运动时，以下关于物体受力的说法中正确的是[ ]A．物体仍然相对斜面静止，物体所受的各个力均不变B．因物体处于失重状态，所以物体不受任何力作用C．因物体处于失重状态，所以物体所受重力变为零，其它力不变D．物体处于失重状态，物体除了受到的重力不变以外，不受其它力的作用点拨：(1)当物体以加速度g向下做匀加速运动时，物体处于完全失重状态，其视重为零，因而支持物对其的作用力亦为零．(2)处于完全失重状态的物体，地球对它的引力即重力依然存在．变式四、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500 600400 t/体重计示数练习：1、电梯内有一弹簧秤挂着一个重5N 的物体。

《超重和失重-》导学案

6.超重与失重导学案

超重与失重(导学案)

高中物理新教材《超重和失重》导学案

《4.6第6节 超重和失重》导学案

4.6 超重和失重 —【新教材】人教版(2019)高中物理必修第一册导学案

超重与失重导学案

超重与失重导学案

高中物理必修一 第4章第5节 超重和失重导学案)

《超重与失重》导学案WORD

3.6 超重与失重-导学案

超重与失重导学案

超重和失重问题导学案(讲课用正式版)

《4.6第6节超重和失重》导学案

高中物理必修一第4章第5节超重和失重导学案)