约3550字。
3.7 超重与失重
班级________姓名________学号___ __
学习目标:
1. 知道什么是超重与失重。
2. 知道产生超重与失重的条件。
3. 了解生活实际中超重和失重现象。
4.理解超重和失重的实质。
5. 了解超重与失重在现代科学技术研究中的重要应用。
6.会用牛顿第二定律求解超重和失重问题。
学习重点: 超重和失重的实质。
学习难点: 应用牛顿定律求解超重和失重问题。
主要内容:
一、超重和失重现象
1.超重现象
(1) 定义(力学特征):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情况叫超重现象。
(2) 产生原因(运动学特征):物体具有竖直向上的加速度。
(3) 发生超重现象与物体的运动(速度)方向无关,只要加速度方向竖直向上 —物体加速向上运动或减速向下运动都会发生超重现象。
2.失重现象
(1) 定义(力学 特征):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情况叫失重现象。
(2) 产生原因(运动学特征):物体具有竖直向下的加速度。
(3) 发生超重现象与物体的运动(速度)方向无关,只要加速度方向竖直向下—物体加速向下运动或减速向上运动都会发生失重现象。
3.完全失重现象—失重的特殊情况
(1) 定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的情况(即与支持物或悬挂物虽然接触但无相互作用)。
(2) 产生原因:物体竖直向下的加速度就是重力加速度,即只受重力作用,不会再与支持物或悬挂物发生作用。
(3) 是否发生完全失重现象与运动(速度)方向无关,只要物体竖直向下的加速度等于重力加速度即可。
问题:试在右图中分别讨论当GA>GB和GA<GB时弹簧称的示数与GA的关系。
超重和失重现象的运动学 特征
V的方向 △V的方向 a的方向 视重F与G的大小关系 现象
↑ ↑ ↑ F>G
↑ ↓ ↓
↓ ↓ ↓ F<G [p;xx&k.]
↓ ↑ ↑[]
a=g F=0
二、注意
1. 超重和失重的实质:物体超重和失重并不是物体的实际重力变大或变小,物体所受重力G=mg始终存在,且大小方向不随运动状态变化。只是因为由于物体在竖直方向有加速度,从而使物体的视重变大变小。[]
2. 物体由于处于地球上不同地理位置而使重力G值略有不同的现象不属于超重和失重现象。
3. 判断超重和失重现象的关键,是分析物体的加速度。要灵活运用整体法和隔离法,根据牛顿运动定律解决超重、失重的实际问题。
问题:1、手提弹簧秤突然上升一段距离的过程中,有无超重和失重现象
2.人突然站立、下蹲的过程中有无、失重现象?
3.已调平衡的天平,在竖直方向变速运动的电梯中平衡会否被破坏?
4.容器中装有水,在水中有一只木球,用一根橡皮筋将木球系在容器底部。在失重的条件下,木球将要上浮一些还是要下沉一些?
5.两个木块叠放在一起,竖直向上抛出以后的飞行过程中, 若不计空气阻力,它们之间是否存在相 互作用的弹力?为什么?
6.在超重、失重和完全失重的情况下,天平、杆秤、弹簧秤、水银气压计、水银温度计能否正常工作?
7.完全失重时,能否用弹簧秤测量力的大小?
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