4.7超重和失重.ppt

七、超重和失重七、超重和失重视重：通过仪器读出来的读数（物体对支持物的压力或对悬挂物的物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力拉力））平平平平衡衡衡衡时时时时F′G1 1 1 1、弹簧秤挂一重物、弹簧秤挂一重物、弹簧秤挂一重物、弹簧秤挂一重物G G G G保持静止时，弹簧秤示数保持静止时，弹簧秤示数保持静止时，弹簧秤示数保持静止时，弹簧秤示数 F′=GF′=GF′=GF′=G2 2、弹簧秤和物体一起加速上升、弹簧秤和物体一起加速上升, ,弹簧秤示数大于弹簧秤示数大于物体的重力，即：物体的重力，即：F′ > GF′ > G3 3、弹簧秤和物体一起加速下降、弹簧秤和物体一起加速下降, ,弹簧秤示数小于弹簧秤示数小于物体的重力，即：物体的重力，即： F′ < GF′ < GF′GaaF′GaF′F（一）超重现象（一）超重现象 设重物的质量为设重物的质量为设重物的质量为设重物的质量为m m m m，，，，弹簧秤和重物有向上弹簧秤和重物有向上弹簧秤和重物有向上弹簧秤和重物有向上的加速度的加速度的加速度的加速度α α α α时，重物受力如图：时，重物受力如图：时，重物受力如图：时，重物受力如图：F F F F合合合合 = = = = F - G = m F - G = m F - G = m F - G = m α α α α故：故：故：故：F = G + m F = G + m F = G + m F = G + m α α α α > G > G > G > G由牛顿第三定律可知：由牛顿第三定律可知：由牛顿第三定律可知：由牛顿第三定律可知：物体对弹簧秤的拉力物体对弹簧秤的拉力物体对弹簧秤的拉力物体对弹簧秤的拉力F′ = F > GF′ = F > GF′ = F > GF′ = F > G总结：总结：总结：总结：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）大物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）大物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）大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。

于物体所受重力的现象称为超重现象于物体所受重力的现象称为超重现象于物体所受重力的现象称为超重现象mgFmgF′F′F′F′α α（二）失重现象（二）失重现象 设重物的质量为设重物的质量为设重物的质量为设重物的质量为m m m m，，，，弹簧秤和重物有向弹簧秤和重物有向弹簧秤和重物有向弹簧秤和重物有向下的加速度下的加速度下的加速度下的加速度α α α α时，重物受力如图：时，重物受力如图：时，重物受力如图：时，重物受力如图：F F F F合合合合 = = = = G - F = m G - F = m G - F = m G - F = m α α α α故：故：故：故：F = G - m F = G - m F = G - m F = G - m α α α α < G < G < G < G由牛顿第三定律可知：由牛顿第三定律可知：由牛顿第三定律可知：由牛顿第三定律可知：物体对弹簧秤的拉力物体对弹簧秤的拉力物体对弹簧秤的拉力物体对弹簧秤的拉力F′ = F

于物体所受重力的现象称为失重现象于物体所受重力的现象称为失重现象于物体所受重力的现象称为失重现象F ′F ′aFmgFmgα α减速上升减速上升减速上升减速上升NG N>G 超重超重超重超重加速下降加速下降加速下降加速下降NG N>G 超重超重超重超重 总结：物体具有总结：物体具有向上向上（（或或 向下向下）的）的加速度加速度时，它就处于时，它就处于超重超重（（或失重或失重）状）状态；与运动的方向无关态；与运动的方向无关mvα αmvα αmvα αmvα αGNNGNGGN 当重物向下的加速度当重物向下的加速度 αα = = ɡ ɡ时，时，F F合合=mg=m=mg=mɡ ɡ-0-0 该物体对悬挂物该物体对悬挂物的拉力的拉力( (或对支持物的压力或对支持物的压力) )为零，为零，这就是这就是““完全失重完全失重””现象0a=ga=g则则则则m1m1和和和和m2m2之间的相之间的相之间的相之间的相互作用力是多少？互作用力是多少？互作用力是多少？互作用力是多少？完全失重的情况下所有和完全失重的情况下所有和完全失重的情况下所有和完全失重的情况下所有和重力有关重力有关的仪器的仪器的仪器的仪器都无法使用！都无法使用！都无法使用！都无法使用！弹簧测力计无法测量物弹簧测力计无法测量物弹簧测力计无法测量物弹簧测力计无法测量物体的重力，体的重力，体的重力，体的重力，但仍能测但仍能测量拉力或压力的大量拉力或压力的大小。

小无法用天平测量物体的质量无法用天平测量物体的质量无法用天平测量物体的质量无法用天平测量物体的质量超失重的理解：超失重的理解：失重时，重物对竖直悬线的拉力失重时，重物对竖直悬线的拉力T=m(g-a)；对支持；对支持面的压力面的压力N=m(g-a)就好像好像重力重力“减小减小”了（了（确切确切的说是视重减小了的说是视重减小了）实际上物体的重力没有变实际上物体的重力没有变 超重时，重物对竖直悬线的拉力超重时，重物对竖直悬线的拉力T=m(g+a)；对；对支持面的压力支持面的压力N=m(g+a)就好像好像重力重力“增加增加”了了（（确切的说是视重增加了确切的说是视重增加了）实际上物体的重力没）实际上物体的重力没有变 失重时，当失重时，当a=g，重物对竖直悬线的拉力，重物对竖直悬线的拉力T=m(g-a)=0；对支持面的压力；对支持面的压力N=m(g-a)=0就好好像像重力完全重力完全“消失消失”了（了（确切的说是视重消失了确切的说是视重消失了）实际上物体的重力并没有消失实际上物体的重力并没有消失练习练习练习练习1 1 1 1、一个人在地面上最多能举起、一个人在地面上最多能举起、一个人在地面上最多能举起、一个人在地面上最多能举起300300300300N N N N的重物，在沿竖的重物，在沿竖的重物，在沿竖的重物，在沿竖直方向以某一加速度做匀变速运动的电梯中，他只能举起直方向以某一加速度做匀变速运动的电梯中，他只能举起直方向以某一加速度做匀变速运动的电梯中，他只能举起直方向以某一加速度做匀变速运动的电梯中，他只能举起252525250N0N0N0N的重物。

求电梯的加速度求电梯的加速度求电梯的加速度求电梯的加速度 ( ( (g = 10m/sg = 10m/sg = 10m/sg = 10m/s2 2 2 2) ) ) )（（（（设同一个设同一个设同一个设同一个人能提供的最大举力一定）人能提供的最大举力一定）人能提供的最大举力一定）人能提供的最大举力一定）分析：同一个人能提供的最大举力是一定的，因此分析：同一个人能提供的最大举力是一定的，因此在电梯里他对物体的支持力为在电梯里他对物体的支持力为300300N,N,对物体受力分对物体受力分析可求出析可求出F F合合，从而求出加速度从而求出加速度mgN解：设物体的质量为解：设物体的质量为解：设物体的质量为解：设物体的质量为mm，，，，对其受力分析对其受力分析对其受力分析对其受力分析如图如图如图如图: :得：得：得：得： F F合合合合 = = N — G =300 — 250 = 50(N) N — G =300 — 250 = 50(N) 由题意：由题意：由题意：由题意：m = 25Kgm = 25Kg故：故：故：故：α α α α = F = F合合合合/ /m=2m/sm=2m/s2 2方向：竖直向上方向：竖直向上方向：竖直向上方向：竖直向上练习练习练习练习2 2、一个人站在医用体重计的测盘上，不动时读数、一个人站在医用体重计的测盘上，不动时读数、一个人站在医用体重计的测盘上，不动时读数、一个人站在医用体重计的测盘上，不动时读数为为为为GG，，，，此人在下蹲过程中，磅秤的读数（此人在下蹲过程中，磅秤的读数（此人在下蹲过程中，磅秤的读数（此人在下蹲过程中，磅秤的读数（ ）））） A A A A、先大于、先大于、先大于、先大于G G G G，，，，后小于后小于后小于后小于G BG BG BG B、先小于、先小于、先小于、先小于G G G G，，，，后大于后大于后大于后大于G G G G C C C C、大于、大于、大于、大于G DG DG DG D、小于、小于、小于、小于G G G G过程分析：人下蹲是由静止开始向下运动，速度过程分析：人下蹲是由静止开始向下运动，速度过程分析：人下蹲是由静止开始向下运动，速度过程分析：人下蹲是由静止开始向下运动，速度增加，具有向下的加速度（失重）；蹲下后最终增加，具有向下的加速度（失重）；蹲下后最终增加，具有向下的加速度（失重）；蹲下后最终增加，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，加速速度变为零，故还有一个向下减速的过程，加速速度变为零，故还有一个向下减速的过程，加速速度变为零，故还有一个向下减速的过程，加速度向上（超重）。

度向上（超重）度向上（超重）度向上（超重）B B人在站起过程，情况又是怎样人在站起过程，情况又是怎样人在站起过程，情况又是怎样人在站起过程，情况又是怎样 ？？？？思考思考练习练习练习练习3 3 3 3、原来做匀速运动的升降机内，有一、原来做匀速运动的升降机内，有一、原来做匀速运动的升降机内，有一、原来做匀速运动的升降机内，有一被拉长弹簧拉住的，具有一定质量的物体被拉长弹簧拉住的，具有一定质量的物体被拉长弹簧拉住的，具有一定质量的物体被拉长弹簧拉住的，具有一定质量的物体A A A A静止在底板上，如图，现发现静止在底板上，如图，现发现静止在底板上，如图，现发现静止在底板上，如图，现发现A A A A突然被弹簧突然被弹簧突然被弹簧突然被弹簧拉向右方，由此可以判断，此升降机的运拉向右方，由此可以判断，此升降机的运拉向右方，由此可以判断，此升降机的运拉向右方，由此可以判断，此升降机的运动可能是动可能是动可能是动可能是: ( ) : ( ) : ( ) : ( ) A A A A、加速上升、加速上升、加速上升、加速上升 B B B B、减速上升、减速上升、减速上升、减速上升 C C C C、加速下降、加速下降、加速下降、加速下降 D D D D、减速下降、减速下降、减速下降、减速下降BC分析：匀速运动时物体所受静摩擦力等于弹簧拉分析：匀速运动时物体所受静摩擦力等于弹簧拉力，若物体突然被拉向右方，则所受摩擦力变小，力，若物体突然被拉向右方，则所受摩擦力变小，压力变小，故物体加速度向下，所以升降机可能压力变小，故物体加速度向下，所以升降机可能向上减速向上减速或或向下加速向下加速 取一只塑料瓶，在下端靠近底边处钻一个小孔，用手堵取一只塑料瓶，在下端靠近底边处钻一个小孔，用手堵取一只塑料瓶，在下端靠近底边处钻一个小孔，用手堵取一只塑料瓶，在下端靠近底边处钻一个小孔，用手堵住，然后往瓶里加满水。

住，然后往瓶里加满水住，然后往瓶里加满水住，然后往瓶里加满水 ▲ ▲ 提起瓶子，把堵小孔的手移去，可看到小孔处有水喷射出提起瓶子，把堵小孔的手移去，可看到小孔处有水喷射出提起瓶子，把堵小孔的手移去，可看到小孔处有水喷射出提起瓶子，把堵小孔的手移去，可看到小孔处有水喷射出这是为什么？这是为什么？这是为什么？这是为什么？想想看，为什么？想想看，为什么？ 当瓶子自由下落时，瓶中的水处于完当瓶子自由下落时，瓶中的水处于完当瓶子自由下落时，瓶中的水处于完当瓶子自由下落时，瓶中的水处于完全失重状态，小孔以上部分的水对以下部全失重状态，小孔以上部分的水对以下部全失重状态，小孔以上部分的水对以下部全失重状态，小孔以上部分的水对以下部分的水的没有压力，小孔没有水流出分的水的没有压力，小孔没有水流出分的水的没有压力，小孔没有水流出分的水的没有压力，小孔没有水流出 这是因为液体受到重力而使内部存在压力，这是因为液体受到重力而使内部存在压力，这是因为液体受到重力而使内部存在压力，这是因为液体受到重力而使内部存在压力，小孔以上部分的水对以下部分的水的压力造成小孔以上部分的水对以下部分的水的压力造成小孔以上部分的水对以下部分的水的压力造成小孔以上部分的水对以下部分的水的压力造成小孔处的水流出。

小孔处的水流出小孔处的水流出小孔处的水流出▲ ▲ 让瓶子从某一高处自由下落，会发现什么结果？这是让瓶子从某一高处自由下落，会发现什么结果？这是让瓶子从某一高处自由下落，会发现什么结果？这是让瓶子从某一高处自由下落，会发现什么结果？这是为什么？为什么？为什么？为什么？回顾牛二定律实验，回答以下问题：回顾牛二定律实验，回答以下问题：只有当盘和砝码的总质量远小于小车的只有当盘和砝码的总质量远小于小车的质量时质量时, ,小车所受拉力才近似等于盘和小车所受拉力才近似等于盘和砝码的总重力砝码的总重力. .为什么？为什么？若将盘和砝码及小车看成若将盘和砝码及小车看成一个整体处理，还需要此一个整体处理，还需要此条件吗？条件吗？物体是超重还是失重是由物体是超重还是失重是由物体是超重还是失重是由物体是超重还是失重是由α的方向来判定的，与的方向来判定的，与的方向来判定的，与的方向来判定的，与v v方向无关不论物体处于超重还是失重状态，方向无关不论物体处于超重还是失重状态，方向无关不论物体处于超重还是失重状态，方向无关不论物体处于超重还是失重状态，重力不变重力不变重力不变重力不变规规规规律律律律α α 向上向上向上向上 示重示重示重示重 > > > > 重力重力重力重力 超重状态超重状态超重状态超重状态α α 向下向下向下向下 示重示重示重示重 < < < < 重力重力重力重力 失重状失重状失重状失重状态态态态本节内容总结本节内容总结问题处理的一般思路：问题处理的一般思路：问题处理的一般思路：问题处理的一般思路：1 1、确定研究对象；、确定研究对象；、确定研究对象；、确定研究对象；2 2、对研究对象进行运动分析和受力分析；、对研究对象进行运动分析和受力分析；、对研究对象进行运动分析和受力分析；、对研究对象进行运动分析和受力分析；3 3、列出方程或方程组；、列出方程或方程组；、列出方程或方程组；、列出方程或方程组；4 4、求解方程，并对结果做必要说明。

求解方程，并对结果做必要说明求解方程，并对结果做必要说明求解方程，并对结果做必要说明。