超重与失重-课件.ppt

1、重力怎样测量？重力怎样测量？例例1 1、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都处于静止状态。、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都处于静止状态。证明弹簧秤和台秤的读数等于物体重力的大小。证明弹簧秤和台秤的读数等于物体重力的大小。证明：由力的平衡条件F=G以物体为研究对象,受力如右图弹簧的读数就是重物对弹簧拉力F的大小由牛顿第三定律F=F弹簧的读数就是重力的大小。GG=NN=NG=Nmg 例例2 2、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都向上加速运动。、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都向上加速运动。求弹簧秤和台秤的读数。求弹簧秤和台秤的读数。aa证明：由牛顿第二定律F-mg=ma弹簧的读数就是重物对弹簧拉力F的大小由牛

2、顿第三定律F=F弹簧的读数为m(g+a)。以物体为研究对象,受力如右图F=m(g+a)N-mg=maN=NN=m(g+a)N=m(g+a)mg 例例3 3、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都向下加速运动。、弹簧秤竖直悬挂、台秤水平放置都向下加速运动。求弹簧秤和台秤的读数大小。求弹簧秤和台秤的读数大小。aa证明：由牛顿第二定律mg-F=ma弹簧的读数就是重物对弹簧拉力F的大小由牛顿第三定律F=F弹簧的读数为m(g-a)。以物体为研究对象,受力如右图F=m(g-a)mg-N=maN=NN=m(g-a)N=m(g-a)物体对竖直悬线的拉力或水平支持物的压力与重力的重力关系：物体对竖直悬线的拉力或水平支持

3、物的压力与重力的重力关系：mg物体静止或匀速运动即 a=0F=F=mgN=N=mgamga物体有向上的加速度即 a0F=F=m(g+a)N=N=m(g+a)物体有向下的加速度即 a0F=F=m(g-a)N=N=m(g-a)amga超重失重 例4、一质量为40kg的小孩站在升降机中的体重计上。（1）当升降机以0.5m/s2加速上升时，体重计的读数为()N。(2)当升降机以0.5m/s2的加速度加速下降时，体重计的读数为()N420380超失重的理解：超失重的理解：力与（）直接相关联。（加速度、速度）重力的方向竖直向下，要发生超失重现象，竖直方向必须要有加速度。加速度a超重失重mgmg加速度1、只

4、要加速度竖直向上，超重。（与速度的方向没关系）2、只要加速度竖直向下，失重。（与速度的方向没关系）例例5 5、一小孩站在升降机中，升降机的运动、一小孩站在升降机中，升降机的运动情况如下时，判断超重、失重情况。情况如下时，判断超重、失重情况。1、升降机加速上升2、升降机减速上升3、升降机加速下降4、升降机减速下降超重失重失重超重例6、一个人站在磅秤上，读出体重为500N。在他忽然蹲下的过程中，磅秤上读出的体重有无变化？为什么？开始下蹲时加速度：竖直向下失重将要蹲下时加速度：竖直向上超重读数变小读数变大开始站起时加速度：竖直向上超重将要站起时加速度：竖直向下失重读数变大读数变小超失重的理解：超失重

5、的理解：失重时，重物对竖直悬线的拉力T=m(g-a)；对支持面的压力N=m(g-a)。就好像重力“减小”了（确切的说是重力加速度g好像“减小”了）。实际上物体的重力没有变。超重时，重物对竖直悬线的拉力T=m(g+a)；对支持面的压力N=m(g+a)。就好像重力“增加”了（确切的说是重力加速度g好像“增加”了）。实际上物体的重力没有变。失重时，当a=g，重物对竖直悬线的拉力T=m(g-a)=0；对支持面的压力N=m(g-a)=0。就好像重力完全“消失”了（确切的说是重力加速度g好像“消失”了）。实际上物体的重力并没有消失。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30

6、0N,对物体受力分析可求出F合，从而求出加速度。mgN【练习练习4 4】如图所示，有一个装有水的容器放在弹簧台如图所示，有一个装有水的容器放在弹簧台秤上，容器内有一只木球被容器底部的细线拉住浸没秤上，容器内有一只木球被容器底部的细线拉住浸没在水中处于静止，当细线突然断开，小球上升的过程在水中处于静止，当细线突然断开，小球上升的过程中，弹簧秤的示数与小球静止时相比较有中，弹簧秤的示数与小球静止时相比较有（）A.A.增大；增大；B.B.不变；不变；C.C.减小；减小；D.D.无法确定无法确定解析：解析：当细线断后小球加速上升时处于超重状态，而当细线断后小球加速上升时处于超重状态，而此时将有等体积的

7、此时将有等体积的“水球水球”加速下降处于失重状态；加速下降处于失重状态；而等体积的木球质量小于而等体积的木球质量小于“水球水球”质量，故总体体现质量，故总体体现为失重状态，弹簧秤的示数变小为失重状态，弹簧秤的示数变小C练练5 5】将金属块将金属块m m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中，用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中，如图所示，在箱的上顶板和下顶板装有压力传感器，箱如图所示，在箱的上顶板和下顶板装有压力传感器，箱可以沿竖直轨道运动，当箱以可以沿竖直轨道运动，当箱以a=2.0m/s2a=2.0m/s2的加速度竖直的加速度竖直向上作匀减速运动时，上顶板的压力传感器显示的压力向上作匀减速运动时，上顶

8、板的压力传感器显示的压力为为6.0 N,6.0 N,下底板的压力传感器显示的压力为下底板的压力传感器显示的压力为10.0 N10.0 N。(g(g取取10m/s10m/s2 2）（1)1)若上顶板的压力传感器的示数是下底板的压力传感若上顶板的压力传感器的示数是下底板的压力传感器的示数的一半，试判断箱的运动情况；器的示数的一半，试判断箱的运动情况；(2(2）要使上顶板的压力传感器的示数为零，箱沿竖直）要使上顶板的压力传感器的示数为零，箱沿竖直方向运动的情况可能是怎样的？方向运动的情况可能是怎样的？解析解析:当向上匀减速运动时，加速度方向向下，设上顶当向上匀减速运动时，加速度方向向下，设上顶板的压

9、力传感器的示数为板的压力传感器的示数为N N1 1，弹簧弹力为，弹簧弹力为F,F,由牛顿第二定律有由牛顿第二定律有N N1 1mgmg一一F Fmama 弹簧弹力弹簧弹力F F等于下底板的压力传感器的示数等于下底板的压力传感器的示数N2N2：F FN N2 2=10N=10N代入可解得代入可解得m=0m=05kg5kg。（1)1)依题意，依题意，N N1 1=5 N,=5 N,弹簧长度没有改变，弹簧长度没有改变，F F10N10N代代入解得入解得a=0a=0，说明整个箱体做向上或向下的匀速运，说明整个箱体做向上或向下的匀速运动。动。(2)(2)当整个箱体的加速度方向向上时有当整个箱体的加速度方

10、向向上时有F F一一N N1 1一一mg=mamg=ma，求出，求出N1N1减至零的加速度：减至零的加速度：gmFa=10 m/s=10 m/s2 2 上顶板的压力传感器的示数为零时，整个箱体在做上顶板的压力传感器的示数为零时，整个箱体在做加速度不小于加速度不小于10 m/s10 m/s2 2的向上加速或向下减速运动。的向上加速或向下减速运动。练6某人在地面上最多只能举起60kg的物体，那么他在一以2.5m/s2的加速度匀加速下降的电梯里最多能举起多重的物体？（g取10m/s2）如图所示，在托盘测力计的托盘内固定一如图所示，在托盘测力计的托盘内固定一个倾角为个倾角为3030的光滑斜面。现将一个重的光滑斜面。现将一个重4N4N的物体放在斜面上，让它自由滑下，那么的物体放在斜面上，让它自由滑下，那么测力计因测力计因4N4N物体的存在而增加的读数是多物体的存在而增加的读数是多少？少？3N