1、超重与失重第四章4生活中的现象超重现象超重现象 由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得F mg=ma故：故：F=mg+mamg人受到的支持力人受到的支持力F大于人受到的重力大于人受到的重力G再由牛顿第三定律得：压力再由牛顿第三定律得：压力 FF大于重力大于重力GGFF Fa失失重现象重现象 由牛顿第二定律得由牛顿第二定律得 mg F=ma故：故：F=mgmamg人受到的支持力人受到的支持力F小小于于人受到的重力人受到的重力G再由牛顿第三定律得：压力再由牛顿第三定律得：压力 FF小小于重力于重力GGFF Fa物体对支持物的压力物体对支持物的压力(或对悬挂物的或对悬挂物的拉力拉力)大于大于物体所受重力的
2、情况称为物体所受重力的情况称为超重超重现象。现象。物体对支持物的压力物体对支持物的压力(或对悬挂物的或对悬挂物的拉力拉力)小于小于物体所受重力的现象称为物体所受重力的现象称为失重失重现象现象。物体的重力没有改变！物体的重力没有改变！超重与失重超重与失重超重失重的条件a aG GG GG GG GF FF FF FF Fa aa aa a减速上升减速上升FG FG 失重失重加速下降加速下降FG FG FG 超重超重加速上升加速上升FG FG 超重超重物体具有物体具有向下的加速度向下的加速度时，它就处于时，它就处于失重失重状态；物体具有状态；物体具有向上向上的加速度的加速度时，它就处于时，它就处于
3、超重超重状态，状态，与运动状态无关与运动状态无关。思考：思考：1.1.物体具有斜向上的加速度时，处于超重还是失重？物体具有斜向上的加速度时，处于超重还是失重？2.2.物体具有斜向下的加速度时，处于超重还是失重？物体具有斜向下的加速度时，处于超重还是失重？加速上升减速上升超重，此时超重，此时NGNG失重，此时失重，此时NGNG当物体处于失重状态，且当物体处于失重状态，且ag 时会发生什么现象？时会发生什么现象？物体对支持物的压力物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力或对悬挂物的拉力)等于等于零的情况称为零的情况称为完全失重完全失重现象。现象。F FN N=m(ga)=0)=0如：自由落体运动如：自
4、由落体运动和竖直上抛运动和竖直上抛运动此时重力此时重力为零吗？为零吗？人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机等航天器进入轨人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机等航天器进入轨道后，其中的人和物都处于道后，其中的人和物都处于完全失重完全失重状态。状态。强调：强调：物体的物体的重力重力与运动状态无关，不论物体处与运动状态无关，不论物体处于超重状态还是失重状态，重力于超重状态还是失重状态，重力不变不变。(G=mg)完全失重小结：超重和失重：1.1.物体具有向上或斜向上的加速度时为物体具有向上或斜向上的加速度时为超重超重状态，此状态下，状态，此状态下，竖直方向接触面的竖直方向接触面的弹力大于物体重力弹力大于物体重
5、力。2.2.物体具有向下或斜向下的加速度时为物体具有向下或斜向下的加速度时为失重失重状态，状态，此状态下，此状态下，竖直方向接触面的竖直方向接触面的弹力小于物体重力弹力小于物体重力。3.3.物体具有竖直向下的加速度且等于重力加速度时为物体具有竖直向下的加速度且等于重力加速度时为完全失重完全失重，此状态下，竖直方向接触面此状态下，竖直方向接触面弹力为弹力为0 0 4.4.超重还是失重由加速度方向决定，与速度方向超重还是失重由加速度方向决定，与速度方向无关。例1.如图所示，将质量为m的物体用一竖直弹簧固定在一向上运动的升降机内，根据弹簧伸长或压缩的状态，下列判断正确的是（）A.当弹簧处于压缩状态时
6、，物体超重，升降机一定加速向上B.当弹簧处于压缩状态时，物体失重，升降机一定减速向上C.当弹簧处于伸长状态时，物体超重，升降机一定加速向上D.当弹簧处于伸长状态时，物体失重，升降机一定减速向上B例2.为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示当此车减速上坡时，乘客（）A.处于超重状态 B.处于失重状态C.受到向前的摩擦力作用 D.所受力的合力沿斜面向上B例3.在探究超重和失重规律时，某体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作传感器和计算机相连，经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图象，则下列图象中可能正
7、确的是（）B B例4.放在电梯地板上的一个木箱，被一根处于伸长状态的弹簧拉着而处于静止状态(如图)，后发现木箱突然被弹簧拉动，据此可判断出电梯的运动情况是()A.匀速上升 B.加速上升 C.减速上升 D.减速下降C例例5.5.如图所示，电梯的顶部挂一个弹簧秤，秤下端挂了一个重如图所示，电梯的顶部挂一个弹簧秤，秤下端挂了一个重物，电梯静止时，弹簧秤的示数为物，电梯静止时，弹簧秤的示数为12N12N，在某时刻电梯中的人，在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为观察到弹簧秤的示数变为18N18N时，关于电梯的运动，时，关于电梯的运动，g=g=10m/s10m/s2 2,下下列说法正确的是（列说法正确的是（）A.A.电梯可能向上加速运动，加速度大小为电梯可能向上加速运动，加速度大小为10m/s10m/s2 2B.B.电梯可能向下加速运动，加速度大小为电梯可能向下加速运动，加速度大小为10m/s10m/s2 2C.C.电梯可能向上减速运动，加速度大小为电梯可能向上减速运动，加速度大小为5 5m/sm/s2 2D.D.电梯可能向下减速运动，加速度大小为电梯可能向下减速运动，加速度大小为5 5m/sm/s2 2D D
