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时间:2018-12-17
《高中物理 第三章第6节超重与失重目标导学 教科版必修1》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在教育资源-天天文库。
1、6.超重与失重答案:(1)大于 (2) 小于 (3)等于零1.超重和失重(1)超重:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受的重力的现象称为超重.(2)失重:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受的重力的现象称为失重.【例1】关于超重和失重,下列说法中正确的是( )A.超重就是物体所受的重力增加B.失重就是物体所受的重力减少了C.完全失重就是物体一点重力都不受了D.不论超重或失重甚至完全失重,物体所受的重力都不变解析:A.超重时物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受的重力→物体重力不变→A错B.失重时物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受的重
2、力→物体重力不变→B错C.完全失重时物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)为零→物体重力不变→C错D.不论超重或失重甚至完全失重,物体所受的重力都不变.→D对答案:D谈重点超重与失重是重力变化了吗超重和失重仅是一种表象,只是拉力(或支持力)的增大与减小,是视重的改变,重力既没有增大,也没有减小,但其重力始终保持不变.2.超重和失重的解释(1)对超重的解释当物体具有向上的加速度a时,支持物对物体的支持力(或悬挂物对物体的拉力)为F,由牛顿第二定律得F-mg=ma所以F=m(g+a)由牛顿第三定律知,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)F′>mg.(2)对失重的解释当物体具有向下的加速度a时
3、,支持物对物体的支持力(或悬挂物对物体的拉力)为F,由牛顿第二定律mg-F=ma所以F=m(g-a)由牛顿第三定律知,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)F′<mg.【例2】如图所示,在原来做匀速运动的升降机内,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,则升降机的运动情况可能是( )A.加速下降B.减速上升C.匀速向右运动D.加速向左运动解析:匀速运动时物体所受静摩擦力等于弹簧拉力,重力等于支持力.若物体突然被拉向右方,则所受摩擦力变小,压力变小,支持力小于重力,处于失重状态,故物体加速度向下,所以升降机可能向上减速或向下加速.答案:AB反思:失重状态的加速度
4、向下,这可能有两种运动情况:向上减速或向下加速.3.完全失重现象(1)完全失重如果物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的情况称为完全失重.(2)解释当物体具有向下的加速度g时,支持物对物体的支持力(或悬挂物对物体的拉力)为F.由牛顿第二定律mg-F=mg所以F=0完全失重现象是失重现象的极限.(3)几种完全失重状态自由落体运动、抛体运动(包括竖直上抛运动、平抛运动、斜抛运动)都处于完全失重状态;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完全失重状态.【例3】在人造卫星中,下列哪些仪器不能用( )A.天平B.秒表C.水银温度计D.密度计答案:AD解析:人
5、造卫星及内部的人和物都处于完全失重状态,重力的作用是使物体绕地球圆周运动,一切和重力有关的物理现象都消失.天平是靠重力作用下的杠杆平衡,故不能用;秒表的工作原理与重力无关,可以用;密度计是靠物体浮力和重力相等,不能用;水银温度计是靠热胀冷缩,可以用.谈重点完全失重①在完全失重状态下所有与重力有关的物理现象将消失.比如浮力消失,天平、体重计、弹簧测力计、气压计等不能使用,宇航员在太空舱能漂浮等.②处于完全失重状态的物体间相互作用力为零,但其重力并未改变,更谈不上重力消失.③处于完全失重的物体的加速度为重力加速度g,方向竖直向下.4.对物体超重、失重的判断(1)物体具有向上(或向下)的加速度时
6、,物体处于超重(或失重)状态.(2)系统中出现局部的超(失)重现象时,则系统处于超(失)重状态.点技巧超重、失重的判断方法①物体处于超重状态时,其加速度a竖直向上;物体处于失重状态时,其加速度a竖直向下.②发生超重或失重现象只与加速度的方向有关,与运动状态无关.③物体不在竖直方向运动,只要加速度在竖直方向有分量,即ay≠0,当ay竖直向上,物体处于超重状态;ay竖直向下,物体处于失重状态.【例4】某人站在静止的台秤上,当他猛地下蹲的过程中,若不考虑台秤的惯性,则台秤的读数( )A.先变大后变小,最后等于它的重力B.先变小后变大,最后等于它的重力C.一直变大,最后等于它的重力D.一直变小,
7、最后等于它的重力解析:开始静止状态,人处于平衡状态;下蹲过程要先加速后减速,这个过程可分为两部分:加速过程,加速度方向向下,人处于失重状态,对台秤的压力减小;减速过程,加速度方向向上,人处于超重状态,对台秤的压力增大.最后人静止状态,台秤的示数等于人的重力.答案:B反思:根据物体的运动性质来确定加速度的方向,然后根据加速度的方向来判断超重还是失重.5.物体系中超重、失重的分析思路分析:对于多个物体类问题,由于各物体所处状
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