《高一物理滬科版必修1 第5章 5.4《超重與失重》課件》由會(huì)員分享，可在線閱讀，更多相關(guān)《高一物理滬科版必修1 第5章 5.4《超重與失重》課件（45頁(yè)珍藏版）》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。

歡迎進(jìn)入物理課堂 理解教材新知 第5章 隨堂基礎(chǔ)鞏固 課時(shí)跟蹤訓(xùn)練 知識(shí)點(diǎn)一 知識(shí)點(diǎn)二 把握熱點(diǎn)考向 考向一 考向二 應(yīng)用創(chuàng)新演練 5 4 考向三 1 超重表現(xiàn)為物體對(duì)懸掛物的拉力 或?qū)χС治锏膲毫?大于重力 其動(dòng)力學(xué)特征是物體具有向上的加速度 2 失重表現(xiàn)為物體對(duì)懸掛物的拉力 或?qū)χС治锏膲毫?小于重力 其動(dòng)力學(xué)特征是物體具有向下的加速度 3 不論物體處于超重還是失重狀態(tài) 物體的重力都沒(méi)有改變 自學(xué)教材 1 定義物體對(duì)懸掛物的拉力 或?qū)χС治锏膲毫?物體重力的現(xiàn)象 2 產(chǎn)生條件物體具有的加速度 大于 向上 重點(diǎn)詮釋 1 對(duì)超重的理解 1 物體處于超重時(shí)其重力并沒(méi)有發(fā)生變化 變化的只是物體受到的支持力或拉力 也就是我們所說(shuō)的視重比原來(lái)大了 2 物體超重與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系 2 超重現(xiàn)象的說(shuō)明 1 當(dāng)物體加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí) 設(shè)物體對(duì)支持物的壓力 或?qū)覓煳锏睦?為F 即視重 豎直方向上由牛頓第二定律得F mg ma 所以F mg ma 2 物體不在豎直方向上運(yùn)動(dòng) 只要其加速度在豎直方向上有分量 即ay 0時(shí) 則當(dāng)ay方向豎直向上時(shí) 物體處于超重狀態(tài) 1 質(zhì)量為m的人站在升降機(jī)里 如果升降機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的絕對(duì)值為a 升降機(jī)底板對(duì)人的支持力F m g a 則可能的情況是 A 升降機(jī)以加速度a向下加速運(yùn)動(dòng)B 升降機(jī)以加速度a向上加速運(yùn)動(dòng)C 在向上運(yùn)動(dòng)中 以加速度a制動(dòng)D 在向下運(yùn)動(dòng)中 以加速度a制動(dòng) 解析 升降機(jī)對(duì)人的支持力F m g a 大于人所受的重力mg 故升降機(jī)處于超重狀態(tài) 具有向上的加速度 選項(xiàng)B D正確 答案 BD 自學(xué)教材 1 定義物體對(duì)懸掛物的拉力 或?qū)χС治锏膲毫?物體重力的現(xiàn)象 2 產(chǎn)生條件物體具有的加速度 小于 向下 3 完全失重 1 定義 當(dāng)物體以大小等于g的加速度豎直下落時(shí) 物體對(duì)懸掛物或支持物完全的狀態(tài) 2 產(chǎn)生條件 a g 方向 沒(méi)有作用力 豎直向下 重點(diǎn)詮釋 1 對(duì)失重與完全失重的理解 1 物體處于失重和完全失重狀態(tài)時(shí) 物體的重力并沒(méi)有改變 改變的只是物體對(duì)水平支持面的壓力或者對(duì)豎直懸繩的拉力 2 完全失重狀態(tài)不限于自由落體運(yùn)動(dòng) 物體只要具有豎直向下的大小等于重力加速度g的加速度 就處于完全失重狀態(tài) 3 在完全失重狀態(tài)下 由重力產(chǎn)生的一切現(xiàn)象都不存在了 如物體對(duì)水平支持面沒(méi)有壓力 對(duì)豎直懸繩沒(méi)有拉力 不能用天平測(cè)物體的質(zhì)量 液柱不產(chǎn)生壓強(qiáng) 浸沒(méi)在液體中的物體不受浮力等 4 物體失重與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的關(guān)系 2 失重分析當(dāng)物體有向下的加速度時(shí) 由牛頓第二定律得 mg F ma 所以F mg ma可見 視重F比mg少ma 失去的部分可理解為使物體產(chǎn)生了向下的加速度 同時(shí)可看出 物體所受的重力也沒(méi)變 2 如圖5 5 1所示 一個(gè)盛水的容器底部有一小孔 靜止時(shí)用手指堵住小孔不讓它漏水 假設(shè)容器在下述運(yùn)動(dòng)中始終保持平動(dòng) 且忽略空氣阻力 則 圖5 5 1 A 容器自由下落時(shí) 小孔向下漏水B 將容器豎直向上拋出 容器向上運(yùn)動(dòng)時(shí) 小孔向下漏水 容器向下運(yùn)動(dòng)時(shí) 小孔不向下漏水C 將容器水平拋出 容器在運(yùn)動(dòng)中小孔向下漏水D 將容器斜向上拋出 容器在運(yùn)動(dòng)中小孔不向下漏水 解析 將容器拋出后 容器和容器中的水處于完全失重狀態(tài) 液面下任何一點(diǎn)的壓強(qiáng)都等于0 小孔不會(huì)向下漏水 故選D 答案 D 例1 某實(shí)驗(yàn)小組利用DIS系統(tǒng)觀察超重和失重現(xiàn)象 他們?cè)陔娞輧?nèi)做實(shí)驗(yàn) 在電梯的地板上放置一個(gè)壓力傳感器 在傳感器上放一個(gè)重為20N的物塊 實(shí)驗(yàn)中計(jì)算機(jī)顯示出傳感器所受物塊的壓力大小隨時(shí)間變化的關(guān)系圖像 根據(jù)圖像分析得出的結(jié)論中正確的是 圖5 5 2 A 從時(shí)刻t1到t2物塊處于失重狀態(tài)B 從時(shí)刻t3到t4物塊處于失重狀態(tài)C 電梯可能開始停在低樓層 先加速向上 接著勻速向上 再減速向上 最后停在高樓層D 電梯可能開始停在高樓層 先加速向下 接著勻速向下 再減速向下 最后停在低樓層 思路點(diǎn)撥 由圖像中壓力的大小與物體重力的關(guān)系判斷物塊的超 失重狀態(tài)及電梯的運(yùn)動(dòng)情況 解析 0 t1時(shí)間內(nèi) F mg 電梯可能靜止或勻速運(yùn)動(dòng) t1 t2內(nèi) F mg 電梯具有向上的加速度 物塊處于超重狀態(tài) 可能加速向上運(yùn)動(dòng)或減速向下運(yùn)動(dòng) t2 t3 F mg 可能靜止或勻速運(yùn)動(dòng) t3 t4 F mg 電梯具有向下的加速度 物塊處于失重狀態(tài) 可能做加速向下或減速向上運(yùn)動(dòng) 綜上分析可知 B C正確 答案 BC 借題發(fā)揮 物體究竟處于超重狀態(tài)還是失重狀態(tài) 可用三個(gè)方法判斷 1 從受力的角度判斷 當(dāng)物體所受向上的拉力 或支持力 大于重力時(shí) 物體處于超重狀態(tài) 小于重力時(shí)處于失重狀態(tài) 等于零時(shí)處于完全失重狀態(tài) 2 從加速度的角度判斷 當(dāng)物體具有向上的加速度時(shí)處于超重狀態(tài) 具有向下的加速度時(shí)處于失重狀態(tài) 向下的加速度為g時(shí)處于完全失重狀態(tài) 3 從運(yùn)動(dòng)的角度判斷 當(dāng)物體加速上升或減速下降時(shí) 物體處于超重狀態(tài) 當(dāng)物體加速下降或減速上升時(shí) 物體處于失重狀態(tài) 1 2011年10月 泰國(guó)遭受了特大洪澇災(zāi)害 其中最為嚴(yán)重的是距離首都曼谷70多公里的大城府 洪水幾乎阻隔了該府與外界的交通 救援人員只能借助直升機(jī)展開援救 下列關(guān)于被營(yíng)救人員在直升機(jī)上的狀態(tài)的描述正確的是 A 當(dāng)直升機(jī)加速上升時(shí) 被營(yíng)救人員處于失重狀態(tài)B 當(dāng)直升機(jī)減速下降時(shí) 被營(yíng)救人員處于超重狀態(tài)C 當(dāng)直升機(jī)上升時(shí) 被營(yíng)救人員處于超重狀態(tài)D 當(dāng)直升機(jī)下降時(shí) 被營(yíng)救人員處于失重狀態(tài) 解析 加速度方向向上 為超重狀態(tài) 加速度方向向下 為失重狀態(tài) 超重 失重與物體的速度方向無(wú)關(guān) 故B正確 A C D錯(cuò)誤 答案 B 例2 質(zhì)量是60kg的人站在升降機(jī)中的體重計(jì)上 如圖5 5 3所示 重力加速度g取10m s2 當(dāng)升降機(jī)做下列各種運(yùn)動(dòng)時(shí) 求體重計(jì)的示數(shù) 1 勻速上升 2 以4m s2的加速度加速上升 3 以5m s2的加速度加速下降 4 以重力加速度g加速下降 圖5 5 3 思路點(diǎn)撥 對(duì)人進(jìn)行受力分析 由牛頓第二定律計(jì)算出體重計(jì)對(duì)人的支持力 然后由牛頓第三定律得到人對(duì)體重計(jì)的壓力 即為體重計(jì)的示數(shù) 解析 1 勻速上升時(shí) 由平衡條件得 N1 mg 600N 由牛頓第三定律得人對(duì)體重計(jì)壓力為600N 即體重計(jì)示數(shù)為600N 2 加速上升時(shí) 由牛頓第二定律得 N2 mg ma1 N2 mg ma1 840N 由牛頓第三定律得人對(duì)體重計(jì)壓力為840N 即體重計(jì)示數(shù)為840N 3 加速下降時(shí) 由牛頓第二定律得 mg N3 ma3 N3 mg ma3 300N 由牛頓第三定律得人對(duì)體重計(jì)壓力為300N 即體重計(jì)示數(shù)為300N 4 當(dāng)a g加速下降時(shí) 人完全失重 體重計(jì)示數(shù)為零 答案 1 600N 2 840N 3 300N 4 0 借題發(fā)揮 超重和失重問(wèn)題實(shí)質(zhì)上就是牛頓第二定律應(yīng)用的延續(xù) 解題時(shí)應(yīng)抓住聯(lián)系力和運(yùn)動(dòng)的橋梁 加速度 其基本思路如下 1 確定研究對(duì)象 2 把研究對(duì)象從物體系中隔離出來(lái) 分析受力并畫出受力圖 3 選取正方向 分析物體的運(yùn)動(dòng)情況 確定加速度方向 4 根據(jù)牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列方程 5 解方程 找出所需要的結(jié)果 2 某舉重運(yùn)動(dòng)員在a 2m s2勻加速下降的升降機(jī)中最多能舉起m1 75kg的物體 則此人在地面上最多可舉起多大質(zhì)量的物體 若此人在一勻加速上升的升降機(jī)中最多能舉起m2 50kg的物體 則此升降機(jī)上升的加速度為多大 g 10m s2 答案 60kg2m s2 例3 如圖5 5 4所示 臺(tái)秤上放置盛水的杯 杯底用細(xì)線系一木質(zhì)小球 若細(xì)線突然斷裂 則在小木球上浮到水面的過(guò)程中 臺(tái)秤的示數(shù)將 A 變小B 變大C 不變D 無(wú)法判斷 圖5 5 4 思路點(diǎn)撥 繩斷后 以木球和等體積的水為研究對(duì)象 根據(jù)木球的運(yùn)動(dòng)情況分別分析它們的超 失重情況 然后整體分析得出結(jié)論 解析 將容器和木球視為整體 整體受臺(tái)秤豎直向上的支持力和豎直向下的重力 當(dāng)細(xì)線被剪斷后 其實(shí)際效果是 在木球向上加速運(yùn)動(dòng)的同時(shí) 木球上方與該木球等體積的水球 將以同樣大小的加速度向下加速流動(dòng) 從而填補(bǔ)了木球占據(jù)的空間 由于 水 木 水球的質(zhì)量大于木球的質(zhì)量 故木球和水組成系統(tǒng)的重心有向下的加速度 整個(gè)系統(tǒng)將處于失重狀態(tài) 故臺(tái)秤的示數(shù)將變小 故正確答案為A B C D錯(cuò) 答案 A 借題發(fā)揮 等效替代是物理上常用的一種分析方法 如木球的上升 可同時(shí)有一等大的水球下降 這樣可使問(wèn)題分析簡(jiǎn)化 整個(gè)系統(tǒng)的重心變化由復(fù)雜變得簡(jiǎn)單 若在例題圖中的容器口有一個(gè)固定的支架 用細(xì)線系住一個(gè)實(shí)心鐵球懸掛于支架上 并浸沒(méi)在水中 如圖5 5 5所示 當(dāng)把細(xì)線剪斷后 鐵球下沉的過(guò)程中 臺(tái)秤的示數(shù)如何變化 圖5 5 5 解析 剪斷細(xì)線后 鐵球加速下沉 同時(shí)有同體積的水加速上升 因?yàn)殍F球比同體積的水重 則整個(gè)容器 包括水 鐵球 框架 的重心下降 故系統(tǒng)具有向下的加速度 系統(tǒng)處于失重狀態(tài) 故臺(tái)秤示數(shù)與剪斷細(xì)線前相比較應(yīng)該變小 答案 變小 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全 同學(xué)們 來(lái)學(xué)校和回家的路上要注意安全