第四章 牛顿运动定律 用牛顿定律解决问题（二） 超重与失重

(共25张PPT)
应用牛顿运动定律解决问题(二)
超重和失重
授课人：李艳杰
太空中的生活
太空失重.avi
mg
m
0 N
弹簧秤下挂一质量是m的重物,当整个装置处于下面的运动状态时,观察弹簧秤的示数与重力的大小关系如何
1.向上匀加速运动状态
F＞mg
为什么？
学生演示实验
生活现象一
1.试谈当升降机启动时,其中乘客的感受.为什么
一个物体放在升降机中的台秤上, 试分析当升降机处于下面的运动状态时, 台秤的示数与重力大小关系如何
1.匀加速上升状态
分析:
F
G
a
v
60kg
0kg
解:对物体受力分析如图所示
由F=ma可得
F-mg=ma
即:F=mg+ma
由牛顿第三定律可得 F’ =F
则: F’ >G
若在加速度大小和方向都不变情况下,把物体的运动速度改为向下(减速下降状态),那么物体的受力情况是否发生变化呢
2.
F
G
a
v
60kg
0kg
解:对物体受力分析如图所示
由F=ma可得
F-mg=ma
即:F=mg+ma
由牛顿第三定律可得 F’ =F
则: F’ >G
当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,称为超重现象.
思考：向上的加速度对应几种运动形式？
1. 定义:
只要物体具有向上的加速度,物体就处于超重状态.
3. 产生条件:
G不变
F’>G
2. 理解:
一.超重
学生演示实验
弹簧秤下挂一质量是m的重物,当整个装置处于下面的运动状态时，观察弹簧秤的示数与重力的大小关系如何
2.向下匀加速直线运动状态
F为什么？
mg
m
0 N
生活现象二
2.试谈当升降机制动时,其中乘客的感受.为什么
一个物体放在升降机中的台秤上, 试分析当升降机处于下面的运动状态时, 台秤的示数与重力大小关系如何
3.匀加速下降状态
分析:
60kg
0kg
F
G
a
V
解:对物体受力分析如图所示
由F=ma可得
mg-F=ma
即:F=mg-ma
由牛顿第三定律可得 F’ =F
则: F’ ＜G
60kg
0kg
5.若在加速度大小和方向都不变情况下,把物体的运动速度改为向上（匀减速上升）那么物体的受力情况是否发生变化呢
F
G
a
v
当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,称为失重现象.
(1) Ｇ不变
(2)F’ ＜G
只要物体具有向下的加速度,物体就处于失重状态.　　　
思考：向下的加速度对应几种运动形式？
二.失重
1.定义:
2.理解:
3.产生条件:
演示实验
将一下端带有一小口孔装满水的塑料瓶自由释放使之自由下落,观察现象并分析原因.
在自由下落中，塑料瓶中的水并没有从小孔中漏出，而只是在到达地面时溅出一些。
(1)实重Ｇ不变
(2)视重F’为零
只要物体具有向下的重力加速度,物体就处于完全失重状态.
思考讨论：当物体处于完全失重状态下，因重力而表现出
的现象是否还仍然存在呢？
三.完全失重
1.定义:
2.理解:
3.产生条件:
如果物体正好以大小等于g的加速度竖直下落,那么,这时物体对支持物(或悬挂物)完全没有作用力,好象完全没了重力作用,这种状态是完全失重状态。
起重机在吊起货物时,为什么缓慢加速而不是迅猛加速呢
思考讨论:
训练题
弹簧秤下挂一质量为1kg的物体,求下列各种情况下,弹簧秤的示数为多少 (g=10m/s2)
(1) V=5m/s 匀速上升(或匀速下降)
(2) 以a=5m/s2加速上升(或减速下降)
(3) 以a=5m/s2加速下降(或减速上升)
(4)以重力加速度ɡ加速下降(或减速上升)
(2)当V0=0m/s时，以a=5m/s2加速上升(或减速下降)
F
G
a
v
解:对物体受力分析如图所示
由F=ma可得
F-mg=ma
即:F=mg+ma
= 1kg×10m/s2+ 1kg×5m/s2
=15N
由牛顿第三定律可得 F’ =F
则: F’ =15N
当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,称为超重现象。
当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,称为超重现象。
如果物体正好以大小为g的加速度竖直下落,那么,这时对支持物,悬挂物完全没有作用力,好象完全没了重力作用,这种状态是完全失重状态。
定义
超重:
失重:
完全失重:
实质
超重: G不变 F’>G
完全失重: G不变 F=0
失重: G不变 F’产生条件
超重: a向上
失重: a向下
完全失重: a=g
祝：
领导、同事和同学们
元旦快乐！