物理:4.6《超重和失重》学案(粤教版必修1)
物理:4.6《超重和失重》学案(粤教版必修1)第2页

  也可能是"减速向上"运动。

  (2) 虽然失重现象的产生仅取决于加速度的方向,但失重的多少却与加速度的大小有关。加速度a越大(a<g),物体失重就越多。

  (3) 发生失重现象时,物体的重力并没有改变,只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力。

  (四) 完全失重现象

  1 完全失重现象:当物体向下的加速度等于重力加速度g时,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的状态叫做完全失重状态。

  2 产生条件:物体运动的加速度为重力加速度g。

  3 注意:(1)完全失重现象与物体运动的速度大小和方向都无关。物体处于完全失重状态时,可以向上运动,也可以向下运动,但加速度a一定为重力加速度g.所以,物体可能是在做"自由落体"运动,也可能是在做"竖直上抛"运动或斜抛运动等。(2)物体处于完全失重状态时,只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零,但重力照常存在且不变!(3)发生完全失重现象时,平常一切由重力产生的现象都会消失,如天平失效、测力计不能测重力、浸在液体中的物体不再受浮力、液体柱不再产生压强等。

  (五) 判断物体失重与超重,应以牛顿第二定律为依据,解题要点如下:

  1 隔离物体进行受力分析,画出物体的受力图

  2 选取竖直向上的方向为正方向,根据牛顿第二定律列方程。

  3 解方程得到物体受到的弹簧拉力,根据牛顿第三定律,得到物体给予弹簧秤的拉力。若此力大于物体重力,物体超重;若小于物体重力,物体失重。

二、例题分析

  【例1】某人站在一静止的台秤上,当他猛地下蹲的过程中,若不考虑台秤的惯性,则台秤的示数( )

  A.先变大后变小,最后等于他的重力 B.变大,最后等于他的重力

  C.先变小,后变大,最后等于他的重力 D.变小,最后等于他的重力

  【解析】解决这类问题首先要判断物体的运动状态,然后根据运动状态的变化确定物体加速度的方向,最后判断物体是处于超重还是失重。人下蹲的过程经历了从静止、加速向下、减速向下和静止三个过程,显然在这三个过程中,人的加速度方向是:向下、向上、为零。可见,人从静止到最大下蹲速度的过程中处于失重状态,台秤的示数将变小;从最大的下蹲速度到静止,人处于超重状态,台秤的示数将变大;最后人处于静止状态,台秤的示数等于人的重力。

  【答案】C

评注:判断物体处于超重还是失重状态,应当看加速度的方向。加速度向上时一定处于超重状态,加速度向下时一定处于失重状态。物体的超重和失重与其速度的方向和大小无关。