2018-2019学年鲁科版必修1 6.4 超重与失重 学案
2018-2019学年鲁科版必修1 6.4 超重与失重 学案第2页

 例1 设想某同学站在一高层公寓中的电梯中,手中的弹簧秤下挂一质量为m的钩码,试分析各种情况下弹簧秤的示数(钩码的视重)

解析:电梯有七种运动状态:静止、加速向上运动、匀速向上运动、减速向上运动、加速向下运动,匀速向下运动,,减速向下运动。

静止和匀速直线运动是平衡状态,钩码所受的合外力为零,弹簧秤的示数F=mg(视重=重力)

加速向上和减速向下,电梯的加速度都向上,由牛顿第二定律F-mg=ma 弹簧秤的示数F=mg+ma(视重大于重力,超重了ma)

加速向下和减速向上,电梯的加速度都向下,由牛顿第二定律mg-F=ma 弹簧秤的示数F=mg-ma(视重小于重力,失重了ma)

如果像自由落体运动那样,钩码的加速度是重力加速度是重力加速度g,则弹簧秤的示数F=mg-mg=0(视重为零,钩码处于完全失重状态)。

说明: 完全失重不限于自由落体运动,由牛顿第二定律知,只要物体只受重力作用,其加速度为g,物体就处于完全失重状态。比如:不计空气阻力作用时的各种抛体运动,后边还要学习的环绕地球运转的空间站中的物体等,都处于完全失重状态。

在完全失重状态中,有很多特殊现象,如:物体对水平面没有压力,对竖直悬线没有拉力,不能用天平测量物体的质量,液柱不产生压强,浸没在液体中的物体不受浮力。

【名师小结 感悟反思】

  1.超重不是重力增加,失重也不是重力减小,完全失重也不是重力消失,在超重、失重现象中,物体所受的重力不变。

  2.物体加速度向上,出现超重现象;加速度向下,出现失重现象,与速度方向无关。

【小试身手 轻松过关】

  1.关于超重和失重,下列说法正确的是( )

  A.超重就是物体受的重力增加了

  B.失重就是物体受的重力减少了

C.完全失重就是物体一点重力都没有人