教科版物理必修1 第三章 第6節(jié)：深入剖析超重、失重現(xiàn)象 （講義）

1、.高中物理深化剖析超重、失重現(xiàn)象一、考點打破：考點課程目的備注超重、失重現(xiàn)象1. 知道什么是超重和失重；2. 知道產生超重和失重的條件；3. 會分析、解決超重和失重問題高考中以選擇題的形式出現(xiàn)，是牛頓第二定律的應用，和實際的物理情景聯(lián)絡較多，通過牛頓第二定律糾正同學們在平時的一些錯誤認識二、重難點提示： 重點：會分析、解決超重和失重問題。難點：識別實際現(xiàn)象中的超重和失重。1. 超重1定義：物體對支持物的壓力或對懸掛物的拉力大于物體所受重力的情況。2產生條件：物體具有向上的加速度。3運動學特征：向上加速或向下減速。2. 失重1定義：物體對支持物的壓力或對懸掛物的拉力小于物體所受重力的情況。2產生

2、條件：物體具有向下的加速度。3運動學特征：向上減速或向下加速。3. 完全失重1定義：物體對支持物的壓力或對懸掛物的拉力等于零的情況稱為完全失重現(xiàn)象。2產生條件：物體的加速度ag，方向豎直向下。3作用效果特征：與重力有關的現(xiàn)象消失了。4. 對超重與失重現(xiàn)象的理解1超重并不是重力增加了，失重并不是重力減小了，完全失重也不是重力完全消失了。在發(fā)生這些現(xiàn)象時，物體的重力仍然存在，且不發(fā)生變化，只是物體對支持物的壓力或對懸掛物的拉力發(fā)生了變化即“視重發(fā)生變化。2只要物體有向上或向下的加速度，物體就處于超重或失重狀態(tài)，與物體向上運動還是向下運動無關。3盡管物體的加速度不是在豎直方向，但只要其加速度在豎直方

3、向上有分量，物體就會處于超重或失重狀態(tài)。4物體超重或失重的多少是由物體的質量和豎直加速度共同決定的，其大小等于ma?？紤]：超重是不是物體重力增加？失重是不是物體重力減?。?在完全失重的系統(tǒng)中，哪些測量儀器不能使用？例題1 豎直升降的電梯內的天花板上懸掛著一根彈簧秤，如下圖，彈簧秤的秤鉤上懸掛一個質量m4kg的物體，試分析以下情況下電梯的運動情況g取10m/s2：1當彈簧秤的示數(shù)T140N，且保持不變；2當彈簧秤的示數(shù)T232N，且保持不變；3當彈簧秤的示數(shù)T344N，且保持不變。思路分析：選取物體為研究對象，它受到重力mg和豎直向上的拉力T的作用，規(guī)定豎直向上方向為正方向。1當T140N時，根

4、據(jù)牛頓第二定律有T1mgma1，解得這時靜止或勻速直線運動狀態(tài)；2當T232N時，根據(jù)牛頓第二定律有T2mgma2，解得這，式中的負號表示物體的加速度方向與所選定的正方向相反，即電梯的加速度方向豎直向下，電梯加速下降或減速上升。3當T344N時，根據(jù)牛頓第二定律有T3mgma3，解得這時，a3為正值表示電梯的加速度方向與所選的正方向一樣，即電梯的加速度方向豎直向上，電梯加速上升或減速下降。答案：1當彈簧秤的示數(shù)T140N，且保持不變時，電梯處于靜止或勻速直線運動狀態(tài)；2當彈簧秤的示數(shù)T232N，且保持不變時，電梯加速下降或減速上升；3當彈簧秤的示數(shù)T344N，且保持不變時，電梯加速上升或減速下

5、降。例題2 如下圖，滑輪的質量不計，三個物體的質量關系是：m1m2m3，這時彈簧秤的讀數(shù)為T，假設把物體m2從右邊移到左邊的物體m1上，彈簧秤的讀數(shù)T將 A. 增大B. 減小C. 不變D. 無法判斷思路分析：1假設僅需定性討論彈簧秤讀數(shù)T的變化情況，那么當m2從右邊移到左邊后，左邊的物體加速下降，右邊的物體以大小一樣的加速度加速上升，由于m1m2m3，故系統(tǒng)的重心加速下降，系統(tǒng)處于失重狀態(tài)，因此Tm1m2m3g，而m2移至m1上后，由于左邊物體m1、m2加速下降而失重，因此跨過滑輪的連線張力T0m1m2g；由于右邊物體m3加速上升而超重，因此跨過滑輪的連線張力T0m3g。2假設需定量計算彈簧秤

6、的讀數(shù)，那么將m1、m2、m3三個物體組成的連接體使用隔離法，求出其間的互相作用力T0，而彈簧秤讀數(shù)T2T0，即可求解。答案：B【方法提煉】物體或系統(tǒng)具有向上的加速度或在豎直方向上加速度向上的分量，那么物體對懸線的拉力或對支持物的壓力大于其重力；反之那么小于。利用超失重的概念可輕松判斷壓力或拉力與重力的大小關系。針對訓練：如下圖，物體A被平行于斜面的細線拴在斜面的上端，整個裝置保持靜止狀態(tài)，斜面被固定在臺秤上，物體與斜面間無摩擦，裝置穩(wěn)定后，當細線被燒斷物體下滑時與靜止時相比較，臺秤的示數(shù)A. 增加 B. 減小 C. 不變 D. 無法確定思路分析：細線被燒斷物體沿斜面下滑時不受摩擦力，那么物體A將加速下滑，那么物體A的加速度沿豎直向下方向的分量不為0，那么A處于失重狀態(tài)，故臺秤對系統(tǒng)的支持力將減小，故B正確。答案：B總分值訓練：如下圖，質量為M的木楔ABC靜置于粗糙程度面上，在斜面頂端將一質量為m的物體，以一定的初速度從A點沿平行斜面的方向推出，物體m沿斜面向下做減速運動，在減速運動過程中，以下有關說法中正確的選項是A. 地面對木楔的支持力大于MmgB. 地面對木楔的支持力小于MmgC. 地面對木楔的支持力等于MmgD. 地面對木楔的摩擦力為0思路分析：由于物體m沿斜面向下做減速運動，那么物體