超重和失重从动力学看自由落体运动件学习教案.pptx
上传人:王子****青蛙 上传时间:2024-09-13 格式:PPTX 页数:54 大小:2MB 金币:10 举报 版权申诉
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会计学要点一超重和失重1.视重当物体(wùtǐ)挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时,弹簧测力计或台秤的示数称为“视重”,大小等于秤所受的拉力或压力.2.超重现象(1)概念:物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力(yālì))大于物体所受重力的现象.(2)产生条件:物体具有竖直向上的加速度,与物体的速度的大小和方向无关.(3)产生原因:当物体具有向上(xiàngshàng)的加速度a(物体做向上(xiàngshàng)加速或向下减速运动)时,支持物对物体的支持力(或悬挂物对物体的拉力)为FT.由牛顿第二定律可得:FT-mg=ma.所以FT=m(g+a)>mg由牛顿第三定律知,物体对支持物的压力(或对悬绳的拉力)FT′>mg.3.失重现象(1)概念:物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)小于重力的现象.(2)产生条件:物体具有竖直向下的加速度,与物体速度的大小和方向无关.(3)产生原因:当物体具有竖直向下的加速度(物体可加速向下运动,也可以减速向上运动)时,悬绳对物体的拉力(或支持物对物体的支持力)为FT.由牛顿第二定律得mg-FT=ma,所以FT=mg-ma<mg.由牛顿第三(dìsān)定律可知,物体对悬绳的拉力(或对支持物的压力)FT′=mg-ma<mg.4.完全失重现象物体对悬线的拉力(或对支持物的压力(yālì))等于零的现象.此时物体的加速度竖直向下且大小等于g.比如:自由落体运动.(1)物体处于超重状态时,不一定向上加速运动,也可能向下减速运动;同理,物体处于失重状态时,不一定向下加速运动,也可能向上减速运动.(2)在完全失重状态下,平常由重力产生的一切物理现象都会消失,比如物体对桌面无压力、浸在水中的物体不受浮力、液体对容器壁没有压强等.靠重力才能(cáinéng)使用的仪器也不能再使用,如天平、液体气压计等.有的同学误认为超重就是物体的重力增加了,失重就是物体的重力减少了.辨析:(1)物体超重和失重并不是物体的实际重力变大或变小,物体所受重力G=mg始终存在,且大小方向不随运动状态变化.只是因为由于(yóuyú)物体在竖直方向有加速度,从而使物体的视重变大或变小.(2)物体由于(yóuyú)处于地球上不同地理位置而使重力G值略有不同的现象不属于超重和失重现象.要点二从动力学看自由落体运动1.自由落体运动物体只在重力作用下从静止(jìngzhǐ)开始下落的运动.2.力学特征只受重力的作用,F合=G=mg,是一个理想化的运动模型.做自由落体运动(yùndòng)的物体处于完全失重状态.////(5)竖直上抛运动的处理方法①分段法:上升过程是加速度a=-g,末速度v=0的匀减速直线运动,下落过程是自由落体运动.②整体(zhěngtǐ)法:将全过程看做是初速度为v0、加速度为-g的匀变速直线运动,其运动过程符合匀变速直线运动规律,即匀变速直线运动的几个关系式可以直接应用.做竖直(shùzhí)上抛运动的物体也处于完全失重状态.“蹦极”是一项非常刺激的体育运动,某人身系弹性绳自高空P点自由下落,右图中a点是弹性绳的原长位置(wèizhi),c点是人能到达的最低点,b点是人静止悬吊着时的平衡位置(wèizhi),人在从P点下落到最低点c的过程中()A.人在Pa段做自由落体运动,处于完全失重(shīzhòng)状态B.在ab段绳的拉力小于人的重力,人处于失重(shīzhòng)状态C.在bc段绳的拉力小于人的重力,人处于失重(shīzhòng)状态D.在c点,人的速度为零,其加速度为零【解析】可通过以下(yǐxià)表格对各选项逐一进行分析【方法总结】判断物体超重与失重(shīzhòng)的方法:(1)物体处于超重还是失重(shīzhòng)状态,只取决于加速度的方向,与物体的运动方向无关.(2)当物体的加速度方向向上时,处于超重状态.(3)当物体的加速度方向向下时,处于失重(shīzhòng)状态.(4)当物体的加速度向下,且a=g时,处于完全失重(shīzhòng)状态.某实验小组,利用DIS系统观察超重和失重现象,他们(tāmen)在电梯内做实验,在电梯的地板上放置一个压力传感器,在传感器上放一个重为20N的物块,如图甲所示,实验中计算机显示出传感器所受物块的压力大小随时间变化的关系图象,如图乙.根据图象分析得出的结论中正确的是()A.从时刻t1到t2,物块处于失重状态B.从时刻t3到t4,物块处于失重状态C.电梯可能开始停在低楼层,先加速(jiāsù)向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在高楼层D.电梯可能开始停在高楼层,先加速(jiāsù)向下,接着匀速向下,再减速向下,最后停在低楼层解析:从F­t图象可以看出,0~t1,F=m