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《超重和失重》运动和力的关系PPT课件

《超重和失重》运动和力的关系PPT课件 详细介绍:

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《超重和失重》运动和力的关系PPT课件

第一部分内容:学习目标

1.知道超重、失重和完全失重现象,会根据条件判断超重、失重现象.(重点)

2.能从动力学角度理解自由落体运动和竖直上抛运动.

3.掌握传送带问题和滑块—滑板模型问题的解题技巧.(难点)

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超重和失重PPT,第二部分内容:新知探究

一、重力的测量

1.一种方法是,先测量物体做自由落体运动的加速度g,再用______测量物体的质量,利用牛顿第二定律可得:G=______.

2.另一种方法是,利用力的____________对重力进行测量.

二、超重和失重

1.超重

(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) ______物体所受重力的现象.

(2)产生条件:物体具有____________的加速度.

2.失重

(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) ______物体所受重力的现象.

(2)产生条件:物体具有____________的加速度.

(3)完全失重

①定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) ____________的状态.

②产生条件:a=g,方向____________.

自我检测

思维辨析

(1)物体向上运动时一定处于超重状态.(  )

(2)物体减速向下运动时处于失重状态.(  )

(3)物体处于失重状态时重力减小了.(  )

(4)物体处于完全失重状态时就不受重力了.(  )

(5)不论物体超重、失重,还是完全失重,物体所受的重力都是不变的.(  )

基础理解

(1)应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入.例如平伸手掌托起物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛出.对此现象分析正确的是(  )

A.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态

B.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态

C.在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度

D.在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度

提示:选D.手托物体抛出的过程,必有一段加速过程,其后可以减速,可以匀速,当手和物体匀速运动时,物体既不超重也不失重;当手和物体减速运动时,物体处于失重状态,选项A错误;物体从静止到运动,必有一段加速过程,此过程物体处于超重状态,选项B错误;当物体离开手的瞬间,物体只受重力,此时物体的加速度等于重力加速度,选项C错误;重物和手有共同的速度和加速度时,二者不会分离,故物体离开手的瞬间,物体向上运动,物体加速度等于重力加速度,但手的加速度大于重力加速度,并且方向竖直向下,选项D正确.

(2)(2019•东胜校级月考)关于超重和失重的下列说法中,正确的是(  )

A.物体向上运动时处于超重状态,物体向下运动时处于失重状态

B.处于完全失重状态的物体一定是向下运动

C.超重就是物体所受的重力增大了,失重就是物体所受的重力减小了

D.物体做自由落体运动时处于完全失重状态

提示:选D.根据牛顿第二定律,物体具有向上的加速度时,物体处于超重状态;物体具有向下的加速度时,物体处于失重状态.物体向上运动或向下运动,加速度可能向上也可能向下,不能够判断它是处于超重还是失重状态,故A、B错误;超重并非物体所受的重力增大了,而是弹力(视重)比重力大;失重也并非物体所受的重力减小了,而是弹力(视重)比重力小,故C错误;物体做自由落体运动时,加速度等于重力加速度,方向向下,物体处于完全失重状态,故D正确.

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超重和失重PPT,第三部分内容:师生互动

超重和失重问题

问题导引

文博同学每天放学都要乘垂直电梯上、下楼,在电梯下楼时,开始他觉得背的书包变轻了,快到楼底时他觉得书包又似乎变重了.这是为什么?

要点提示 开始时电梯从静止做加速运动,使文博同学和电梯一起处于失重状态;快到楼底时,电梯一定有一个减速过程,则该过程中使电梯处于超重状态,就会出现上述现象.

【核心深化】

1.实重与视重

实重:物体实际所受的重力.物体所受重力不会因物体运动状态的改变而变化.

视重:当物体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”,大小等于弹簧测力计所受的拉力或台秤所受的压力.超重与失重不是重力本身变了,而是物体对悬挂物的拉力或对水平支持物的压力发生了变化,即“视重”变化了.若弹力大于重力是超重,反之则是失重.

2.超重、失重的比较

3.求解超重与失重问题的基本思路

超重和失重问题实质上就是牛顿第二定律应用的延续,解题时仍应抓住加速度这个关键量.具体方法是:

(1)分析物体运动的加速度方向;

(2)判断物体处于超重(或失重)状态;

(3)利用牛顿第二定律分析和求解.

关键能力1 对超、失重状态的判断

某同学利用体重计研究超重与失重现象.在一次实验中,她先蹲在体重计上,在她由稳定的蹲姿变化到稳定站姿的过程中,下列说法正确的是(  )

A.该同学处于超重状态

B.该同学处于失重状态

C.体重计示数先减小后增大

D.体重计示数先增大后减小

关键能力2 超、失重现象中的计算

(多选)(2019•石家庄期末)小明站在电梯内的体重计上,电梯静止时体重计示数为50 kg,若电梯在竖直方向运动过程中,他看到体重计的示数为45 kg时,取重力加速度g=10 m/s2.下面说法中正确是(  )

A.电梯可能在加速上升,加速度大小为9 m/s2

B.电梯可能在加速下降,加速度大小为1 m/s2

C.电梯可能在减速上升,加速度大小为1 m/s2

D.电梯可能在减速下降,加速度大小为9 m/s2

关键能力3 超、失重现象中的图象分析

某实验小组利用DIS系统观察超重和失重现象.他们在学校电梯房内做实验,在电梯天花板上固定一个力传感器,测量挂钩向下,并在挂钩上悬挂一个重为10 N的钩码,在电梯运动过程中,计算机显示屏上显示出如图所示图象,以下根据图象分析所得结论错误的是(  )

A.该图象显示出了力传感器对钩码的拉力大小随时间的变化情况

B.从时刻t1到t2,钩码处于失重状态,从时刻t3到t4,钩码处于超重状态

C.电梯可能先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后静止

D.电梯可能先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后静止

[思路点拨] (1)拉力大于重力处于超重状态,拉力小于重力处于失重状态.

(2)超重时电梯可能向上加速运动,也可能向下减速运动.

(3)失重时,电梯可能向下加速运动,也可能向上减速运动.

关键能力4 完全失重现象的判断

(2019•闵行一模)某同学找了一个用过的“易拉罐”在靠近底部的侧面打了一个洞,用手指按住洞,向罐中装满水,然后将易拉罐竖直向上抛出,空气阻力不计,则下列说法正确的是(  )

A.易拉罐上升的过程中,洞中射出的水的速度越来越快

B.易拉罐下降的过程中,洞中射出的水的速度越来越快

C.易拉罐上升、下降的过程中,洞中射出的水的速度都不变

D.易拉罐上升、下降的过程中,水不会从洞中射出

名师点拨

判断超重、失重状态的方法

从受力的角度判断

当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时,物体处于超重状态,小于重力时处于失重状态,等于零时处于完全失重状态

从加速度的角度判断

当物体具有向上的加速度时处于超重状态,具有向下的加速度时处于失重状态,向下的加速度为g时处于完全失重状态

从速度变化角度判断

(1)物体向上加速或向下减速时,超重

(2)物体向下加速或向上减速时,失重

【达标练习】

1.(2019•浙江模拟)超重与失重是宇航员生活和工作中的两大难题.实际上,在我们的生活中也充满了超重和失重.假如某同学家住10楼,那么,他从一楼开始坐电梯回家的过程中,体验到的将是(  )

A.先超重,后等重,再失重

B.先失重,后等重,再超重

C.一直超重

D.一直失重

2.(2019•平谷期末)如图所示为游乐场中的一种大型游乐设施跳楼机,它可以使人体验超重和失重.参加游戏的游客被安全带固定在座椅上,由升降机从静止开始经历加速、匀速、减速过程,将座椅提升到一定高度处,然后由静止释放,落到一定位置时,制动系统启动,座椅做减速运动,到达某一高度时停下.在上述过程中,关于座椅中的人所处的状态,下列判断正确的是(  )

A.座椅在整个上升的过程中人都处于超重状态

B.座椅在减速上升的过程中人处于超重状态

C.座椅在整个下降的过程中人都处于失重状态

D.座椅在减速下降的过程中人处于超重状态

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超重和失重PPT,第四部分内容:随堂知能演练

1.(2019•相城校级月考)下列关于超重、失重现象的描述中,正确的是(  )

A.电梯正在减速上升,人在电梯中处于超重状态

B.电梯正在加速下降,人在电梯中处于失重状态

C.举重运动员托举杠铃保持静止,运动员处于超重状态

D.列车在水平轨道上加速行驶,车上的人处于超重状态

2.(2019•上海二模)如图所示,小芳在体重计上完成下蹲动作.下列F-t图象能反映体重计示数随时间变化的是(  )

3.(多选)如图所示,一水平方向足够长的传送带以恒定的速率v1沿顺时针方向运动,把一质量为m的物体无初速度地轻放在左端,物体与传送带间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g,则下列说法正确的是(  )

A.物体一直受到摩擦力作用,大小为μmg

B.物体最终的速度为v1

C.开始阶段物体做匀加速直线运动

D.物体在匀速阶段受到的静摩擦力向右

4.如图所示,倾斜传送带与水平方向的夹角为θ=37°,将一小物块轻轻地放在正在以速度v=10 m/s匀速逆时针转动的传送带的上端,物块与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力的大小),传送带两皮带轮轴心间的距离为L=29 m,(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:

(1)将物块从顶部传送到传送带底部所需的时间;

(2)若物块与传送带之间的动摩擦因数为μ′=0.8,物块从顶部传送到传送带底部所需的时间.

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