超重和失重导学案.doc

(完整word)超重和失重导学案
第六节 超重和失重导学案
学习目标：
1．进一步理解牛顿运动定律，用牛顿运动定律解释生活中的实际问题．
2．通过探究认识什么是超重和失重现象，知道产生超重和失重的条件．
预习案
一、 知识准备
1、牛顿第二定律:________________________
2、牛顿第二定律的应用步骤：__________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________
二、教材助读：
1、超重时物体的重力增加了吗？失重时物体的重力减小了吗？_________________________________
2、超重时物体的速度方向一定向上吗？加速度方向如何?_____________________________________
3、完全失重时物体对水平支持面的压力等于零吗？此时物体是否还受重力？______________________
(三）预习自测
1、 （单选）下列关于超重、失重现象,说法正确的是（　　)．
A．超重现象就是重力增大,失重就是重力减小
B．无论是超重还是失重,实质上物体的重力并没改变
C．卫星中的物体，从一发射开始就处于完全失重状态
D．不管什么原因，只要物体对支持物(或悬绳)的压力（或拉力)增大，就叫物体处于超重状态
2。(双选）升降机中站着一个人,在升降机减速上升过程中，以下说法正确的是（ )
A.人对地板压力将增大 B。地板对人的支持力小于重力
C。人所受的重力将会减小 D。人所受的重力保持不变
3、（双选）（2011·兰州高一检测）在以加速度a= 匀加速上升的电梯里，有一质量为m的人，下列说法正确的是（ ）
A。人的重力为 B.人的重力仍为mg C.人对电梯的压力为 D.人对电梯的压力为

思考总结:
1、 物体的超重、失重取决于什么物理量？___________________
2、 物体处于超重状态，其加速度方向是不是一定竖直向上？物体处于失重状态,其加速度方向是不是一定竖直向下？
_____________________________________________________________________________________
3、 解决超重、失重问题的关键是什么？________________________________________________

课堂探究
一、对超重、失重的理解
1.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，而是物体对竖直悬绳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,反之是失重。
2、超重、失重的分析
特征 状态

加速度方向
视重（F）与重力关系

运动情况

mg
F
a
受力图

超重

向上

F=m(g+a）
〉mg

向上加速
向下减速

失重

完全失重

【典例1】（2011·汕头高一检测）有一根钢丝的最大拉力为100 N,在一个运动的电梯中，这根钢丝下悬挂了12 kg的物体恰好没有断，问电梯可能做怎样的运动？（取g= 10 m/s2）

【变式训练1】（单选)（2011·广州高一检测）如图所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，在电梯运行时，乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量大,这一现象表明( ）
A。电梯一定是在上升万岁 B。电梯一定是在下降
C.电梯的加速度方向一定是向下 D。乘客一定处在超重状态
【变式训练2】(双选）（2011·昆明高一检测）一个重为600 N的人站在电梯中，此人对电梯地板的压力为700 N，则此电梯的运动情况可能是( ）
A.加速上升 B.减速上升 C。加速下降 D.减速下降
【规律方法】 超重、失重判断三法
物体究竟处于超重状态还是失重状态，可用三个方法判断:
（1）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。
（2）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。
（3）从运动的角度判断，当物体加速上升或减速下降时,物体处于超重状态,当物体加速下降或减速上升时,物体处于失重状态。
二、超重、失重问题的求解
【典例3】 一个质量是50 kg的人站在升降机的地板上,升降机的顶部悬挂了一个弹簧测力计,弹簧测力计下面挂着一个质量为mA＝5 kg的物体A，当升降机向上运动时，他看到弹簧测力计的示数为40 N,如图4－6－2所示，g取10 m/s2，求此时人对地板的压力．

【变式训练1】质量为50 kg的人站在升降机中，取竖直向上的方向为正方向，升降机运动的v－t图象如图4－6－5所示，在t＝0至t＝2 s内，人对升降机地板的压力为________ N；在t＝6 s至t＝10 s内，人对升降机地板的压力为______ N．(g取10 m/s2）

【变式训练2】某人在地面上最多能举起m1＝60 kg的物体，在一个加速下降的电梯里最多能举起m2＝80 kg的物体，取g＝10 m/s2,求：
（1）此电梯的加速度．
(2)若电梯以(1)中加速度大小加速上升,则此人在电梯中最多能举起多大质量的物体？

三、多物体系统中的超重、失重问题
【典例4】(单选）如图所示，斜面体M始终处于静止状态，当物体m沿斜面下滑时，下述错误的是( )
A.匀速下滑时，M对地面压力等于（M+m）g B.加速下滑时，M对地面压力小于（M+m）g
C.匀减速下滑时,M对地面压力大于（M+m）g
D。M对地面压力始终等于（M+m）g
【解题指导】研究系统整体,分析整体在竖直方向上的加速度方向，确定超失重情况。
检测训练:
1、（单选)某人站在一台秤上，在此人迅速下蹲的过程中，台秤的读数将（ ）
A。先变大后变小,最后等于人的重力 B。一直变大，最后等于人的重力
C。先变小后变大,最后等于人的重力 D.一直变小，最后等于人的重力
2。 （单选）（2011·南通高一检测)下列说法正确的是（ ）
A.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态
B.蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态
C。举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态
D.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态
3. （单选）我国“神舟"七号载人飞船成功发射，设近地加速时，飞船以5g的加速度匀加速上升，g为重力加速度,则质量为m的宇航员对飞船底部的压力为（ ）
A.6mg B。5mg C。4mg D。mg
4. (单选)（2011·皖南高一检测）下列关于超重、失重现象的描述中,正确的是（ ）
A。人随升降机以加速度a加速下降时，人处于超重状态
B。列车在水平直轨道上加速行驶，车上的人处于超重状态
C。在国际空间站内的宇航员处于完全失重状态，因为这时候宇航员不受重力了
D.电梯正在减速下降，人在电梯中处于超重状态
5、(双选)原来做匀速运动的升降机内，有一被伸长弹簧拉住的、具有一定质量的物体A静止在地板上,现发现A突然被弹簧拉向右方．由此可判断，此时升降机的运动可能是 (　　)．
A．加速上升 B．减速上升
C．加速下降 D．减速下降
6. (单选)日本机器人展在横滨对公众开放，来自日本各地的40多家科研机构和生产厂商展示了机器人领域的科研成果。如图所示是日本机器人展媒体预展上一个小型机器人在表演垂直攀登.关于机器人在上升过程中细绳对手的拉力以下说法正确的是（ ）
A。当机器人高速向上攀爬时细绳对手的拉力比低速攀爬时大
B.当机器人减速上升时,机器人处于超重状态
C.当机器人减速下降时，机器人处于失重状态
D。机器人加速下降过程中（a<g)，细绳对机器人的拉力小于其重力
9、一般在宾馆的低层客房都固定有绳索，一旦出现意外情况（如火灾等）,客人可沿绳索滑下逃生。若某客人体重100 kg,由于意外绳索能承受的最大拉力仅为900 N，客人应至少以多大的加速度下滑，才不致使该绳索断裂？若某次加速下滑5 m刚好落地，其着地速度多大？(g=10 N/kg）