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超重和失重超重和失重第四章 牛顿运动定律电梯中的神奇现象电梯中的神奇现象思考思考电梯加速上升时，体重计的示数变大了，电梯加速上升时，体重计的示数变大了，减速上升时体重计的示数变小了，为什么减速上升时体重计的示数变小了，为什么会发生这种现象，是人的重力改变了么？会发生这种现象，是人的重力改变了么？物体受到的重力与那些因素有关？物体受到的重力与那些因素有关？电梯在加速上升或减速上升时，人的重力电梯在加速上升或减速上升时，人的重力没变，是人对体重计的压力发生了变化。没变，是人对体重计的压力发生了变化。超重和失重超重和失重超重：物体对支持物的压力（或对悬挂物超重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的现象，称为的拉力）大于物体所受重力的现象，称为超重现象。超重现象。失重：物体对支持物的压力（或对悬挂物失重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象，称为的拉力）小于物体所受重力的现象，称为失重现象。失重现象。完成表格完成表格静静 止止加速上升加速上升减速上升减速上升加速下降加速下降减速下降减速下降匀速运行匀速运行体重秤读数受 力 分 析速 度 方 向加速度方向超 重 失 重分析规律分析规律静静 止止加速上升加速上升减速上升减速上升加速下降加速下降减速下降减速下降匀速运行匀速运行体重秤读数57kg61kg53kg53kg61kg57kg受 力 分 析速 度 方 向无向上向上向下向下向上/向下加速度方向无向上向下向下向上无超 重 失 重无超重失重失重超重无超重：超重：（1）运动学特征：）运动学特征：a向上；向上；（2）动力学特征：）动力学特征：失重：失重：（1）运动学特征：）运动学特征：a向下；向下；（2）动力学特征：）动力学特征：超重和失重实验超重和失重实验下蹲过程下蹲过程体重计的示数变小体重计的示数变小失重失重起立过程起立过程体重计的示数变大体重计的示数变大超重超重思考思考如果电梯以大小等于如果电梯以大小等于g的加速度匀加速下的加速度匀加速下降，人对体重计的压力又会怎样？体重计降，人对体重计的压力又会怎样？体重计的示数如何变化？的示数如何变化？完全失重完全失重（1）定义：物体对支持物、悬挂物完全没）定义：物体对支持物、悬挂物完全没有力的作用，这种状态是完全失重状态。有力的作用，这种状态是完全失重状态。（2）特征：）特征：完全失重实验完全失重实验当瓶子自由下落时，水瓶中当瓶子自由下落时，水瓶中的水处于完全失重状态，水的水处于完全失重状态，水受到的重力完全用来提供水受到的重力完全用来提供水做自由落体运动的加速度，做自由落体运动的加速度，水对瓶壁没有压力（内外大水对瓶壁没有压力（内外大气压相同），故水不会流出。气压相同），故水不会流出。所有做抛体运动的物体都处所有做抛体运动的物体都处于完全失重状态。于完全失重状态。航天员太空衣食住行航天员太空衣食住行在太空完全失重的环境中，下列在太空完全失重的环境中，下列仪器能否继续使用？仪器能否继续使用？问题与练习问题与练习1.1.下列关于超重和失重的说法中，正确的是下列关于超重和失重的说法中，正确的是A.物体处于超重状态时，其重力增加了物体处于超重状态时，其重力增加了B.物体处于完全失重状态时，其重力为零物体处于完全失重状态时，其重力为零C.物物体体处处于于超超重重或或失失重重状状态态时时，其其惯惯性性比比 物体处于静止状态时增加或减小了物体处于静止状态时增加或减小了D.物物体体处处于于超超重重或或失失重重状状态态时时，其其质质量量及及受受到的重力都没有变化到的重力都没有变化2.2.跳跳水水运运动动员员从从10m10m跳跳台台腾腾空空跃跃起起，先先向向上上运运动动一一段段距距离离达达到到最最高高点点后后，再再自自由由下下落落进进入入水水池池。不不计计空空气气阻阻力力，关关于于运运动动员员在在空空中中上上升升过程和下落过程以下说法正确的是过程和下落过程以下说法正确的是A.上上升升过过程程处处于于超超重重状状态态，下下落落过过程程处处于于失失重重状态状态B.上上升升过过程程处处于于失失重重状状态态，下下落落过过程程处处于于超超重重状态状态C.上升过程和下落过程均处于超重状态上升过程和下落过程均处于超重状态D.上升过程和下落过程均处于完全失重状态上升过程和下落过程均处于完全失重状态3.3.如如图图所所示示，m1和和m2是是叠叠放放在在一一起起的的两两木木块块，现现将将它它们们一一起起以以初初速速度度v斜斜向向上上抛抛出出，不不考虑空气阻力，抛出后考虑空气阻力，抛出后m2的受力情况是的受力情况是A.只受重力只受重力B.受重力和受重力和m1的压力作用的压力作用C.受重力、受重力、m1的压力和摩擦力作用的压力和摩擦力作用D.所受合力的方向与初速度方向一致所受合力的方向与初速度方向一致4.4.竖竖直直升升降降的的电电梯梯内内的的天天花花板板上上悬悬挂挂着着一一根根弹弹簧簧秤秤，如如图图所所示示，弹弹簧簧秤秤的的秤秤钩钩上上悬悬挂挂一一个个质质量量m=4kg的的物物体体，试试分分析析下下列列情情况况下下电电梯梯的运动情况的运动情况(g取取10 )：(1)(1)当弹簧秤的示数当弹簧秤的示数T1=40N，且保持不变。，且保持不变。(2)(2)当弹簧秤的示数当弹簧秤的示数T2=32N，且保持不变。，且保持不变。(3)(3)当弹簧秤的示数当弹簧秤的示数T3=44N，且保持不变。，且保持不变。5.5.如如图图所所示示，是是电电梯梯上上升升的的v t图图象象，若若电电梯梯的的质质量量为为100kg，则则承承受受电电梯梯的的钢钢绳绳受受到到的的拉拉力力在在0 2s之之间间、2 6s之之间间、6 9s之间分别为多大？之间分别为多大？(g取取10 )6.6.举举重重运运动动员员在在地地面面上上能能举举起起120kg的的重重物物，而而在在运运动动着着的的升升降降机机中中却却只只能能举举起起100kg的的重重物物，求求升升降降机机运运动动的的加加速速度度。若若在在以以2.5 的的加加速速度度加加速速下下降降的的升升降降机机中中，此此运运动动员员能能举举起起质质量量多多大大的的重重物物？(g取取10 )小结小结超超重重和和失失重重超重超重失重失重完全失重完全失重a a向上向上a a向下向下a=ga=g向上加速向上加速向下减速向下减速向上减速向上减速向下加速向下加速抛体运动抛体运动太空太空