超重和失重(全面、經(jīng)典、上課用)

1、超 重 和 失 重,資料：超重對(duì)宇航員的影響,宇航員在飛船起飛和返回地面時(shí)，處于超重狀態(tài)，特別是在升空時(shí)，超重可達(dá)重力的9倍，超重使人不適，起初會(huì)感到頭暈、嘔吐，超重達(dá)到3倍重力時(shí)既感到呼吸困難；超重達(dá)到4倍重力時(shí)，頸骨已不能支持頭顱，有折斷的危險(xiǎn)。所以升空時(shí)宇航員必須采取橫臥姿勢(shì)，以增強(qiáng)對(duì)超重的耐受能力。,宇航員的平躺姿勢(shì),電梯里的怪現(xiàn)象,,,,,1、彈簧秤掛一重物G保持靜止時(shí)，彈簧秤示數(shù) F′=G,2、彈簧秤和物體一起加速上升,

2、彈簧秤示數(shù)大于物體的重力，即：F′ > G,3、彈簧秤和物體一起加速下降,彈簧秤示數(shù)小于物體的重力，即： F′ < G,,,（一）超重現(xiàn)象,設(shè)重物的質(zhì)量為m，彈簧秤和重物有向上的加速度α?xí)r，重物受力如圖：,F合 = F - G = m α,故：F = G + m α > G,由牛頓第三定律可知：物體對(duì)彈簧秤的拉力F′ = F > G,總結(jié)：物體對(duì)懸掛物的拉力（或?qū)χС治锏膲毫Γ┐笥谖矬w所受重力的現(xiàn)象稱為超重現(xiàn)象。

3、,,（二）失重現(xiàn)象,設(shè)重物的質(zhì)量為m，彈簧秤和重物有向下的加速度α?xí)r，重物受力如圖：,總結(jié)：物體對(duì)懸掛物的拉力（或?qū)χС治锏膲毫Γ┬∮谖矬w所受重力的現(xiàn)象稱為失重現(xiàn)象。,,總結(jié)：物體具有向上（或 向下）的加速度時(shí)，它就處于超重（或失重）狀態(tài)；與運(yùn)動(dòng)的方向無(wú)關(guān)。,當(dāng)重物向下的加速度 α = ɡ時(shí)，F(xiàn)合=mɡ-0 該物體對(duì)懸掛物的拉力(或?qū)χС治锏膲毫?為零，這就是“完全失重”現(xiàn)象。,完全失重,太空中的失重環(huán)境,人造地球衛(wèi)星、宇宙飛船、航天飛

4、機(jī)等航天器進(jìn)入軌道后，其中的人和物都將處于完全失重狀態(tài)。 物體將飄在空中；液滴成絕對(duì)的球形，宇航員站著睡覺(jué)和躺著睡覺(jué)沒(méi)有差別；食物要做成塊狀或牙膏似的糊狀，以免食物的碎渣“漂浮”在空中，進(jìn)入宇航員的眼睛、鼻孔……,空間站中的宇航員,在航天飛機(jī)中所有和重力有關(guān)的儀器都無(wú)法使用！,彈簧測(cè)力計(jì)無(wú)法測(cè)量物體的重力，但仍能測(cè)量拉力或壓力的大小。,無(wú)法用天平測(cè)量物體的質(zhì)量,,利用完全失重條件的科學(xué)研究,液體呈絕對(duì)球形液體內(nèi)部無(wú)壓強(qiáng),

5、制造理想的滾珠,制造泡沫金屬,,練習(xí)1、一個(gè)人在地面上最多能舉起300N的重物，在沿豎直方向以某一加速度做勻變速運(yùn)動(dòng)的電梯中，他只能舉起250N的重物。求電梯的加速度。(g = 10m/s2)（設(shè)同一個(gè)人能提供的最大舉力一定）,分析：同一個(gè)人能提供的最大舉力是一定的，因此在電梯里他對(duì)物體的支持力為300N,對(duì)物體受力分析可求出F合，從而求出加速度。,解：設(shè)物體的質(zhì)量為m，對(duì)其受力分析如圖:,練習(xí)2、一個(gè)人站在醫(yī)用體重計(jì)的測(cè)盤(pán)上，不動(dòng)時(shí)讀

6、數(shù)為G，此人在下蹲過(guò)程中，磅秤的讀數(shù)（ ） A、先大于G，后小于G,最后等于G B、先小于G，后大于G,最后等于G C、大于G D、小于G,過(guò)程分析：人下蹲是由靜止開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，速度增加，具有向下的加速度（失重）；蹲下后最終速度變?yōu)榱?，故還有一個(gè)向下減速的過(guò)程，加速度向上（超重）。,B,人在站起過(guò)程，情況又是怎樣 ？,思考,練習(xí)3、原來(lái)做勻速運(yùn)動(dòng)的升降機(jī)內(nèi)，有一被拉長(zhǎng)彈

7、簧拉住的，具有一定質(zhì)量的物體A靜止在底板上，如圖，現(xiàn)發(fā)現(xiàn)A突然被彈簧拉向右方，由此可以判斷，此升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)可能是: ( ) A、加速上升 B、減速上升 C、加速下降 D、減速下降,BC,分析：勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)物體所受靜摩擦力等于彈簧拉力，若物體突然被拉向右方，則所受摩擦力變小，壓力變小，故物體加速度向下，所以升降機(jī)可能向上減速或向下加速,,,,1、超重和失重是一