體重計(jì)的示數(shù)怎樣變化

1、超失重問題,日常生活中的超重和失重現(xiàn)象,電梯中的學(xué)問：當(dāng)電梯從第一層上升到第七層（靜止）的過程和從第七層下降到第一層的過程中體重計(jì)如何變化？,1、超重現(xiàn)象,設(shè)重物的質(zhì)量為m，彈簧秤和重物以加速度a一起加速上升。對(duì)彈簧秤下重物受力分析如圖：,由牛頓第二定律得,F合 = F — G = m a,故：F = G + m a > 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?/p>

2、壓力）大于物體所受重力的情況稱為超重現(xiàn)象。,理論分析,,2、失重現(xiàn)象,設(shè)重物的質(zhì)量為2Kg，和彈簧秤以2m/s2的加速度一起加速下降。(g=10m/s2)對(duì)重物受力分析如圖：,由牛頓第二定律得,F合 = G — F = m a,故：F =G — F合 = m g — m a = 16N < 20N,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┬∮谖矬w所受重力的現(xiàn)象

3、稱為失重現(xiàn)象。,,,思考：如果加速度a = g，則F’ = ？,理論分析,【問題】在彈簧秤下端掛一質(zhì)量為m的鉤碼，分別以加速度a做如下運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧秤的拉力如何？ 1.加速上升2.加速下降3.減速上升4.減速下降,——讀數(shù)小于重力（視重小于實(shí)重）——失重,——讀數(shù)大于重力（視重大于實(shí)重）——超重,——讀數(shù)小于重力（視重小于實(shí)重）——失重,——讀數(shù)大于重力（視重大于實(shí)重）——超重,【規(guī)律總結(jié)】1.產(chǎn)生超重的條件,——當(dāng)物體的加速度

4、方向向上時(shí)，即a↑。,——當(dāng)物體的加速度方向向下時(shí)，即a↓ 。,2.產(chǎn)生失重的條件,【特別提醒】無論是超重、失重還是完全失重，物體所受到的重力是不變的。不同的只是重力的作用效果。,物體對(duì)豎直懸線的拉力或水平支持物的壓力與重力的重力關(guān)系：,,F,mg,,,N’,,N,,mg,F’,,F,mg,,,a,,F’,,N,,mg,,N’,,a,,F,mg,,,a,,F’,,N,,mg,,N’,,a,,完全失重時(shí)將消失的現(xiàn)象,液體柱不再產(chǎn)生壓強(qiáng) 、

5、浸在液體中的物體不再受浮力等天平失效、測(cè)力計(jì)不能測(cè)重力 、密度計(jì)不能測(cè)密度 、單擺停擺等溫度計(jì)、彈簧振子等仍正常,【例題】有一質(zhì)量為60kg的人站在一放置于升降機(jī)的底板上的臺(tái)秤上，當(dāng)升降機(jī)作如下運(yùn)動(dòng)時(shí)，臺(tái)秤的示數(shù)為多少？ 1.升降機(jī)以v=5m/s的速度勻速上升時(shí)； 2.升降機(jī)以a=5m/s2的加速度加速上升時(shí)； 3.升降機(jī)以a=5m/s2的加速度減速上升時(shí)； 4.升降機(jī)以a=5m/s2的加速度加速下降

6、時(shí)； 5.升降機(jī)以a=5m/s2的加速度減速下降時(shí)； 6.升降機(jī)以a=g的加速度加速下降時(shí)；,問題討論,【問題】豎直升降的電梯內(nèi)的天花板上懸掛著一根彈簧秤，如圖所示，彈簧秤的秤鉤上懸掛一個(gè)質(zhì)量m＝4kg的物體，試分析下列電梯的運(yùn)動(dòng)情況下彈簧稱的讀數(shù)(g取10m/s2)：(1)當(dāng)電梯以2m/S2的加速度向上勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧秤的讀數(shù)及此時(shí)物體所受的重力;,(2)當(dāng)電梯以2m/s2的加速度勻加速下降時(shí)彈簧秤的讀數(shù)及物體

7、所受的重力．,（3）電梯做怎樣的運(yùn)動(dòng)時(shí)彈簧稱 的讀數(shù)為零。,日常生活中的超重和失重現(xiàn)象,2. 利用體重計(jì)稱量體重時(shí)，人在體重計(jì)上要保持靜止。,3. 乘豎直升降的電梯，在升降過程中，體驗(yàn)超重和失重。,4. 乘快速行駛的汽車，突遇上坡或下坡，體驗(yàn)超重和失重。,5. 游樂園里，乘座過山車，體驗(yàn)超重和失重。,1. 人起跳過程和從高處跳下，體驗(yàn)超重和失重。,6.飛機(jī)起飛或著陸或突遇氣流，飛機(jī)上下顛簸，體驗(yàn)超重和失重 （船、蹺蹺板、轎子

8、等）,7. 蹦床運(yùn)動(dòng)，人上下運(yùn)動(dòng)時(shí)，體驗(yàn)超重和失重?！?日常生活中的超重和失重現(xiàn)象Ⅱ,人在體重計(jì)上迅速下蹲至靜止的過程中，體重計(jì)的示數(shù)怎樣變化？再迅速起立又會(huì)怎樣？,,鞏固練習(xí)：,練習(xí)、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：對(duì)同一個(gè)人來說，他能提供的最大舉力是一定的，因此，它在電

9、梯里對(duì)物體的支持力也為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。,得： F合 = N — G =300 — 250 = 50(N),由題意：m = 25Kg,故：a = F合/m=2m/s2,方向：豎直向上,練習(xí)、一個(gè)木塊漂浮在桌面的一杯水中，現(xiàn)假設(shè)撤去桌面，木塊和杯子一起自由向下運(yùn)動(dòng)，問木塊受到的浮力有無變化？,思維啟示：1、浮力產(chǎn)生的原因是什么？2、木塊和水處于什么樣的狀態(tài)？

10、3、水對(duì)容器底部有壓力嗎？水內(nèi) 部有無壓力？,解：浮力產(chǎn)生的原因是物體在液體中上下表面存在壓力差，當(dāng)水和杯子一起自由下落時(shí)，a = g，水處于完全失重狀態(tài)，水的重力用來產(chǎn)生重力加速度，故水對(duì)杯底無壓力，水內(nèi)部也無壓力，不產(chǎn)生浮力，所以木塊的浮力消失。,拓展：如圖，球B放在容器A內(nèi)，且B略小于A，將它們以一定的速度向上拋出，不計(jì)空氣阻力，在A和B上升的過程中，A和B間作用力情況？,,如圖所示，在托盤測(cè)力計(jì)的托盤內(nèi)固定一個(gè)傾角為30

11、6;的光滑斜面?，F(xiàn)將一個(gè)重4N的物體放在斜面上，讓它自由滑下，那么測(cè)力計(jì)因4N物體的存在而增加的讀數(shù)是多少？,3N,練習(xí)、原來做勻速運(yùn)動(dòng)的升降機(jī)內(nèi)，有一被拉長彈簧拉住的，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)

12、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,,,,【練習(xí)】如圖所示，有一個(gè)裝有水的容器放在彈簧臺(tái)秤上，容器內(nèi)有一只木球被容器底部的細(xì)線拉住浸沒在水中處于靜止，當(dāng)細(xì)線突然斷開，小球上升的過程中，彈簧秤的示數(shù)與小球靜止時(shí)相比較有’（ ） A.增大； B.不變； C.減小； D.無法確定,解析：當(dāng)細(xì)線斷后小球加速上升時(shí)處于超重狀態(tài)，

13、而此時(shí)將有等體積的“水球”加速下降處于失重狀態(tài)；而等體積的木球質(zhì)量小于“水球”質(zhì)量，故總體體現(xiàn)為失重狀態(tài)，彈簧秤的示數(shù)變?。?C,【例】將金屬塊m用壓縮的輕彈簧卡在一個(gè)矩形的箱中，如圖所示，在箱的上頂板和下頂板裝有壓力傳感器，箱可以沿豎直軌道運(yùn)動(dòng)，當(dāng)箱以a=2.0m/s2的加速度豎直向上作勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，上頂板的壓力傳感器顯示的壓力為6.0 N,下底板的壓力傳感器顯示的壓力為10.0 N。 (g取10m/s2）（1)若上頂板的壓力傳感器

14、的示數(shù)是下底板的壓力傳感器的示數(shù)的一半，試判斷箱的運(yùn)動(dòng)情況； (2）要使上頂板的壓力傳感器的示數(shù)為零，箱沿豎直方向運(yùn)動(dòng)的情況可能是怎樣的？,,,解析:當(dāng)向上勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度方向向下，設(shè)上頂板的壓力傳感器的示數(shù)為N1，彈簧彈力為F,,由牛頓第二定律有N1＋mg一F＝ma……①,彈簧彈力F等于下底板的壓力傳感器的示數(shù)N2： F＝N2=10N代入①可解得m=0．5kg。,（1)依題意，N1=5 N,彈簧長度沒有改變，F(xiàn)＝10N代

15、入①解得a=0，說明整個(gè)箱體做向上或向下的勻速運(yùn)動(dòng)。,(2)當(dāng)整個(gè)箱體的加速度方向向上時(shí)有F一N1一mg=ma，求出N1減至零的加速度：,=10 m/s2,上頂板的壓力傳感器的示數(shù)為零時(shí)，整個(gè)箱體在做加速度不小于10 m/s2的向上加速或向下減速運(yùn)動(dòng)。,1、超重和失重是一種物理現(xiàn)象。,2、物體是超重還是失重是由α的方向來判定的，與v方向無關(guān)。不論物體處于超重還是失重狀態(tài)，重力不變。,規(guī)律,,α 向上 示重 > 重力