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《超重和失重》運動和力的關(guān)系PPT課件

《超重和失重》運動和力的關(guān)系PPT課件 詳細(xì)介紹:

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《超重和失重》運動和力的關(guān)系PPT課件

第一部分內(nèi)容:學(xué)習(xí)目標(biāo)

1.知道超重、失重和完全失重現(xiàn)象,會根據(jù)條件判斷超重、失重現(xiàn)象.(重點)

2.能從動力學(xué)角度理解自由落體運動和豎直上拋運動.

3.掌握傳送帶問題和滑塊—滑板模型問題的解題技巧.(難點)

... ... ...

超重和失重PPT,第二部分內(nèi)容:新知探究

一、重力的測量

1.一種方法是,先測量物體做自由落體運動的加速度g,再用______測量物體的質(zhì)量,利用牛頓第二定律可得:G=______.

2.另一種方法是,利用力的____________對重力進(jìn)行測量.

二、超重和失重

1.超重

(1)定義:物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦? ______物體所受重力的現(xiàn)象.

(2)產(chǎn)生條件:物體具有____________的加速度.

2.失重

(1)定義:物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦? ______物體所受重力的現(xiàn)象.

(2)產(chǎn)生條件:物體具有____________的加速度.

(3)完全失重

①定義:物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦? ____________的狀態(tài).

②產(chǎn)生條件:a=g,方向____________.

自我檢測

思維辨析

(1)物體向上運動時一定處于超重狀態(tài).(  )

(2)物體減速向下運動時處于失重狀態(tài).(  )

(3)物體處于失重狀態(tài)時重力減小了.(  )

(4)物體處于完全失重狀態(tài)時就不受重力了.(  )

(5)不論物體超重、失重,還是完全失重,物體所受的重力都是不變的.(  )

基礎(chǔ)理解

(1)應(yīng)用物理知識分析生活中的常見現(xiàn)象,可以使物理學(xué)習(xí)更加有趣和深入.例如平伸手掌托起物體,由靜止開始豎直向上運動,直至將物體拋出.對此現(xiàn)象分析正確的是(  )

A.手托物體向上運動的過程中,物體始終處于超重狀態(tài)

B.手托物體向上運動的過程中,物體始終處于失重狀態(tài)

C.在物體離開手的瞬間,物體的加速度大于重力加速度

D.在物體離開手的瞬間,手的加速度大于重力加速度

提示:選D.手托物體拋出的過程,必有一段加速過程,其后可以減速,可以勻速,當(dāng)手和物體勻速運動時,物體既不超重也不失重;當(dāng)手和物體減速運動時,物體處于失重狀態(tài),選項A錯誤;物體從靜止到運動,必有一段加速過程,此過程物體處于超重狀態(tài),選項B錯誤;當(dāng)物體離開手的瞬間,物體只受重力,此時物體的加速度等于重力加速度,選項C錯誤;重物和手有共同的速度和加速度時,二者不會分離,故物體離開手的瞬間,物體向上運動,物體加速度等于重力加速度,但手的加速度大于重力加速度,并且方向豎直向下,選項D正確.

(2)(2019•東勝校級月考)關(guān)于超重和失重的下列說法中,正確的是(  )

A.物體向上運動時處于超重狀態(tài),物體向下運動時處于失重狀態(tài)

B.處于完全失重狀態(tài)的物體一定是向下運動

C.超重就是物體所受的重力增大了,失重就是物體所受的重力減小了

D.物體做自由落體運動時處于完全失重狀態(tài)

提示:選D.根據(jù)牛頓第二定律,物體具有向上的加速度時,物體處于超重狀態(tài);物體具有向下的加速度時,物體處于失重狀態(tài).物體向上運動或向下運動,加速度可能向上也可能向下,不能夠判斷它是處于超重還是失重狀態(tài),故A、B錯誤;超重并非物體所受的重力增大了,而是彈力(視重)比重力大;失重也并非物體所受的重力減小了,而是彈力(視重)比重力小,故C錯誤;物體做自由落體運動時,加速度等于重力加速度,方向向下,物體處于完全失重狀態(tài),故D正確.

... ... ...

超重和失重PPT,第三部分內(nèi)容:師生互動

超重和失重問題

問題導(dǎo)引

文博同學(xué)每天放學(xué)都要乘垂直電梯上、下樓,在電梯下樓時,開始他覺得背的書包變輕了,快到樓底時他覺得書包又似乎變重了.這是為什么?

要點提示 開始時電梯從靜止做加速運動,使文博同學(xué)和電梯一起處于失重狀態(tài);快到樓底時,電梯一定有一個減速過程,則該過程中使電梯處于超重狀態(tài),就會出現(xiàn)上述現(xiàn)象.

【核心深化】

1.實重與視重

實重:物體實際所受的重力.物體所受重力不會因物體運動狀態(tài)的改變而變化.

視重:當(dāng)物體掛在彈簧測力計下或放在水平臺秤上時,彈簧測力計或臺秤的示數(shù)稱為“視重”,大小等于彈簧測力計所受的拉力或臺秤所受的壓力.超重與失重不是重力本身變了,而是物體對懸掛物的拉力或?qū)λ街С治锏膲毫Πl(fā)生了變化,即“視重”變化了.若彈力大于重力是超重,反之則是失重.

2.超重、失重的比較

3.求解超重與失重問題的基本思路

超重和失重問題實質(zhì)上就是牛頓第二定律應(yīng)用的延續(xù),解題時仍應(yīng)抓住加速度這個關(guān)鍵量.具體方法是:

(1)分析物體運動的加速度方向;

(2)判斷物體處于超重(或失重)狀態(tài);

(3)利用牛頓第二定律分析和求解.

關(guān)鍵能力1 對超、失重狀態(tài)的判斷

某同學(xué)利用體重計研究超重與失重現(xiàn)象.在一次實驗中,她先蹲在體重計上,在她由穩(wěn)定的蹲姿變化到穩(wěn)定站姿的過程中,下列說法正確的是(  )

A.該同學(xué)處于超重狀態(tài)

B.該同學(xué)處于失重狀態(tài)

C.體重計示數(shù)先減小后增大

D.體重計示數(shù)先增大后減小

關(guān)鍵能力2 超、失重現(xiàn)象中的計算

(多選)(2019•石家莊期末)小明站在電梯內(nèi)的體重計上,電梯靜止時體重計示數(shù)為50 kg,若電梯在豎直方向運動過程中,他看到體重計的示數(shù)為45 kg時,取重力加速度g=10 m/s2.下面說法中正確是(  )

A.電梯可能在加速上升,加速度大小為9 m/s2

B.電梯可能在加速下降,加速度大小為1 m/s2

C.電梯可能在減速上升,加速度大小為1 m/s2

D.電梯可能在減速下降,加速度大小為9 m/s2

關(guān)鍵能力3 超、失重現(xiàn)象中的圖象分析

某實驗小組利用DIS系統(tǒng)觀察超重和失重現(xiàn)象.他們在學(xué)校電梯房內(nèi)做實驗,在電梯天花板上固定一個力傳感器,測量掛鉤向下,并在掛鉤上懸掛一個重為10 N的鉤碼,在電梯運動過程中,計算機(jī)顯示屏上顯示出如圖所示圖象,以下根據(jù)圖象分析所得結(jié)論錯誤的是(  )

A.該圖象顯示出了力傳感器對鉤碼的拉力大小隨時間的變化情況

B.從時刻t1到t2,鉤碼處于失重狀態(tài),從時刻t3到t4,鉤碼處于超重狀態(tài)

C.電梯可能先加速向下,接著勻速向下,再減速向下,最后靜止

D.電梯可能先加速向上,接著勻速向上,再減速向上,最后靜止

[思路點撥] (1)拉力大于重力處于超重狀態(tài),拉力小于重力處于失重狀態(tài).

(2)超重時電梯可能向上加速運動,也可能向下減速運動.

(3)失重時,電梯可能向下加速運動,也可能向上減速運動.

關(guān)鍵能力4 完全失重現(xiàn)象的判斷

(2019•閔行一模)某同學(xué)找了一個用過的“易拉罐”在靠近底部的側(cè)面打了一個洞,用手指按住洞,向罐中裝滿水,然后將易拉罐豎直向上拋出,空氣阻力不計,則下列說法正確的是(  )

A.易拉罐上升的過程中,洞中射出的水的速度越來越快

B.易拉罐下降的過程中,洞中射出的水的速度越來越快

C.易拉罐上升、下降的過程中,洞中射出的水的速度都不變

D.易拉罐上升、下降的過程中,水不會從洞中射出

名師點撥

判斷超重、失重狀態(tài)的方法

從受力的角度判斷

當(dāng)物體所受向上的拉力(或支持力)大于重力時,物體處于超重狀態(tài),小于重力時處于失重狀態(tài),等于零時處于完全失重狀態(tài)

從加速度的角度判斷

當(dāng)物體具有向上的加速度時處于超重狀態(tài),具有向下的加速度時處于失重狀態(tài),向下的加速度為g時處于完全失重狀態(tài)

從速度變化角度判斷

(1)物體向上加速或向下減速時,超重

(2)物體向下加速或向上減速時,失重

【達(dá)標(biāo)練習(xí)】

1.(2019•浙江模擬)超重與失重是宇航員生活和工作中的兩大難題.實際上,在我們的生活中也充滿了超重和失重.假如某同學(xué)家住10樓,那么,他從一樓開始坐電梯回家的過程中,體驗到的將是(  )

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)如圖所示為游樂場中的一種大型游樂設(shè)施跳樓機(jī),它可以使人體驗超重和失重.參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上,由升降機(jī)從靜止開始經(jīng)歷加速、勻速、減速過程,將座椅提升到一定高度處,然后由靜止釋放,落到一定位置時,制動系統(tǒng)啟動,座椅做減速運動,到達(dá)某一高度時停下.在上述過程中,關(guān)于座椅中的人所處的狀態(tài),下列判斷正確的是(  )

A.座椅在整個上升的過程中人都處于超重狀態(tài)

B.座椅在減速上升的過程中人處于超重狀態(tài)

C.座椅在整個下降的過程中人都處于失重狀態(tài)

D.座椅在減速下降的過程中人處于超重狀態(tài)

... ... ...

超重和失重PPT,第四部分內(nèi)容:隨堂知能演練

1.(2019•相城校級月考)下列關(guān)于超重、失重現(xiàn)象的描述中,正確的是(  )

A.電梯正在減速上升,人在電梯中處于超重狀態(tài)

B.電梯正在加速下降,人在電梯中處于失重狀態(tài)

C.舉重運動員托舉杠鈴保持靜止,運動員處于超重狀態(tài)

D.列車在水平軌道上加速行駛,車上的人處于超重狀態(tài)

2.(2019•上海二模)如圖所示,小芳在體重計上完成下蹲動作.下列F-t圖象能反映體重計示數(shù)隨時間變化的是(  )

3.(多選)如圖所示,一水平方向足夠長的傳送帶以恒定的速率v1沿順時針方向運動,把一質(zhì)量為m的物體無初速度地輕放在左端,物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g,則下列說法正確的是(  )

A.物體一直受到摩擦力作用,大小為μmg

B.物體最終的速度為v1

C.開始階段物體做勻加速直線運動

D.物體在勻速階段受到的靜摩擦力向右

4.如圖所示,傾斜傳送帶與水平方向的夾角為θ=37°,將一小物塊輕輕地放在正在以速度v=10 m/s勻速逆時針轉(zhuǎn)動的傳送帶的上端,物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力的大小),傳送帶兩皮帶輪軸心間的距離為L=29 m,(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)求:

(1)將物塊從頂部傳送到傳送帶底部所需的時間;

(2)若物塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)為μ′=0.8,物塊從頂部傳送到傳送帶底部所需的時間.

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