人教版 (2019)必修 第一册6 超重和失重导学案及答案

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4.6 超重和失重 学习目标：　 1.知道测量重力的两种方法； 2.知道什么是视重； 3.知道什么是超重和失重现象； 4.会利用牛顿运动定律分析超重和失重的问题。 【自主学习】（阅读教材） 一、重力的测量 1．方法一：利用牛顿第二定律 先测量物体做自由落体运动的加速度g，再用天平测量物体的_________，利用牛顿第二定律可得G＝ ； 2．方法二：利用力的平衡条件 将待测物体悬挂或放置在__________上，使它处于静止状态．这时物体所受的重力和测力计对物体的拉力或支持力的大小__________． 二、超重和失重 1．视重：体重计的_________称为视重，反映了人对体重计的_________． 2．失重 (1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)_______物体所受重力的现象． (2)产生条件：物体具有__________(选填“向上”或“向下”)的加速度． 3．超重 (1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)________物体所受重力的现象． (2)产生条件：物体具有__________(选填“向上”或“向下”)的加速度． 4．完全失重 (1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)__________的状态． (2)产生条件：a＝g，方向__________． 【问题探究1】超重和失重现象的理解 如图所示，某人乘坐电梯正在向上运动。 (1)电梯启动瞬间加速度沿什么方向？人受到的支持力比其重力大还是小？电梯匀速向上运动时，人受到的支持力比其重力大还是小？ (2)电梯将要到达目的地减速运动时加速度沿什么方向？人受到的支持力比其重力大还是小？ 【例1】下列关于超重、失重现象的描述中，正确的是(　　) A.电梯正在减速上升，在电梯中的乘客处于超重状态 B.在空中做自由落体运动的物体，处于完全失重状态 C.磁悬浮列车在水平轨道上加速行驶时，车上乘客处于超重状态 D.人站在地面上，当其由站立状态开始下蹲的瞬间，处于超重状态 【针对训练1】小敏随着十几个人一起乘电梯上五楼，走进电梯时电梯没有显示超载，但电梯刚启动时报警器却响了起来。对这一现象的解释，下列说法正确的是(　　) A.刚启动时，物体的加速度向下，人处于超重状态 B.刚启动时，人所受的重力变大了 C.刚启动时，人对电梯底板的压力大于底板对人的支持力 D.刚启动时，人对电梯底板的压力变大了 总结：超重、失重的比较 【问题探究2】超重、失重的分析和计算 【例2】一人站在电梯内体重计上，电梯静止时体重计示数500 N。若电梯在竖直方向运动过程中，他看到体重计的示数为600 N，取g＝10 m/s2。电梯的运动情况可能是(　　) A.电梯的加速度大小为2 m/s2，方向竖直向上 B.电梯的加速度大小为2 m/s2，方向竖直向下 C.电梯可能向下加速运动，也可能向上减速运动 D.电梯可能向上减速运动，也可能向下加速运动 【针对训练2】质量为60 kg的人站在升降机中的体重计上，如图所示，重力加速度g取10 m/s2，当升降机做下列各种运动时，求体重计的示数． (1)匀速上升； (2)以4 m/s2的加速度加速上升； (3)以5 m/s2的加速度加速下降． 总结：解决超重和失重问题的一般思路 【问题探究3】利用图像分析超重和失重 【例3】如图是某同学站在压力传感器上做下蹲—起立的动作时传感器记录的压力随时间变化的图线，纵坐标为压力，横坐标为时间。由图线可知，该同学的体重约为650 N，除此以外，还可以得到以下信息(　　) A.1 s时人处在下蹲的最低点 B.2 s时人处于下蹲静止状态 C.0.8～1.7 s在做起立的动作 D.下蹲过程中人始终处于失重状态 【针对训练3】 如图甲所示是某人站在力传感器上做下蹲—起跳动作的部分示意图。如图乙所示是根据传感器画出的力—时间图像，其中力的单位是N，时间的单位是s。两图中的点均对应，取重力加速度g＝10 m/s2。请根据这两个图所给出的信息，判断下列选项正确的是(　　) A.此人的质量约为60 kg B.此人从站立到蹲下的过程对应乙图中1到6的过程 C.此人在状态2时处于超重状态 D.此人向上的最大加速度大约为1.9g 【问题探究4】超重、失重的综合应用 1．若加速度方向向上(或斜向上)，物体处于超重状态；若加速度方向向下(或斜向下)，物体处于失重状态． 2．若系统中某一部分有向上或向下的加速度，则系统整体也处于超重或失重状态． 例4　如图所示，质量为M的斜面体始终处于静止状态，重力加速度为g，当质量为m的物体以加速度a沿斜面加速下滑时有(　　) A．地面对斜面体的支持力大于(M＋m)g B．地面对斜面体的支持力等于(M＋m)g C．地面对斜面体的支持力小于(M＋m)g D．由于不知道a的具体数值，无法判断地面对斜面体的支持力的大小与(M＋m)g的关系 特征状态加速度视重(F)与重力的关系运动情况受力图平衡超重失重完全失重