互动课堂
疏导引导
一、超重与失重
1.超重现象
当物体具有向上的加速度,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体本身重力的现象称为超重.定量计算有两种情形:(选取向上为正方向)
①系统向上做加速运动;
②系统向下做减速运动.
牛顿第二定律的方程为:F-mg=ma.
案例1电梯地板上放置重为G的物体,当电梯地板对物体的支持力为1.2G时,则电梯可能正在( )
A.匀速上升 B.加速下降 C.减速上升 D.加速上升
【剖析】 由题意,电梯里的物体对电梯地板的压力(与电梯地板对物体的支持力为作用力与反作用力的关系)为1.2G,大于物体本身重力,所以属于超重现象,具有向上的加速度.
【答案】D
【规律小结】 分析超重现象时,关键要把握住超重物体具有向上的加速度.
2.失重现象
当物体具有向下的加速度,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体本身重力的现象称为失重.定量计算有两种情形:(选取向下为正方向)
①系统向上做减速运动;
②系统向下做加速运动.
牛顿第二定律的方程为:mg-F=ma.
尤其是,当物体向下的加速度a等于重力加速度g时,物体处于完全失重状态.
案例2升降机的天花板上挂一弹簧秤,其下端挂一重物.升降机静止时,弹簧秤的示数是10 N;升降机下降时,弹簧秤的示数变为8 N,求升降机的加速度.(g取10 m/s2)
【剖析】 弹簧秤的示数等于重物对弹簧的拉力大小.升降机静止时,拉力就等于重力大小,升降机下降时,由于拉力比重力小,所以属于失重状态.由牛顿第二定律列方程
G-T=ma,又G=mg
解得a=g-=(10-)m/s2=2 m/s2.
【答案】2 m/s2
【规律小结】 分析失重现象时,关键要把握住失重物体具有向下的加速度.
二、实重和视重
1.实重:G=mg,取决于物体的质量和所在位置.
物体处于超重或失重状态时地球对物体的吸引力(大小等于实重)是不变的.
2.视重:弹簧秤的读数.
3.超重状态:视重大于实重,加速上升或减速下降.
失重状态:视重小于实重,加速下降或减速上升.
案例3在竖直方向的弹簧秤的秤钩上挂一个4 kg的物体,在下列各种情况下,弹簧秤的读数分别是多大?(g取9.8 m/s2)
A.以0.2 m/s2的加速度加速上升
B.以0.2 m/s2的加速度减速上升
C.以0.2 m/s2的加速度加速下降
D.以0.2 m/s2的加速度减速下降