第4节 超重与失重
1.知道什么是超重现象,什么是失重现象。
2.知道产生超重与失重现象的条件,理解超重和失重现象的实质。
3.了解生活实际中超重和失重现象以及在现代科学技术研究中的重要应用。
4.会用牛顿第二定律求解超重和失重问题。
1.超重现象
(1)定义:物理学中把物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)大于物体所受重力的现象称为超重现象。
(2)产生条件:只要加速度方向竖直向上,就必然产生超重现象。
2.失重现象
(1)定义:物理学中把物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)小于物体所受重力的现象称为失重现象。
(2)产生条件:只要加速度方向竖直向下,就必然产生失重现象。
(3)完全失重:如果物体竖直向下的加速度正好等于重力加速度g,物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)等于零,这就叫完全失重。
发生超重、失重现象时,物体所受重力变化了吗?
提示:物体所受重力没有变化,变化的是物体对悬挂物的拉力或对支持物的压力。
探究一 对超重、失重现象的理解
(1)如何理解超重和失重产生的原因?
产生超重和失重的原因可以用图示加以说明。如图所示,图中质量为m的物体受重力和拉力两个力的作用,物体和弹簧测力计的受力情况如图乙所示。图中T′的大小就是弹簧测力计的读数(即视重),T′与T是一对作用力与反作用力,所以T′=T。
①如果物体处于静止或匀速运动状态,则T=mg;这种情况下视重等于实重。
②如果物体具有向上的加速度,则T-mg=ma,T=mg+ma,但是T′=T仍然成立,即T′=mg+ma,物体就处于超重状态。
③如果物体具有向下的加速度,则mg-T=ma,T=mg-ma,但是T′=T仍然成立,即T′=mg-ma,物体就处于失重状态。