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超重和失重我们通常怎样使用测力计测量物体重力呢？如果物体和测力计一起运动，那么测力计读数会有什么样的变化？通常情况下，我们要保持物体静止，再来读取测力计的读数。如果物体和测力计一起做匀速直线运动，那么测力计的读数仍然等于物体的重力，但如果物体和测力计一起做变速直线运动，情况又怎么样呢？一、超重现象：例1、在升降机（电梯）中测人的体重，已知人质量为40kg，当升降机以2.5m/s2的加速度匀加速上升，测力计的示数是多少？（g取10m/s2)分析：测力计的示数大小等于人对测力计的压力大小。一、超重现象：例1、在升降机（电梯）中测人的体重，已知人质量为40kg，当升降机以2.5m/s2的加速度匀加速上升，测力计的示数是多少？（g取10m/s2)解：人的重力G=mg=400N,GNva当升降机匀加速上升时，根据牛顿第二定律可知N-mg=ma→N=mg+ma=500N，根据牛顿第三定律可知，测力计对人的支持力与人对测力计的压力大小相等，∴测力计的示数为500N。一、超重现象例1、在升降机（电梯）中测人的体重，已知人质量为40kg，当升降机以2.5m/s2的加速度匀加速上升，测力计的示数是多少？（g取10m/s2)小结：电梯加速上升时，人对测力计的压力比人受到的重力大，我们把这种现象叫做超重。二、失重现象例2、在上题中，如果升降机以2.5m/s2的加速度匀加速下降时，测力计的示数又是多少？（g取10m/s2)二、失重现象例2、在上题中，如果升降机以2.5m/s2的加速度匀加速下降时，测力计的示数又是多少？（g取10m/s2)解：人的重力G=mg=400N,GNva当升降机匀加速下降时，根据牛顿第二定律可知mg-N=ma→N=mg-ma=300N，根据牛顿第三定律可知，测力计对人的支持力与人对测力计的压力大小相等，∴测力计的示数为300N。二、失重现象例2、在上题中，如果升降机以2.5m/s2的加速度匀加速下降时，测力计的示数又是多少？（g取10m/s2)小结：电梯加速下降时，人对测力计的压力比人受到的重力小，我们把这种现象叫做失重。在失重现象中，如果物体的加速度恰好为g时，情况又会怎样呢？例3、前例中，如果升降机在静止时，悬挂升降机的钢索突然断裂，升降机自由下落，测力计的示数又是多少？（g取10m/s2)解：人的重力G=mg=400N,当升降机自由落体时，a=g，根据牛顿第二定律可知mg-N=maGvg→N=mg-ma=mg-mg=0N，根据牛顿第三定律可知，测力计对人的支持力与人对测力计的压力大小相等，∴测力计的示数为0N。Gvg小结：此时测力计示数为0，好象人完全没有受到的重力一样，这种状态下，人对测力计的压力为0，我们把这种现象叫做完全失重。对超重和失重的进一步认识例4、前例中，如果升降机以2.5m/s2的加速度减速上升，测力计的示数又是多少？（g取10m/s2)对超重和失重的进一步认识解：人的重力G=mg=400N,GNva对超重和失重的进一步认识当升降机匀减速上升时，根据牛顿第二定律可知mg-N=ma→N=mg-ma=300N，根据牛顿第三定律可知，测力计对人的支持力与人对测力计的压力大小相等，∴测力计的示数为300N。例4、前例中，如果升降机以2.5m/s2的加速度减速上升，测力计的示数又是多少？（g取10m/s2)总结：a、当物体有向上的加速度时（加速上升或减速下降），产生超重现象。b、当物体有向下的加速度时（加速下降或减速上升），产生失重现象。当a=g时，完全失重。对超重和失重的进一步认识例4、前例中，如果升降机以2.5m/s2的加速度减速上升，测力计的示数又是多少？（g取10m/s2)例：下面所示的情况中，对物体m来说，哪几种发生超重现象？哪几种发生失重现象？mvamvamvamav甲乙丙丁NG失重NG超重NG失重NG超重总结：物体具有竖直向上的加速度，即处于超重状态；物体具有竖直向下的加速度，即处于失重状态。与运动的方向无关。GNGNGNGN超重、失重与物体所受重力的区别：物体处于超重（失重）状态时，地球作用于物体的重力始终存在，且大小不变，只不过物体对水平支持物的压力（悬挂物的拉力）大于（小于）物体的重力。太空行走现实生活中的超（失）重现象蹦极我们来看一个实验：当装有水的水杯壁上有一个孔时，在水压作用下，水会从孔中流出来。如果让这个杯子自由下落又是什么情况呢？这时我们发现，虽然杯壁上有孔，但水却没有流出来，这是为什么呢？当瓶子自由下落时，瓶中的水处于完全失重状态，小孔以上部分的水对以下部分的水的没有压力，小孔没有水流出。超重和失重现象的应用人造地球卫星、宇宙飞船、航天飞机都绕地球做圆周运动。所受的地球引力只改变物体的速度方向，不改变速度大小。航天飞机中的人和物都处于状态。完全失重近地卫星远离地球的卫星航天器中的宇航员gg0g0在航天飞机中所有和重力有关的仪器都无法使用！弹簧测力计无法测量物体的重力，但仍能测量拉力或压力的大小。无法用天平测量物体的质量某人在地面上最多只能举起60kg的物体，那么他在一以2.5m/s2的加速度匀加速下降的电梯里最多能举起多重的物体？（g取10m/s2）课堂练习：某人在地面上最多只能举起60kg的物体，那么他在一以2.5m/s2的加速度匀加速下降的电梯里最多能举起多重的物体？（g取10m/s2）avNG解：因为人的最大举力恒定，本题中，此人的最大举力为600N，即他在电梯中所能提供给物体的最大支持力为600N，以物体为研究对象，根据牛顿第二定律可知，G-N=ma，即mg=ma+N,∴m=N/(g-a)=80kg；课堂练习：与奥运会举重冠军的挺举记录200kg来说，我们同学的挺举成绩50kg是微不足道的，但学习了本节的知识后，你能不能设计一个有效的方案，使我们同学也能平冠军的记录呢？（g取10m/s2）aNG解：因为人的最大举力恒定，所以只要站在加速下降或减速上升的电梯中，人提供给杠铃的最大支持力N仍为500N，但就可以举起处于失重状态的质量m为200kg的杠铃；以杠铃为研究对象，根据牛顿第二定律可知，G-N=ma，即a=(G-N)/m,∴a=(G-N)/m=7.5m/s2练习：一个人站在医用体重计的测盘上不动时测得重为G，当此人突然下蹲时，磅秤的读数（）A先大于G，后小于GB先小于G，后大于GC大于GD小于G思维点拨：人下蹲是怎样的一个过程？人下蹲过程分析：由静止开始向下运动，速度增加，具有向下的加速度（失重）；蹲下后最终速度变为零，故还有一个向下减速的过程，加速度向上（超重）。B思考：如果人下蹲后又突然站起，情况又会怎样？拓展性课题一：载人航天飞船在发射升空和降落时,如果杨利伟保持直立的姿态,则他的心血管系统会受到何种影响?你认为他应采取什么姿态?解析:飞船在发射升空和降落时处于超重状态,在超重状态下,人直立,头部血液会流向下肢,血液淤积在下肢静脉中,影响血液回流心脏,造成头部供血不足,引起头晕,视物模糊,反应迟钝,操纵准确度下降;重则意志丧失,完全失去控制飞船的能力.因此宇航员在发射和降落阶段应采取平躺或平卧姿态.