2019-2020年滬科版必修一5.4《超重和失重》WORD教案02.doc
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2019-2020年滬科版必修一5.4《超重和失重》WORD教案02 [懸礎(chǔ)問題分類解析] 什么是超重和失重 【例1】 某人站在一臺(tái)稱上,當(dāng)他猛地下蹲的過程中,臺(tái)秤讀數(shù)(不考慮臺(tái)秤的慣 性) ( ). A.先變大后變小,最后等于他的重力 B.變大,最后等于他的重力 C.先變小后變大,最后等于他的重力 D.變小,最后等于他的重力 解析:人在臺(tái)秤上猛地往下蹲的過程中,以人的重心為研究對(duì)象,先往下做加速運(yùn)動(dòng), 后往下做減速運(yùn)動(dòng)直至速度減為零,即人的加速度方向是先向下后向上,所以先失重后超重,臺(tái)稱的示數(shù)先減小后增大,最后穩(wěn)定時(shí)等于人的重力. 答案:C 點(diǎn)撥:分析出物體運(yùn)動(dòng)過程中加速度的方向,是判定超重、失重現(xiàn)象的依據(jù),此題易忽 視減速過程而出錯(cuò). 【例2】 我國(guó)于2003年10月15日成功發(fā)射了“神舟”五號(hào)載人飛船,并環(huán)繞地球14 周后于次日成功返回.當(dāng)它繞地球飛行時(shí),在艙內(nèi)不能完成的實(shí)驗(yàn)是 ( ). A.用刻度尺測(cè)量物體的長(zhǎng)度 B.用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量物體重力 C.用天平測(cè)物體的質(zhì)量 D.用水銀氣壓計(jì)測(cè)艙內(nèi)大氣壓 解析:飛船繞地球飛行時(shí),飛船以及艙內(nèi)的物體都處于完全失重狀態(tài),所以用彈簧測(cè)力 計(jì)不能測(cè)重力;天平的原理是等臂杠桿,不能在艙中測(cè)質(zhì)量;水銀氣壓計(jì)也不能測(cè)艙內(nèi)的氣壓:但可以用刻度尺測(cè)量長(zhǎng)度,所以應(yīng)選B、C、D項(xiàng). 答案:BCD 點(diǎn)撥:飛船繞地球飛行時(shí),飛船以及艙內(nèi)的物體都處于完全失重狀 態(tài),因此只要是利用物體的重力來做的實(shí)驗(yàn)和測(cè)量工具都不能完成和應(yīng)用. 【例3】 “蹦極”是一項(xiàng)非常有刺激性的體育活動(dòng),某人系彈性 繩自高空P點(diǎn)自由下落,如圖5-4-2所示,a點(diǎn)是彈性繩的原長(zhǎng)位置,b 點(diǎn)是人靜止時(shí)懸吊著的平衡位置,c點(diǎn)是人所到達(dá)的最低點(diǎn),普通人超 重達(dá)到重力3倍時(shí),便會(huì)感到呼吸困難.不計(jì)空氣阻力,已知彈性繩的 勁度系數(shù)k=600 N/m(彈性繩的彈力F與其形變量x的關(guān)系遵從胡克定律F=kx),設(shè)人重為 600 N,人從P點(diǎn)下落到最低點(diǎn)c的過程中: (1)分析人在運(yùn)動(dòng)過程中的超重、失重情況; (2)ac的最大長(zhǎng)度不得超過多少? 解答:(1)判斷人處于超重狀態(tài)還是失重狀態(tài),只要看人的加速度方向(圖5-4-2):在Pa 段人做自由落體運(yùn)動(dòng),加速度是重力加速度g,人處于完全失重狀態(tài),從a到b過程中,人所受的重力總大于彈性繩的彈力,合力方向向下,加速度方向向下,但小于g,人處于失重狀態(tài),在b點(diǎn),人所受重力大小等于彈性繩彈力,加速度為零,從b到c,人所受重力小于彈力,合力方向向上,加速度方向向上,處于超重狀態(tài). (2)當(dāng)彈性繩伸長(zhǎng)至c點(diǎn),伸長(zhǎng)量為x,物體處于最大超重狀態(tài),由題意得彈力不得超過 3倍的重力,即kx=3mg,故ac的最大長(zhǎng)度為: 點(diǎn)撥:判斷超重和失重狀態(tài),確定加速度方向是關(guān)鍵. 【例4】 某人在一以2.5 m/s2的加速度勻加速下降的電梯里最多能舉起80 kg的物體, 那么此人在地面上最多能舉起多少千克的物體?若此人在一豎直運(yùn)動(dòng)的電梯里最多能舉起40 kg的物體,則此電梯運(yùn)動(dòng)的加速度是多少?(g取10 m/s2,提示:人在任何情況下最大的舉力是一定的) 解析:以被舉起的m1=80 kg的物體為研究對(duì)象,有m1g-F=m1a1. 則人的最大舉力F=m1g-m1a1=80(10-2.5)N=600 N. 在地面上被舉物體的重量 若此人只能舉起m3=40 kg的物體,則有F-m3g=m3a2. 得電梯運(yùn)動(dòng)的加速度,方向豎直向上. 即若最多能舉起40 kg的物體,則此電梯加速度大小為5 m/s2,方向豎直向上. 答案:60 kg 5 m/s2,方向豎直向上 點(diǎn)撥:對(duì)于超重與失重問題,關(guān)鍵是根據(jù)牛頓第二定律求出其加速度. 高考題型參考 【例5】 (xx海南)游樂園中,游客乘坐能加速或減速運(yùn)動(dòng)的升降機(jī),可以體會(huì)超 重或失重的感覺,下列描述正確的是 ( ). A.當(dāng)升降機(jī)加速上升時(shí),游客是處在失重狀態(tài) B.當(dāng)升降機(jī)減速下降時(shí),游客是處在超重狀態(tài) C.當(dāng)升降機(jī)減速上升時(shí),游客是處在失重狀態(tài) D.當(dāng)升降機(jī)加速下降時(shí),游客是處在超重狀態(tài) 解析:當(dāng)升降機(jī)加速上升或減速下降時(shí),其加速度方向豎直向上,游客處于超重狀態(tài); 當(dāng)升降機(jī)加速下降或減速上升時(shí),其加速度方向豎直向下,游客處于失重狀態(tài).故選B、C. 答案:BC 點(diǎn)撥:當(dāng)物體有豎直向上的加速度時(shí).其所受合外力方向向上,物體處于超重狀態(tài);當(dāng) 物體有豎直向下的加速度時(shí),其所受合外力方向向下,物體處于失重狀態(tài). 【例6】(xx全國(guó)Ⅰ)一質(zhì)量為m的人站在電梯中,電梯加速上升,加速度大小為,g 為重力加速度.人對(duì)電梯底部的壓力為 ( ). A.mg B.2mg C.mg D.mg 解析:此人處于超重狀態(tài),分析此人受力,由牛頓第二定律N-mg=ma,N=m(g+n)=mg, 再根據(jù)牛頓第三定律,人對(duì)底部壓力的大小為mg. 答案:D 點(diǎn)撥:當(dāng)物體加速度方向向上時(shí),物體處于超重狀態(tài),且物體所受合外力方向向上;當(dāng) 物體加速度方向向下時(shí),物體處于失重狀態(tài),且物體所受合外力方向向下.- 1.請(qǐng)仔細(xì)閱讀文檔,確保文檔完整性,對(duì)于不預(yù)覽、不比對(duì)內(nèi)容而直接下載帶來的問題本站不予受理。
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