1．力的合成和分解的兩種重要方法是： _________________、____________________.
2．勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：vt＝______________，s＝________________________，v2t－v20＝2as v＝________________＝ .
3．自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：vt＝______，s＝________________，v2t＝2gs
4．牛頓第二定律：F＝ma，特點(diǎn)是：______性、矢量性、同向性．
5．(1)視重：重力是地球?qū)ξ矬w的吸引作用，當(dāng)物體掛在豎直方向放置的彈簧秤下或放在水平臺(tái)秤上時(shí)，彈簧秤或臺(tái)秤的示數(shù)稱為“______”，大小等于測(cè)力計(jì)所受拉力或臺(tái)秤所受的壓力．視重實(shí)際上反映的是“彈力”，只有在平衡狀態(tài)時(shí)，這個(gè)“彈力”即______與物體的______才有相等的關(guān)系．
(2)超重現(xiàn)象：當(dāng)物體處于非平衡狀態(tài)時(shí)，物體對(duì)________________(或?qū)覓煳锏睦?大于______________的情況，即______大于______時(shí)，稱為超重現(xiàn)象．
(3)失重現(xiàn)象：當(dāng)物體處于非平衡狀態(tài)時(shí)，物體對(duì)__________________(或?qū)覓煳锏睦?小于______________的情況，即______小于______時(shí)，稱為失重現(xiàn)象．
(4)完全失重：當(dāng)物體處于非平衡狀態(tài)時(shí)，物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?________的狀態(tài)，即視重________時(shí)，稱為完全失重狀態(tài)．
6．產(chǎn)生超重或失重現(xiàn)象的條件
(1)物體具有________________時(shí)產(chǎn)生超重現(xiàn)象．
(2)物體具有________________時(shí)產(chǎn)生失重現(xiàn)象．
(3)物體具有__________________時(shí)，物體出現(xiàn)完全失重狀態(tài).
超重和失重
[問(wèn)題情境]
小星家住十八樓，每天上學(xué)放學(xué)均要乘垂直升降電梯上下樓．上學(xué)時(shí)，在電梯里，開始他總覺(jué)得有種“飄飄然”的感覺(jué)，背的書包也感覺(jué)變“輕”了．快到底樓時(shí)，他總覺(jué)得自己有種“腳踏實(shí)地”的感覺(jué)，背的書包也似乎變“重”了．這是什么原因呢？
[要點(diǎn)提煉]
1．視重：當(dāng)物體掛在彈簧測(cè)力計(jì)下或放在水平臺(tái)秤上時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)或臺(tái)秤的示數(shù)稱為“視重”，大小等于測(cè)力計(jì)所受的拉力或臺(tái)秤所受的壓力．
2．超重、失重的分析
特征
狀態(tài) 加速
度a視重(F)
與重力
(mg)關(guān)系運(yùn)動(dòng)情況受力示
意圖
平衡a＝0F＝mg靜止或____________
超重向上F＝m(g＋
a)>mg向上________或向下______運(yùn)動(dòng)
失重向下F＝m(g－
a)
完全
失重a＝gF＝0自由落體運(yùn)動(dòng)、拋體運(yùn)動(dòng)、正常運(yùn)行的衛(wèi)星
[問(wèn)題延伸]
超重和失重是常見的現(xiàn)象，那么當(dāng)物體發(fā)生超重或失重現(xiàn)象時(shí)，物體的重力真的增加或減少了嗎？超重和失重現(xiàn)象的實(shí)質(zhì)是什么？你是怎樣理解的？
例1 彈簧上掛一個(gè)質(zhì)量m＝1 kg的物體，在下列各種情況下，彈簧秤的示數(shù)各為多少？(取g＝10 m/s2)
(1)以v＝5 m/s的速度勻速下降；
(2)以a＝5 m/s2的加速度豎直加速上升；
(3)以a＝5 m/s2的加速度豎直加速下降；
(4)以重力加速度g豎直減速上升．
變式訓(xùn)練1 一個(gè)人站在磅秤上，在他蹲下的過(guò)程中，磅秤的示數(shù)將( )
A．先小于體重，后大于體重，最后等于體重
B．先大于體重，后小于體重，最后等于體重
C．先小于體重，后等于體重
D．先大于體重，后等于體重
例2 北京歡樂(lè)谷游樂(lè)場(chǎng)天地雙雄是目前亞洲唯一的雙塔太空梭．它是能體驗(yàn)強(qiáng)烈失重、超重感覺(jué)的娛樂(lè)設(shè)施，先把乘有十多人的座艙，送到76 m高的地方，讓座艙自由落下，當(dāng)落到離地面28 m時(shí)制動(dòng)系統(tǒng)開始啟動(dòng)，座艙勻減速運(yùn)動(dòng)到地面時(shí)剛好停止．若某游客手中托著質(zhì)量為1 kg的飲料瓶進(jìn)行這個(gè)游戲，g取9.8 m/s2，問(wèn)：
(1)當(dāng)座艙落到離地面高度為40 m的位置時(shí)，飲料瓶對(duì)手的作用力多大？
(2)當(dāng)座艙落到離地面高度為15 m的位置時(shí)，手要用多大的力才能托住飲料瓶？
圖1
變式訓(xùn)練2 如圖1所示，電梯的頂部掛有一個(gè)彈簧秤，秤下端掛了一個(gè)重物，電梯勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧秤的示數(shù)為10 N，在某時(shí)刻電梯中的人觀察到彈簧秤的示數(shù)變?yōu)? N，關(guān)于電梯的運(yùn)動(dòng)，以下說(shuō)法正確的是( )
A．電梯可能向上加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為2 m/s2
B．電梯可能向下加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為2 m/s2
C．電梯可能向上減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為2 m/s2
D．電梯可能向下減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為2 m/s2
【即學(xué)即練】
1．下列說(shuō)法中正確的是( )
A．體操運(yùn)動(dòng)員雙手握住單杠吊在空中不動(dòng)時(shí)處于失重狀態(tài)
B．蹦床運(yùn)動(dòng)員在空中上升和下落過(guò)程中都處于失重狀態(tài)
C．舉重運(yùn)動(dòng)員在舉起杠鈴后不動(dòng)的那段時(shí)間內(nèi)處于超重狀態(tài)
D．游泳運(yùn)動(dòng)員仰臥在水面靜止不動(dòng)時(shí)處于失重狀態(tài)
圖2
2．如圖2所示，斜面體始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)物體沿斜面下滑時(shí)有( )
A．勻速下滑時(shí)，M對(duì)地面壓力等于(M＋m)g
B．加速下滑時(shí)，M對(duì)地面壓力小于(M＋m)g
C．減速下滑時(shí)，M對(duì)地面壓力小于(M＋m)g
D．無(wú)論如何下滑，M對(duì)地面壓力始終等于(M＋m)g
圖3
3．直升機(jī)懸停在空中向地面投放裝有救災(zāi)物資的箱子，如圖3所示．設(shè)投放初速度為零，箱子所受的空氣阻力與箱子下落速度的平方成正比，且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中箱子始終保持圖示姿態(tài)．在箱子下落過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是( )
A．箱內(nèi)物體對(duì)箱子底部始終沒(méi)有壓力
B．箱子剛從飛機(jī)上投下時(shí)，箱內(nèi)物體受到的支持力最大
C．箱子接近地面時(shí)，箱內(nèi)物體受到的支持力比剛投下時(shí)大
D．若下落距離足夠長(zhǎng)，箱內(nèi)物體有可能不受底部支持力而“飄起來(lái)”
圖4
4．升降機(jī)地板上放一個(gè)彈簧式臺(tái)秤，秤盤上的物體質(zhì)量為20 kg.如圖4所示．
(1)當(dāng)升降機(jī)以4 m/s的速度勻速上升時(shí)，臺(tái)秤的讀數(shù)是多少？
(2)當(dāng)升降機(jī)以1 m/s2的加速度勻加速豎直上升時(shí)，臺(tái)秤的讀數(shù)是多少？
(3)當(dāng)升降機(jī)以1 m/s2的加速度勻減速上升時(shí)，臺(tái)秤的讀數(shù)是多少？
參考答案
課前自主學(xué)習(xí)
1．平行四邊形定則(或三角形定則) 力的正交分解法
2．v0＋at v0t＋12at2 12(v0＋vt)
3．gt 12gt2 4.瞬時(shí)
5．(1)視重 視重 重力 (2)支持物的壓力 物體所受重力 視重 重力 (3)支持物的壓力 物體所受重力
視重 重力 (4)等于零 等于零
6．(1)向上的加速度 (2)向下的加速度 (3)向下的加速度a＝g
核心知識(shí)探究
[問(wèn)題情境]
每個(gè)人在乘電梯時(shí)都會(huì)有這種感覺(jué)，這就是我們常說(shuō)的超重、失重現(xiàn)象．只要你留心觀察，在我們的日常生活中就會(huì)發(fā)現(xiàn)許多超重、失重現(xiàn)象．
[要點(diǎn)提煉]
2．勻速直線運(yùn)動(dòng) 加速 減速 加速 減速
[問(wèn)題延伸] (1)物體處于超重或失重狀態(tài)時(shí)，物體所受的重力始終不變，只是物體對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Πl(fā)生了變化，看起來(lái)物重好像有所增大或減小，這是超重和失重的實(shí)質(zhì)．
(2)發(fā)生超重或失重的現(xiàn)象與物體的速度方向無(wú)關(guān)，只取決于物體加速度的方向．
(3)物體具有向上的加速度，其運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可以是加速向上，也可以是減速下降，這時(shí)物體對(duì)支持物的壓力將大于物體的重力，物體處于超重狀態(tài)，超出的部分為ma；物體減速上升或加速下降時(shí)，具有向下的加速度，物體對(duì)支持物的壓力將小于物體的重力，這時(shí)物體處于失重狀態(tài)．
解題方法探究
例1 (1)10 N (2)15 N (3)5 N (4)0 N
解析 對(duì)物體受力分析，如圖所示．
(1)勻速下降時(shí)，由平衡條件得F＝mg＝10 N.
(2)取向上為正方向，由牛頓第二定律，知F－mg＝ma，F(xiàn)＝m(g＋a)＝15 N.
(3)取向下方向?yàn)檎较�，由牛頓第二定律，知mg－F＝ma，F(xiàn)＝m(g－a)＝5 N.
(4)取向下方向?yàn)檎较颍膳ｎD第二定律，知mg－F＝mg，F(xiàn)＝0 N
處于完全失重狀態(tài)．
變式訓(xùn)練1 A [人蹲下的過(guò)程經(jīng)歷了加速向下，減速向下和靜止這三個(gè)過(guò)程．
在加速向下時(shí)，人獲得向下的加速度a，由牛頓第二定律得：
mg－FN＝ma
FN＝m(g－a)
在向下減速時(shí)，人獲得向上的加速度a，由牛頓第二定律得：
FN－mg＝ma
FN＝m(g＋a)>mg
彈力FN將大于mg.
當(dāng)人靜止時(shí)，F(xiàn)N＝mg.]
例2 (1)0 (2)41.16 N
解析 (1)在離地面高于28 m時(shí)，座艙做自由落體運(yùn)動(dòng)，處于完全失重狀態(tài)，因?yàn)?0 m>28 m所以飲料瓶對(duì)手沒(méi)有作用力，由牛頓第三定律可知，手對(duì)飲料瓶也沒(méi)有作用力．
(2)設(shè)手對(duì)飲料瓶的作用力為F，座艙自由下落高度為h1后的速度為v，制動(dòng)時(shí)的加速度為a，制動(dòng)高度為h2，由v2t－v20＝2as得，v2t＝2gh1，v2t＝2ah2
聯(lián)立解得，a＝h1h2g
對(duì)飲料瓶根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律F－mg＝ma得，F(xiàn)＝mg(h1h2＋1)＝mgh1＋h2h2
代入數(shù)據(jù)得，F(xiàn)＝41.16 N.
變式訓(xùn)練2 BC [由電梯做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，可知重物的重力為10 N，質(zhì)量為1 kg；當(dāng)彈簧秤的示數(shù)變?yōu)? N時(shí)，則重物受到的合力為2 N，方向豎直向下，由牛頓第二定律得物體產(chǎn)生向下的加速度，大小為2 m/s2，因沒(méi)有明確電梯的運(yùn)動(dòng)方向，故電梯可能向下加速，也可能向上減速．]
即學(xué)即練
1．B [當(dāng)加速度方向豎直向下時(shí)，物體處于失重狀態(tài)；當(dāng)加速度方向豎直向上時(shí)，物體處于超重狀態(tài)，蹦床運(yùn)動(dòng)員在空中上升和下降的過(guò)程中加速度方向均豎直向下，且a＝g，為完全失重狀態(tài)，所以B正確．而A、C、D中運(yùn)動(dòng)員均為平衡狀態(tài)，F(xiàn)＝mg，既不超重也不失重．]
2．AB [對(duì)M和m組成的系統(tǒng)，當(dāng)m勻速下滑時(shí)，系統(tǒng)在豎直方向上沒(méi)有加速度，所以不失重也不超重，對(duì)地面的壓力等于系統(tǒng)的重力；當(dāng)m加速下滑時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)在豎直方向上有向下的加速度，處于失重狀態(tài)，對(duì)地面的壓力小于系統(tǒng)的重力．當(dāng)m減速下滑時(shí)，系統(tǒng)在豎直方向上具有向上的加速度，處于超重狀態(tài)，對(duì)地面的壓力大于系統(tǒng)的重力．]
3．C [對(duì)于箱子和箱內(nèi)物體組成的整體，a＝?M＋m?g－fM＋m，隨著下落速度的增大，空氣阻力f增大，加速度a減小直至箱子做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)a＝0.對(duì)箱內(nèi)物體，mg－FN＝ma，所以FN＝m(g－a)將逐漸增大，故C正確，A、B、D錯(cuò)．]
4．(1)200 N (2)220 N (3)180 N
解析 選取物體為研究對(duì)象，它受兩個(gè)力，重力mg和支持力FN，F(xiàn)N的大小即為臺(tái)秤的讀數(shù)．
(1)當(dāng)升降機(jī)勻速上升時(shí)，a＝0
所以FN－mg＝0，F(xiàn)N＝mg＝200 N.
(2)當(dāng)升降機(jī)勻加速上升時(shí)，a方向向上，由牛頓第二定律得FN－mg＝ma，F(xiàn)N＝m(g＋a)＝220 N.
本文來(lái)自：逍遙右腦記憶 http://www.yy-art.cn/gaoyi/64351.html
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