第4章 第6節(jié)　超重和失重 第7節(jié)　力學單位

1、.第六節(jié)超重和失重第七節(jié)力學單位學 習 目 標知 識 脈 絡1.理解超重、失重和完全失重現(xiàn)象2理解單位制、根本單位制和導出單位重點3知道國際單位制中力學的三個根本物理量及單位4會根據(jù)條件判斷超重、失重現(xiàn)象，并會解釋一些相關的實際現(xiàn)象重點、難點超 重 和 失 重1超重和失重1超重：物體對支持物的壓力或對懸掛物的拉力大于物體所受重力的情況稱為超重現(xiàn)象2失重：物體對支持物的壓力或對懸掛物的拉力小于物體所受重力的情況稱為失重現(xiàn)象2超重和失重的解釋1電梯靜止不動或做勻速直線運動時，人的加速度為零，此時人對電梯的壓力等于人的重力2當電梯加速上升時，人的加速度方向向上，根據(jù)牛頓第二定律可以得出：FNGma，

2、即FNGma，此時人對電梯的壓力大于人的重力，人處于超重狀態(tài)3當電梯加速下降時，人的加速度方向向下，根據(jù)牛頓第二定律可以得出：GFNma，即FNGma，此時人對電梯的壓力小于人的重力，人處于失重狀態(tài)3完全失重現(xiàn)象假如一個物體對支持物的壓力或對懸掛物的拉力為零，這種情況是失重現(xiàn)象中的極限，稱為完全失重現(xiàn)象例如：自由落體運動1物體處于超重狀態(tài)時，是其重力增加了×2人處于完全失重時，人的重力其實沒有變化3物體不管是失重還是超重，都是測量值與重力大小關系的比較結果，而重力大小沒有變化小明在加速上升的電梯中稱體重時，發(fā)現(xiàn)體重明顯增加了如圖4­6­1小明所受重力真的增加了嗎？

3、為什么體重計的示數(shù)大于他的體重？圖4­6­1【提示】體重計的示數(shù)顯示的是人對秤的壓力，示數(shù)的增加并不是體重增加了，而是在電梯加速上升或減速下降時，人對體重計的壓力增加了討論1：物體發(fā)生超重或失重時，物體的重力是否一定變化？【提示】不變化物體的超重或失重是測力計的示數(shù)發(fā)生了變化，而物體所受的重力沒有變化討論2：發(fā)生失重的物體其速度方向一定是向下的嗎？【提示】不一定看物體是超重還是失重，是看加速度的方向而不是速度的方向，當加速度向下時，物體一定失重，而速度可能向上也可能向下1實重和視重1實重：物體實際所受的重力物體所受重力不會因物體運動狀態(tài)的改變而變化2視重：當物體在豎直方向有

4、加速度時即ay0，物體對彈簧秤的拉力或對臺秤的壓力將不等于物體的重力，此時彈簧秤或臺秤的示數(shù)叫物體的視重2超重與失重的分析比較加速度視重F與重力關系運動情況受力示意圖平衡a0Fmg靜止或勻速直線運動超重向上Fmgamg向上加速，向下減速失重向下Fmgamg向下加速，向上減速完全失重agF0物體只在重力作用下的運動1金屬小桶側面有一小孔A，當桶內(nèi)盛水時，水會從小孔A中流出假如讓裝滿水的小桶自由下落，不計空氣阻力，那么在小桶自由下落過程中圖4­6­2A水繼續(xù)以一樣的速度從小孔中噴出B水不再從小孔噴出C水將以更大的速度噴出D水將以較小的速度噴出【解析】水桶自由下落，處于完全失重狀

5、態(tài)，故其中的水也處于完全失重狀態(tài)，對容器壁無壓力，故水不會流出，應選B.【答案】B2日本機器人展在橫濱對公眾開放，來自日本各地的40多家科研機構和消費廠商展示了機器人領域的科研成果如圖4­6­3所示是日本機器人展媒體預展上一個小型機器人在表演垂直攀登關于機器人在上升過程中細繩對手的拉力以下說法正確的選項是圖4­6­3A當機器人高速向上攀爬時細繩對手的拉力比低速攀爬時大B當機器人減速上升時，機器人處于超重狀態(tài)C當機器人減速下降時，機器人處于失重狀態(tài)D機器人加速下降過程中a<g，細繩對機器人的拉力小于其重力【解析】機器人對細繩的拉力與速度大小無關，只與

6、是否有豎直方向上的加速度有關，那么A錯；機器人減速上升時，其加速度方向向下，處于失重狀態(tài)，那么B錯；機器人減速下降時，其加速度方向向上，處于超重狀態(tài)，那么C錯；機器人加速下降過程中加速度方向向下，處于失重狀態(tài)，拉力小于重力，那么D對【答案】D3多項選擇“蹦極是一項非常刺激的體育運動，某人身系彈性繩自高空P點自由下落，圖4­6­4中a點是彈性繩的原長位置，c點是人能到達的最低點，b點是人靜止懸吊著時的平衡位置，人在從P點下落到最低點c的過程中圖4­6­4A人在Pa段做自由落體運動，處于完全失重狀態(tài)B在ab段繩的拉力小于人的重力，人處于失重狀態(tài)C在bc段繩的

7、拉力小于人的重力，人處于失重狀態(tài)D在c點，人的速度為零，其加速度為零【解析】可通過以下表格對各選項逐一進展分析選項過程透析結論A人在Pa段只受重力作用，ag，完全失重B人在ab段受重力和向上的拉力，拉力小于重力，合力向下，加速度向下，失重C人在bc段受重力和向上的拉力，拉力大于重力，合力向上，加速度向上，超重×D人到c點時，拉力最大，合力最大，加速度最大×【答案】AB判斷超重、失重狀態(tài)的方法1從受力的角度判斷，當物體所受向上的拉力或支持力大于重力時，物體處于超重狀態(tài)；小于重力時處于失重狀態(tài)，等于零時處于完全失重狀態(tài)2從加速度的角度判斷，當物體具有向上的加速度包括斜向上時處于

8、超重狀態(tài)，具有向下的加速度包括斜向下時處于失重狀態(tài)，向下的加速度為g時處于完全失重狀態(tài)3從運動的角度判斷，當物體加速上升或減速下降時，物體處于超重狀態(tài)，當物體加速下降或減速上升時，物體處于失重狀態(tài)力 學 單 位1單位制的意義1單位制是由根本單位和導出單位所組成的一系列完好的單位體制2根本單位是可以任意選定的，導出單位那么是由定義方程式與比例系數(shù)確定的2國際單位制中的力學單位1國際單位制由7個根本單位、2個輔助單位和19個具有專門名稱的導出單位組成2在國際單位制中，與力學有關的根本單位有三個：長度單位米m、質量單位千克kg和時間單位秒s其他與力學有關的物理量單位，都可以由這三個根本單位導出1力學

9、中的三個根本物理量為長度、質量、加速度×2一個物理量的單位假設由兩個或兩個以上的根本單位的符號表示，那么這個物理量的單位一定是導出單位3一般來說，物理公式主要確定各物理量之間的數(shù)量關系，也同時確定了單位關系檢驗一個公式是否正確，能否根據(jù)單位來判斷？【提示】能假設公式左右兩邊單位不同，那么此公式肯定錯誤假設公式正確，其等號兩邊單位必定一樣討論1：在利用物理公式進展計算時，為什么要統(tǒng)一到國際單位？【提示】各物理量的單位統(tǒng)一到國際單位制中，在計算中可以省去單位的代入，只在最后寫上對應單位即可，使計算簡便討論2：能否利用單位制檢驗計算結果的正誤？【提示】能假設發(fā)現(xiàn)某公式單位上有問題或所求結果

10、的單位與采用的單位制中該量單位不同，那么肯定有錯誤1對單位制的理解 單位制包括國際單位制和常用單位制1國際單位制中選定長度l、質量m、時間t、電流I、熱力學溫度T、發(fā)光強度I、物質的量n七個量為根本物理量2國際單位制包括力學單位制和其他單位制；力學單位制中包括根本單位和導出單位根本單位長度l，單位：m；質量m，單位：kg；時間t，單位：s.常用的導出單位速度v，由公式v導出，單位：m/s.加速度a，由公式a導出，單位：m/s2.力F，由公式Fma導出，單位：Nkg·m/s2此外還有功、功率、壓強等等2單位制在計算中的應用1單位制可以簡化計算過程計算時首先將各物理量的單位統(tǒng)一到國際單位

11、制中，用國際單位制中的根本單位和導出單位表示，這樣就可以省去計算過程中單位的代入，只在數(shù)字后面寫上相應待求量的單位即可，從而使計算簡便2單位制可檢查物理量關系式的正誤根據(jù)物理量的單位，假如發(fā)現(xiàn)某公式在單位上有問題，或者所求結果的單位與采用的單位制中該量的單位不一致，那么該公式或計算結果肯定是錯誤的3比較某個物理量不同值的大小時，必須先把它們的單位統(tǒng)一到同一單位制中，再根據(jù)數(shù)值來比較4多項選擇對下面的物理量和單位中的說法正確的選項是密度牛米/秒加速度長度質量千克時間A屬于國際單位制中根本單位的是B屬于國際單位制中根本單位的是C屬于國際單位制中單位的是D屬于國際單位制中單位的是【解析】注意物理量的名稱與單位名稱的區(qū)別，國際單位與國際單位制中的根本單位的區(qū)別密度、加速度、長度、質量和時間不是單位的名稱，而是物理量的名稱千克是國際單位制中的根本單位，牛、米/秒是國際單位制中的導出單位，都屬于國際單位【答案】BC5在解一道計算題時由字母表達結果的計算題，一個同學解得位移st1t2，用單位制的方法檢查，這個結果A可能是正確的B一定是錯誤的C假如用國際單位制，結果可能正確D用國際單位制，結果錯誤，假如用其他單位制，結果可能正確【解析】可以將右邊的力F、時間t和質量m的單位代入公式看得到的單位是否和位移s的單位一致；還可以根據(jù)Fma，a，v，全部都換成根本物理量的單位，就好判斷了st1t2，左邊