4.6超重和失重 导学案 高中物理人教版（2019）必修第一册

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4.6 超重和失重学习目标：1、通过观察分析实验能概括出发生超重、失重现象的条件，培养观察、分析、概括能力。2、会运用牛顿运动定律分析求解实际现象中的超重、失重问题。情境探究：当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数称为“视重”。如图所示，人站在体重计上向下蹲的过程中，体重计的示数会变化吗？如何变化？是人的重力发生变化了吗？思考1：结合前面所学知识分析，人在体重计上向下蹲的过程中，为什么体重计的示数会变化呢？思考2：分析人在体重计上向上站起来过程中体重计的示数变化，试总结发生上述物理现象的条件？例1、在电梯中，把一重物置于台秤上，台秤与力传感器相连，当电梯从静止起加速上升，然后又匀速运动一段时间，最后停止运动时，传感器的荧屏上显示出其受的压力与时间的关系图象如图所示.试由此图回答问题：(g取10 m/s2)(1)该物体的重力是多少？电梯在超重和失重时物体的重力是否变化？(2)算出电梯在超重和失重时的最大加速度分别是多大？针对练习：在一电梯的地板上有一压力传感器，其上放一物块，如图甲所示，当电梯运行时，传感器示数大小随时间变化的关系图象如图乙所示，根据图象分析得出的结论中正确的是(　　)A.从时刻t1到t2，物块处于失重状态B.从时刻t3到t4，物块处于失重状态C.电梯可能开始停在低楼层，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在高楼层D.电梯可能开始停在高楼层，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在低楼层总结：对超重和失重现象怎么理解？举例实际中涉及超重和失重现象？达标练习：1、关于超重和失重的下列说法中，正确的是（　　）A．物体向上运动时处于超重状态，物体向下运动时处于失重状态B．处于完全失重状态的物体一定是向下运动C．超重就是物体所受的重力增大了，失重就是物体所受的重力减小了D．物体做自由落体运动时处于完全失重状态2、如图所示为运动员跳高时的精彩瞬间，下列说法正确的是（　　）A．运动员起跳时地面对他的支持力等于他所受的重力B．运动员起跳以后在上升过程中处于失重状态C．运动员在最高点处于平衡状态D．运动员在下降过程中处于超重状态3．在探究超重和失重规律时，某体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作，传感器和计算机相连，经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图象，则下列图象中可能正确的（　　）A． B． C． D．4．如图甲所示，在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力大小的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m的小球，若升降机在匀速运行过程中突然停止，并以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力的大小F随时间t变化的图像如图乙所示，g为重力加速度，则（ ）A．升降机停止前在向下运动B．0 ~ t1时间内小球处于失重状态，t1 ~ t2时间内小球处于超重状态C．t1 ~ t3时间内小球向下运动，速度先增大后减小D．t3 ~ t4时间内小球向下运动，速度一直增大5．“蹦极”是一种能获得强烈失重、超重感觉的非常“刺激”的惊险娱乐项目。人处在离沟底水面上方二十多层楼的高处（或悬崖上），用橡皮弹性绳拴住身体，让人头下脚上自由下落，落到一定位置时弹性绳拉紧。设人体立即做匀减速运动，到接近水面时刚好减速为零，然后再反弹。已知某“勇敢者”头戴重为45N的安全帽，开始下落时的高度为75m，设计的系统使人落到离水面30m时，弹性绳才绷紧。不计空气阻力，则：（取g=10m/s2）(1)当他落到离水面50m位置时戴着的安全帽对人的头顶的弹力为多少？(2)当他落到离水面20m的位置时，则其颈部要用多大的力才能拉住安全帽？