【正文】
的拉力 F’ = F G 總結(jié):當(dāng) 物體存在向上的加速度時(shí),它對(duì)懸掛物的拉力(或?qū)χС治锏膲毫Γ┐笥谖矬w所受重力的現(xiàn)象稱為 超重現(xiàn)象 。 理論分析 mg (二)失重現(xiàn)象 設(shè)重物的質(zhì)量為 2Kg,和彈簧秤以 2m/s2的加速度一起加速下降。 (g=10m/s2)對(duì)重物受力分析如圖: 由牛頓第二定律得 F合 = G — F = m a 故: F =G — F合 = m g — m a = 16N 20N 由牛頓第三定律可知,物體對(duì)彈簧秤的拉力 F’ = F G 總結(jié):當(dāng) 物體存在向下的加速度時(shí),它對(duì)懸掛物的拉力(或?qū)χС治锏膲毫Γ┬∮谖矬w所受重力的現(xiàn)象稱為 失重現(xiàn)象 。 理論分析 F ’ a mg F 思考: 如果加速度 a = g,則 F’ = ? (三)完全失重 當(dāng)彈簧秤和重物以加速度 a = g 豎直加速下降時(shí),F(xiàn)= G — m g = 0,物體對(duì)懸掛物的拉力(或?qū)χС治锏膲毫Γ榱?,這就是 “ 完全失重 ” 現(xiàn)象 。 解:當(dāng)可樂(lè)瓶自由下落時(shí),可樂(lè)瓶中的水處于完全失重狀態(tài),水的內(nèi)部沒(méi)有壓力,故水不會(huì)流出。但可樂(lè)瓶中水的重力仍然存在,其作用效果是用來(lái)產(chǎn)生重力加速度。 例 1:一個(gè) 盛滿水的可樂(lè)瓶底部有一小孔,靜止在 手中時(shí),水會(huì)流出;如果突然松手,讓可樂(lè)瓶自 由下落時(shí),會(huì)發(fā)生什么現(xiàn)象?為什么? g 理論分析 下面所示的情況中,對(duì)物體 m來(lái)說(shuō),哪幾種發(fā)生超重現(xiàn)象?哪幾種發(fā)生失重現(xiàn)象? m v a m v a m v a m a v 甲 乙 丙 丁 NG 失重 NG 超重 NG 失重 NG 超重 總結(jié):物體具有 豎直向上 的加速度,即處于超重狀態(tài);物體具有 豎直向下 的加速度,即處于失重狀態(tài)。與運(yùn)動(dòng)的方向無(wú)關(guān)。 G N G N G N G N 超重和失重是一種物理現(xiàn)象。 視重是指支持物對(duì)物體的支持力(或懸掛物對(duì)物體的拉力),是可以改變的。 物體的重力與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無(wú)關(guān),不論物體處于超重還是失重狀態(tài),重力不變。 規(guī)律: 視重 重力 a豎直向上 超重狀態(tài) 視重 重力 a豎直向下 失重狀態(tài) 超重還是失重由 a方向決定,與 v方向無(wú)關(guān) 本節(jié)內(nèi)容總結(jié) 0 在航天飛機(jī)中所有和重力有關(guān)的儀器都無(wú)法使用! 彈簧測(cè)力計(jì)無(wú)法測(cè)量物體的重力,但仍能測(cè)量拉力或壓力的大小。 無(wú)法用天平測(cè)量物體的質(zhì)量 【 觀察與思考 】 ?為什么心臟病人不宜乘坐? 利用完全失重條件的科學(xué)研究 液體呈絕對(duì)球形 制造理想的滾珠 制造泡沫金屬 據(jù)報(bào)道 , 美國(guó)一產(chǎn)婦在完全失重的飛船里曾產(chǎn)下一男孩 , 現(xiàn)約 8歲 , 該男孩所表現(xiàn)出的智力和體力遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了同齡兒童 , 被美國(guó)人戲稱為 “ 小超人 ” 。 在完全失重的空間里 , 科學(xué)家們可以進(jìn)行大量的生物 、 生理 、生化 、 物理 、 醫(yī)學(xué)等實(shí)驗(yàn) , 并能取得地面上進(jìn)行同樣實(shí)驗(yàn)無(wú)法達(dá)到的優(yōu)秀效果 。 完全失重的空間里還有許多未被開(kāi)墾的處女地 ,各國(guó)宇航局都力圖率先在這些領(lǐng)域取得突破性進(jìn)展 , 為此 , 發(fā)達(dá)國(guó)家的宇航局也曾向世人征求可在飛船里進(jìn)行實(shí)驗(yàn)的方案 。 北京市一名中學(xué)生曾設(shè)計(jì)出一個(gè)方案:即研究在完全失重的條件下,人的思維反應(yīng)速度是不變、變快還是變慢。受到了發(fā)達(dá)國(guó)家宇航局的關(guān)注。 如果在座的各位同學(xué)在這方面有什么奇思妙想,不妨寄與我國(guó)宇航部門(mén),希望將來(lái)在我國(guó)飛船上進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)里,有你們?cè)O(shè)計(jì)的方案。 如圖,木塊 A與 B用一輕彈簧相連,豎直放在木塊 C上,三者靜止與地面,它們的質(zhì)量之比是 1∶ 2∶ 3。設(shè)所有接觸面都光滑,當(dāng)沿水平方向迅速抽出 C的瞬間, A和 B的加速度分別為多少? A B C 一根輕彈簧上端固定,下端掛一質(zhì)量為 m的秤盤(pán),盤(pán)中有一質(zhì)量為 m’的物體。當(dāng)盤(pán)靜止時(shí),彈簧長(zhǎng)度比自然長(zhǎng)度伸長(zhǎng)了 L;今向下拉盤(pán),使彈簧再伸長(zhǎng)△ L以后停止,然后松手放開(kāi)。求剛剛松手時(shí),物體對(duì)盤(pán)壓力多大?