第六节 超重和失重第七节 力学单位
[学习目标] 1.知道超重、失重和完全失重现象,会根据条件判断超重、失重现象.2.会利用超重、失重知识解释一些实际现象.3.知道单位制、基本单位和导出单位的概念.明确国际单位制中力学的三个基本物理量及其单位.4.知道物理运算过程中单位的规范使用和表示方法.
一、超重、失重和完全失重
1.超重现象:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受的重力的情况称为超重现象.
2.失重现象:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受的重力的情况称为失重现象.
3.完全失重现象:如果一个物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)为零,这种情况是失重现象中的极限,称为完全失重现象.
4.超重和失重的解释
如图1所示,质量为m的人站在升降机中的体重计上,当升降机做下列运动时,试比较体重计的示数(即人对体重计的压力FN′,等于人受的支持力FN)与重力mg的关系.
图1
(1)当升降机匀速上升或匀速下降时,由二力平衡得FN=mg,故示数FN′=mg.
(2)当升降机以加速度a加速上升或减速下降时,由牛顿第二定律列方程:FN-mg=ma得:FN=m(g+a),故示数FN′>mg,即超重了.
(3)当升降机以加速度a加速下降或减速上升时,同理可得:FN=m(g-a),故示数FN′<mg,即失重了;当a=g时,示数FN′=0,即完全失重.
二、力学单位
1.单位制:由基本单位和导出单位所组成的一系列完整的单位体制.
(1)基本单位是可以任意选定的.
(2)导出单位是由定义方程式与比例系数确定的.
2.国际单位制中的力学单位
(1)基本单位
长度单位——米(m)、质量单位——千克(kg)和时间单位——秒(s).
(2)常见的导出单位
速度的单位为米/秒(m/s),加速度的单位为米/秒2(m/s2),力的单位为牛即千克·米/秒2(1N=1kg·m/s2).
1.判断下列说法的正误.
(1)超重就是物体受到的重力增加了.( × )
(2)物体处于完全失重时,物体的重力就消失了.( × )
(3)物体处于超重时,物体一定在上升.( × )
(4)物体处于失重时,物体可能在上升.( √ )
(5)物体做竖直上抛运动时,处于超重状态.( × )
2.现有以下一些物理量和单位,按下面的要求选择填空.
A.密度 B.米/秒 C.牛顿 D.加速度 E.质量 F.秒 G.厘米 H.长度 I.时间 J.千克
(1)属于物理量的有.
(2)在国际单位制中,被选定的基本量有.
(3)国际单位制中的基本单位有,属于导出单位的有.(均选填字母的代号)
答案 (1)A、D、E、H、I (2)E、H、I (3)F、J B、C