【物理教案】2021江苏高考物理：第三章基础课3　超重和失重　牛顿运动定律的综合应用

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基础课 3　超重和失重　牛顿运动定律的综合应用
知识排查
知识点　超重和失重
1.超重、失重和完全失重比较
比较
超重
失重
完全失重
产生
条件
加速度方向向上
加速度方向向下
加速度方向向下，且大
小a＝g
动力学
原理
F－mg＝ma
F＝m(g＋a)
mg－F＝ma
F＝m(g－a)
mg－F＝mg
F＝0
可能
状态
①加速上升；
②减速下降
①加速下降；
②减速上升
①自由落体运动和所
有的抛体运动；②绕地
球做匀速圆周运动的
卫星、飞船等
2.对超重、失重的理解
(1)不论超重、失重或完全失重，物体的重力都不变，只是“视重”改变。
(2)物体是否处于超重或失重状态，不在于物体向上运动还是向下运动，而在于物
体的加速度方向，只要其加速度在竖直方向上有分量，物体就会处于超重或失重
状态。
(3)当物体处于完全失重状态时，重力只有使物体产生 a＝g的加速度效果，不再
有其他效果。此时，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如单摆停摆、
天平失效、液体不再产生压强和浮力等。
小题速练
1.思考判断
(1)超重说明物体的重力增大了。(　　)
(2)物体超重时，加速度向上，速度也一定向上。(　　)
(3)物体失重时，也可能向上运动。(　　)
(4)物体完全失重时，说明物体的重力为零。(　　)
答案　(1)×　(2)×　(3)√　(4)×
2. [人教版必修 1P89 插图改编]如图 1所示，某同学站在体重计上，下蹲的全过程
中她所处的状态(　　)
图1
A.一直是超重
B.一直是失重
C.先超重，后失重
D.先失重，后超重
答案　D
3.如图 2所示为一物体被吊车用钢索竖直向上提升过程的简化运动图象。下列判
断正确的是(　　)
图2
A.0～36 s 内物体被吊起的高度为 25 m
B.0～10 s 内物体的平均速度大于 30～36 s 内物体的平均速度
C.30～36 s 内物体处于超重状态
D.前10 s 内钢索最容易发生断裂
解析　由
v
－t图象的物理意义可知图象与 t轴所围的面积表示位移，则 0～36 s
内物体被吊起的高度为 28 m，A错误；0～10 s 内物体的平均速度的大小等于 30～
36 s 内物体的平均速度的大小，均为 0.5 m/s，B错误；30～36 s 内物体匀减速上
升，拉力小于重力，物体处于失重状态，C错误；前 10 s 内物体做匀加速直线运
动，拉力最大，钢索最容易发生断裂，D正确。
答案　D
　超重和失重
判断超重和失重的方法
从受力的角
度判断
当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时，物体处于超重状态；
小于重力时，物体处于失重状态；等于零时，物体处于完全失重状
态
从加速度的
角度判断
当物体具有向上的加速度时，物体处于超重状态；具有向下的加速
度时，物体处于失重状态；向下的加速度等于重力加速度时，物体
处于完全失重状态
从速度变化
的角度判断
①物体向上加速或向下减速时，超重
②物体向下加速或向上减速时，失重
【例 1】 (2015·江苏单科)(多选)一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度 a
随时间 t变化的图线如图 3所示，以竖直向上为 a的正方向，则人对地板的压力
(　　)
图3
A.t＝2 s 时最大 B.t＝2 s 时最小
C.t＝8.5 s 时最大 D.t＝8.5 s 时最小
解析　当电梯有向上的加速度时，人处于超重状态，人对地板的压力大于重力，
向上的加速度越大，压力越大，因此 t＝2 s 时，压力最大，选项 A正确；当有向
下的加速度时，人处于失重状态，人对地板的压力小于人的重力，向下的加速度
越大，压力越小，因此 t＝8.5 s 时压力最小，选项 D正确。
答案　AD
　动力学中的图象问题
1.常见动力学图象及意义如下表
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