课时4.6 超重和失重--2022-2023学年高中物理同步练习分类专题教案（人教版2019必修第一册）

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第四章 牛顿运动定律
课时 4.6 超重和失重
1. 初步认识超重和失重现象。
2. 分析并理解产生超重和失重现象的条件和实质。
3. 能够运用牛顿运动定律分析超重和失重现象。
一、重力的测量
方法一：先测量物体做自由落体运动的加速度
g
，再用天平测量物体的质量，利用牛顿第二定
律得：
G
＝
mg
。
方法二：利用力的平衡条件对重力进行测量。
将待测物体悬挂或放置在测力计上，使它处于静止状态，这时测力计的示数反映了物体所受的
重力大小。
二、超重和失重
1．视重：体重计的示数称为视重，反映了人对体重计的压力。
2．失重
(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象。
(2)产生条件：物体具有竖直向下(选填“竖直向上”或“竖直向下”)的加速度。
3．超重
(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象。
(2)产生条件：物体具有竖直向上(选填“竖直向上”或“竖直向下”)的加速度。
4．完全失重
(1)定义：物体对支持物(或悬挂物)完全没有作用力的状态。
(2)产生条件：
a
＝
g
，方向竖直向下。
详解：
1．视重：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”，大小等于弹簧测力计所受的拉力或台秤所受的压力。
当物体处于超重或失重时，物体的重力并未变化，只是视重变了。
2．超重、失重的比较
特征状态 加速度 视重(
F
)与重力关系 运动情况 受力示意图
平衡
a
＝0
F
＝
mg
静止或匀速直线运动
超重 向上
由
F
－
mg
＝
ma
得
F
＝
m
(
g
＋
a
)>
mg
向上加速或向下减速
失重 向下
由
mg
－
F
＝
ma
得
F
＝
m
(
g
－
a
)<
mg
向下加速或向上减速
完全失重
a
＝
g
由
mg
－
F
＝
ma
得
F
＝0
自由落体、抛体、正
常运行的卫星等
3.对超重、失重的理解
(1)物体处于超重还是失重状态，只取决于加速度的方向，与物体的运动方向无关。
(2)发生超重和失重时，物体所受的重力并没有变化。
(3)发生完全失重现象时，与重力有关的一切现象都将消失。比如物体对支持物无压力、摆钟
将停止摆动等现象，靠重力使用的仪器也不能再使用(如天平)，只受重力作用的一切抛体运动，都
处于完全失重状态。
基础过关练
题组一　对超重、失重现象的理解
1.(2022 江苏泰州期中)在身体素质测试“原地纵跳摸高”项目中，某同学按要求所做的四个动作过
程如图所示，其中人处于超重状态的过程是 (　 　)
2.(2022 辽宁丹东期末)2021 年10 月16 日，神舟十三号载人飞船在酒泉卫星发射中心成功发射，与
中国天宫空间站天和核心舱交会对接。11 月7日，航天员翟志刚、王亚平先后从天和核心舱节点舱
成功出舱。12 月9日天宫课堂第一课开始。下列说法正确的是 (　 　)
A.火箭在加速上升过程中，宇航员处于失重状态
B.飞船将于 180 天后返回地面，飞船落地前的减速过程中，宇航员对座椅的压力小于其重力
C.在天宫课堂中，王亚平将乒乓球按入水中，松开手后球不再浮起
D.航天员在舱外执行太空行走任务时没法用脚行走，需要靠手以及机械臂等装置来移动身体，因为
舱外活动是在完全失重的条件下进行的，即航天员根本不受重力作用
3.(2022 辽宁本溪期中)小刚同学乘电梯从 1楼到 20 楼，运动的 v-t 图像如图所示，下列说法正确的
是 (　 　)
A.0~t1时间内，小刚处于失重状态
B.t1~t2时间内，小刚处于失重状态
C.t2~t3时间内，小刚处于失重状态
D.0~t3时间内，小刚处于失重状态
4.(2022 陕西商洛期末)有一种大型娱乐器械可以让人体验超重和失重，其环形座舱套在竖直柱子上
(如图所示)，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由下落。落到一定位置时，制动系统启动，
座舱做减速运动，到地面时刚好停下。下列说法正确的是 (　 　)
A.座舱自由下落的过程中人处于超重状态
B.座舱自由下落的过程中人处于失重状态
C.座舱减速下落的过程中人处于失重状态
D.座舱下落的整个过程中人处于失重状态
5.图甲为一弹簧高跷的结构简图。当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后，人就被向上弹起，进而带
动高跷跳跃，如图乙所示。则下列说法正确的是 (　 　)
A.人向上弹起的过程中，一直处于超重状态
B.人向上弹起的过程中，踏板对人的作用力大于人对踏板的作用力
C.弹簧压缩到最短时，高跷对人的作用力大于人受到的重力
D.弹簧压缩到最短时，高跷对人的作用力小于人受到的重力
题组二　应用牛顿第二定律解决超重和失重问题
6.(2022 江苏连云港期中)“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处
跳下的一种极限运动。某人做蹦极运动，所受绳子拉力 F的大小随时间 t变化的情况如图所示。将
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