4.6 超重和失重 -2022-2023学年高一物理精讲精练（2019人教版必修第一册）（解析版）

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4.6 超重和失重

考点精讲

考点 1：重力的测量

1．方法一：利用牛顿第二定律

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 m，利用牛顿第二定律可得 G＝mg.

2．方法二：利用力的平衡条件

将待测物体悬挂或放置在测力计上，使它处于静止状态．这时物体受到的重力的大小等于测力计对物体

的拉力或支持力的大小．

【例 1】　关于重力的大小，下列说法正确的是(　　)

A．弹簧测力计下端悬挂一重物，弹簧测力计读数大小一定等于这个物体重力的大小

B．重力是物体固有的属性

C．质量一定的物体，其重力大小也一定

D．同一物体在北京的重力大于在赤道上的重力

【解析】D　不是任何情况下，弹簧测力计的读数都等于物体重力的大小，应强调物体处于静止或匀

速直线运动状态，故选项 A错误；不同地理位置，其重力大小不同；同一物体虽然质量不变，但在北京的

重力略大于在赤道上的重力，其原因是 g发生了变化，所以不能说重力是物体固有的属性，选项 B、C错

误，D正确。

【针对训练】

1．设想从某一天起，地球的引力减小了一半，那么对于漂浮在水面上的船来说，下列说法正确的是 (

)

A．船受到的重力将减小，船的吃水深度仍不变

B．船受到的重力将减小，船的吃水深度也减小

C．船受到的重力将不变，船的吃水深度也不变

D．船受到的重力将不变，船的吃水深度将减小

【解析】A　根据题意可知：重力加速度 g大小减小，又 G＝mg，则船受到的重力将减小；又根据二力平

衡可得 G＝mg＝ρgV，解得 V＝，则船的吃水深度仍不变，故 A正确。

2．随着生活水平的提高，肥胖问题日渐突出，控制体重逐渐引起人们的重视。如图所示，一个小朋

友正站在体重计上测量体重，下列说法中正确的是（　　）

A．小朋友下蹲过程，体重计示数将变小，处于失重状态

B．静止时，小朋友对体重计的压力和体重计对小朋友的支持力是一对平衡力

C．小朋友下蹲过程，体重计示数先变小后变大，先失重后超重

D．静止时，小朋友所受的重力和小朋友对体重计的压力是一对相互作用力

【答案】C

【解析】AC．小朋友下蹲过程，先从静止向下加速到速度最大，然后从速度最大减速到零，加速度的

方向先向下后向上，先失重后超重，体重计示数先变小后变大，A错误，C正确；B．静止时，小朋友对

体重计的压力和体重计对小朋友的支持力是一对作用力与反作用力，B错误；D．静止时，小朋友所受的

重力和小朋友对体重计的压力方向相同，不是一对相互作用力，D错误.故选 C。

考点 2：超重和失重现象

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＝0F＝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。

【例 2】几位同学为了探究电梯起动和制动时的运动状态变化情况，他们将体重计放在电梯中，一位

同学站在体重计上，然后乘坐电梯从1层直接到10 层，之后又从 10 层直接回到1层．用照相机进行了相

关记录，如图所示．图 1为电梯静止时体重计的照片，图 2、图 3、图 4和图 5分别为电梯运动过程中体重

计的照片．根据照片推断正确的是（　　）

A．根据图 2推断电梯一定处于加速上升过程，电梯内同学可能处于超重状态

B．根据图 3推断电梯一定处于减速下降过程，电梯内同学可能处于失重状态

C．根据图 4推断电梯可能处于减速上升过程，电梯内同学一定处于失重状态

D．根据图 5推断电梯可能处于减速下降过程，电梯内同学一定处于超重状态

【答案】CD

【解析】图 2和图 5中体重计示数大于图 1，说明电梯内同学处于超重状态，可能是加速上升或减速

下降过程。图 3和图 4中体重计示数小于图 1，说明电梯内同学处于失重状态，可能是减速上升或加速下

降过程。

故选 CD。

判断超重、失重状态的方法

（1）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

力时处于失重状态，等于零时处于完全失重状态。

（2）从加速度的角度判断，当物体具有向上的加速度(包括斜向上)时处于超重状态，具有向下的加速

度(包括斜向下)时处于失重状态，向下的加速度为 g时处于完全失重状态。

（3）从运动的角度判断，当物体加速上升或减速下降时，物体处于超重状态，当物体加速下降或减

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