《【新教材】人教版（2019）高中物理必修第一册》4.6超重和失重 讲义

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第四章运动和力的关系
第5节超重和失重
【素养目标】
通过实验认识超重和失重现象，理解产生超重、失重现象的条件和实质
【必备知识】
知识点一、超重和失重
1．超重：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．失重：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．
3．完全失重：当物体向下的加速度为 g时，物体对支持物、悬挂物没有作用力，好像完全不受重力作用．
知识点二、对超重、失重现象的理解
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、失重的分析
特征状态 加速度 视重(F)与重力关系 运动情况 受力图
平衡 a＝0F＝mg
静止或匀速直线
运动
超重 向上 F＝m(g＋a) >mg
向上加速，向下
减速
失重 向下 F＝m(g－a) <mg
向下加速，向上
减速
完全失重 a＝g F＝0
自 由 落 体 、 抛
体、正常运行的
卫星等
【点睛】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
1
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速上升
时，物体处于失重状态．
【课堂检测】
1.如图所示为小明玩蹦床的情景，其中 A位置表示床面未受压力时的平衡位置，B位置是他从最高点直立
下落的过程中将床面所压到的最低位置。若床面始终在弹性限度内，空气阻力及床面的质量均可忽略不计，
对于小明从最高点下落到最低点的过程，下列说法中正确的是（ººº）ºº
A.床面从 A位置下降到 B位置的过程中，小明的动能不断变小
B.床面在 B位置时，小明所受合外力为零
C.小明接触床面前处于失重状态，接触床面后处于超重状态
D.加速度方向改变发生在 AB 之间的某位置
【答案】ºD
【解析】A．刚接触床面时，弹力小于重力，合力向下，继续向下加速，动能变大；然后弹力大于重力，
合力向上，继续向下减速，动能变小，A不符合题意；º
B．床面在 B位置时，速度为零，弹力大于重力，合力向上，B不符合题意；
C．小明接触床面前处于失重状态，刚接触床面到弹力与重力大小相等之前，弹力小于重力，合力向下，
仍然处于失重状态，C不符合题意；
D．人在重力等于弹力的位置，加速度为零，此位置之后加速度改变方向，此位置在 AB 之间的某位置，D
符合题意。
故答案为：D。
【分析】对小明进行受力分析，在竖直方向受到重力和弹力，利用牛顿第二定律求解物体的加速度，物体
具有向上的加速度，为超重状态；物体具有向下的加速度，为失重状态。
2
2.如图，垂直电梯有一个“轿厢”和一个“对重”通过钢丝绳（曳引绳）将它们连接起来，钢丝绳通过驱
动装置（曳引机）的曳引带动使电梯“轿厢”和“对重”在电梯内导轨上做上下运动。某次“轿厢”向上
匀减速运动，则（ºººº）ºº
A.“轿厢”处于超重状态ºººººººººººººººººººººººººººººººººººººººB.“对重”处于失重状态
C.“对重”向下匀加速运动ººººººººººººººººººººººººººººººººººººD.曳引绳受到的拉力大小比“轿厢”重力小
【答案】ºD
【解析】A．当轿厢向上匀减速时，轿厢加速度向下，处于失重状态，A不符合题意；º
D．轿厢失重，所以曳引绳的拉力小于重力，D符合题意；
BC．同时，对重向下做匀减速运动，处于超重状态，所以 BC 不符合题意。
故答案为：D。
【分析】对物体进行受力分析，利用牛顿第二定律求解物体的加速度，物体具有向上的加速度，为超重状
态；物体具有向下的加速度，为失重状态。
【素养作业】
1.下列说法正确的是（ººº）ºººººººººººº
A.米、千克、牛顿都属于国际单位制中的基本单位ºººººB.物体做自由落体运动时不受任何外力作用
C.作用力和反作用力总是大小相等、方向相反ººººººººººººD.物体处于完全失重状态时，重力消失
【答案】ºC
【解析】A．单位米、千克是国际单位制中的力学基本单位，单位牛顿为导出单位，A不符合题意；º
B．物体做自由落体运动时受到重力作用，B不符合题意；
C．作用力和反作用力总是大小相等、方向相反，C符合题意；
D．物体处于完全失重状态时，重力并没有消失，物体重力不变，D不符合题意。
故答案为：C。
【分析】牛顿属于导出单位不属于基本单位；物体做自由落体运动受到重力的作用；物体处于完全失重时
只受重力的作用。
3
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