超重与失重基础练习(20200514070521)
超重与失重基础练习
1、下列实例属于超重现象的是( )
A．汽车驶过拱形桥顶端 B．荡秋千的小孩通过最低点
C．跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动 D．火箭点火后加速升空
2、将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的v－t图象如下图所示．以下判断正确
的是
A．前 3 s内货物处于超重状态
B．3 s末货物运动至最高点
C．第 3 s末至第 5 s末的过程中，货物静止
D．前 3 s内与最后 2 s内货物的平均速度相同
3、游乐园中，游客乘坐能加速或减速运动的升降机，可以体会超重与失重的感觉。下列描述正确的是（）Ａ.当升降机加速上升时，游客是处在失重状态
Ｂ.当升降机减速下降时，游客是处在超重状态
Ｃ.当升降机减速上升时，游客是处在失重状态
Ｄ.当升降机加速下降时，游客是处在超重状态
4、小明参加开放性科学实践活动后，从6层乘坐电梯到达1层，走出电梯，准备回家．对于小明在电梯
中由6层到1层的过程，下列说法中正确的是（）
A．小明一直处于超重状态 B．小明一直处于失重状态
C．小明的速度大小发生了变化 D．小明的加速度方向发生了变化
5、把一个质量为2kg的物体挂在弹簧秤下，在电梯中看到弹簧秤的示数是16N，g取10m/s2，则可
知电梯的运动情况可能是( )
A. 以4m/s2的加速度加速上升
B. 以2m/s2的加速度减速上升
C. 以2m/s2的加速度加速下降
D. 以4m/s2的加速度减速下降
6、一小球用一轻质弹簧竖直悬挂在升降机中，随升降机一起匀速运动，当突然看到弹簧变短时，升降机
的运动情况可能是（）
A．减速下降 B．加速下降 C．减速上升 D．加速上升
7、如图所示，某同学在教室中站在体重计上研究超重与失重。她由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程；由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程。关于她的实验现象，下列说法中正确的是
A．只有“起立”过程，才能出现失重的现象
B．只有“下蹲”过程，才能出现超重的现象
C．“起立”、“下蹲”的过程，都能出现超重和失重的现象
D．“起立”的过程，先出现超重现象后出现失重现象
8、某同学站在电梯底板上，如图所示的v－t图象是计算机显示的观光电梯在某一段时间内速度变化的情
况(竖直向上为正方向)．根据图象提供的信息，可以判断下列说法中正确的是（）
A．在 5 s～10 s内，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力
B．在10s～20s内，该同学所受的支持力不变，处于失重状态
C．在0～5 s内，观光电梯在加速上升，该同学处于失重状态
D．在20 s～25 s内，观光电梯在加速下降，该同学处于超重状态
9、如图所示，电梯的顶部挂一个弹簧秤，秤下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数为
10 N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为 6 N，关于电梯的运动.以下说法正确的是(g取10 m/s2)（）
A．电梯可能向上加速运动, 加速度大小为4m/s2
B．电梯可能向下加速运动, 加速度大小为4m/s2
C．电梯可能向下减速运动, 加速度大小为4m/s2
D．电梯可能向上减速运动, 加速度大小为4m/s2
10、实验小组利用DIS系统（数字化信息实验室系统），观察超重和失重现象。他们在学校电梯房内做实
验，在电梯天花板上固定一个力传感器，测量挂钩向下，并在钩上悬挂一个重为10 N的钩码，在电梯运动过程中，计算机显示屏上显示出如图所示图线，根据图线分析可知下列说法中正确的是（）
A.从时刻t 1 到t 2 ,钩码处于失重状态，从时刻t 3 到t 4 ,钩码处于超重
状态
B. t 1 到t 2 时间内，电梯一定正在向下运动，t 3 到t 4 时间内，电梯可
能正在向上运动
C. t 1 到t 4 时间内，电梯可能先加速向下，接着匀速向下，再减速向下
D. t 1 到t 4 时间内，电梯可能先加速向上，接着匀速向上，再减速向上
11、如图所示，跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型：运动员从高处落到处于自然状态的跳板
上，随跳板一同向下做变速运动到达最低点，然后随跳板反弹，则下列说法中正确的是（）
A．运动员与跳板接触的全过程中只有超重状态，没有失重状态
B．运动员把跳板压到最低点时，她所受外力的合力不为零
C．运动员能跳得高的原因之一，是因为跳板对她的作用力远大于她的重力
D．运动员能跳得高的原因之一，是因为跳板对她的作用力远大于她对跳板的作
用力
12、“蹦极”是一项非常刺激的体育运动．某人身系弹性绳自高空P点自由下
落，如图中a点是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点，b是人静止地悬吊
着时的平衡位置．人从P点落下到最低点c的过程中（）
A．人在Pa段做自由落体运动，处于完全失重状态
B．在ab段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态
C．在bc段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态
D．在c点，人的速度为零，其加速度为零
13、如图所示，运动员“ 3 m跳板跳水”运动的过程可简化为：运动员走上跳板，将跳板从水平位置B压到最低点C，跳板又将运动员竖直向上弹到最高点A，然后运动员做自由落体运动，竖直落入水中．跳板
自身重力可忽略不计，则下列说法正确的是( )
A．运动员向下运动(B→C)的过程中，先超重后失重，对板的压力先减小后增大
B．运动员向下运动(B→C)的过程中，先失重后超重，对板的压力一直增大
C．运动员向上运动(C→B)的过程中，先失重后超重，对板的压力先增大后减小
D．运动员向上运动(B→A)的过程中，一直处于失重状态
14、在电梯中，把一重物置于台秤上，台秤与力的传感器相连，当电梯从静止加速上升，然后又匀速运动
一段时间，最后停止运动；传感器的屏幕上显示出其受的压力与时间的关系图象，如图所示，则( ) A．电梯启动阶段约经历了的加速上升过程
B．电梯在启动阶段约经历了4s加速上升过程
C．电梯的最大加速度约为s2
D．电梯的最大加速度约为s2
15、如图所示，一同学站在倾角为θ的电梯上，随电梯一起以加速度a匀加速向斜下方运动(a A．处于失重状态 B．处于超重状态 C．受电梯施加的静摩擦力作用 D．不受电梯摩擦力作用 16、如图所示，升降机内的水平地板上，用轻弹簧连接一个的物体，弹簧处于拉伸状态，当升降机以速度 v向下做匀速运动时，物体恰好能静止在地板上，若突然发现物体在升降机内向右运动，则升降机的运动 情况可能是 A．保持原来匀速运动 B．向下做加速运动 C．向下做减速运动 D．已停止不动 17、质量是60kg的人站在升降机中的体重计上（g取10m/s2），求： （1）升降机匀速上升时体重计的读数； （2）升降机以4m/s2的加速度匀加速上升时体重计的读数； （3）当体重计的读数是420N时，判断升降机的运动情况． 18、小明用台秤研究人在升降电梯中的超重与失重现象。他在地面上用台秤称得其体重为500 N，再将台秤移至电梯内称其体重，电梯从t＝0时由静止开始运动到t＝11 s时停止，得到台秤的示数F随时间t变化的图象如图所示，取g＝10 m/s2。求： (1)小明在0～2 s内的加速度大小a1，并判断在这段时间内小明处于超重还是失重状态； (2)在10～11 s内，台秤的示数F3； (3)小明运动的总位移x。 19、一个质量为m =40 kg的小孩站在电梯内的体重计上，电梯从t=0时刻由静止开始上升，t=6S时刚好停止运动，在0到6s内体重计示数F的变化如图所示。试求：在这段时间内电梯上升的高度是多少？取重力加速度 g=10 m/s2。 参考答案 1：BD 2、AD 3、BC 4、CD 5、BC 6、BC．7、CD 8、AD 9、B、D. 10、AC 11、BC 12、AB 13、【知识点】牛顿运动定律的应用-超重和失重．C3 【答案解析】BD解析： A、B、人受到重力及板向上的弹力；人在向下运动的过程中，人受到的板的弹力 越来越大，开始时加速度向下减小；然后加速度再向上增大，故人应先失重后超重，但人对板的压力一直 增大，故A错误，B正确；C、运动员在向上运动时，由于弹力减小，但开始时一定大于重力，故合外力先 减小后增大，而加速度先向上，后向下，故人先超重后失重，但人对板的压力一直减小；故C错误；D、运动员向上运动（B→A）的过程中，只受到这两类的作用，一直处于完全失重状态．故D正确；故选：BD． 【思路点拨】分析人受力情况；根据板的弹力的变化，可知人受合力的变化．当人的加速度向下时，人处 失重状态，当人的加速度向上时，人处超重状态．本题应明确板的弹力随形变量的增大而增大；故人受到 的合力应先向下减小再向上增大，可类比于弹簧进行分析． 14、答案：BC 15、答案：AC 16、B 17、解：（1）升降机匀速上升，受力平衡，则F N=mg=600N （2）升降机加速上升，加速度方向向上，支持力大于重力 根据牛顿第二定律得： F N1﹣mg=ma1 F N1=m（g+a1）=840N （3）当体重计的读数是420N时，小于600N，人处于失重状态，则升降机加速下降，加速度方向向下 根据牛顿第二定律得： mg﹣F N2=ma2 升降机以 3m/s2的加速度匀减速上升或3m/s2的加速度匀加速下降． 答：（1）升降机匀速上升时体重计的读数是600N；（2）升降机以4m/s2的加速度上升时体重计的读数是840N；（3）以 3m/s2的加速度匀减速上升或3m/s2的加速度匀加速下降． 18、(1)由图象可知，在0～2 s内，台秤对小明的支持力F1＝450 N 由牛顿第二定律有mg－F1＝ma1 解得a1＝1 m/s2 加速度方向竖直向下，故小明处于失重状态。 (2)设在10～11 s内小明的加速度为a3，时间为t3， 0～2 s的时间为t1，则a1t1＝a3t3 解得a3＝2 m/s2， 由牛顿第二定律有F3－mg＝ma3， 解得F3＝600 N。 (3)0～2 s内位移x1＝a1t＝2 m 2～10 s内位移x2＝a1t1t2＝16 m 10～11 s内位移x3＝a3t＝1 m 小明运动的总位移x＝x1＋x2＋x3＝19 m。 答案：(1)1 m/s2失重状态(2)600 N (3)19 m 19s=s1+s2+s3=2 +6+1=9（m）（2分） 超重和失重 问题 超重和失重是两个很重要的物理现象。当物体的加速度向上时，物体对支持物的压力大于物体的重力，这种现象叫做超重；当物体的加速度向下时，物体对支持物的压力小于物体的重力，这种现象叫做失重；当物体向下的加速度为g 时，物体对支持物的压力为零，这种现象叫做完全失重。下面通过举例说明超重和失重的有关问题。 【例1】竖直升降的电梯内的天花板上悬挂着一根弹簧秤，如图1所示，弹簧秤的秤钩上悬挂一个质量m ＝4kg 的物体，试分析下列情况下电梯的运动情况(g 取10m/s 2)： (1)当弹簧秤的示数T 1＝40N ，且保持不变． (2)当弹簧秤的示数T 2＝32N ，且保持不变． (3)当弹簧秤的示数T 3＝44N ，且保持不变． 解析：选取物体为研究对象，它受到重力mg 和竖直向上的拉力T 的 作用．规定竖直向上方向为正方向． 当T 1＝40N 时，根据牛顿第二定律有T 1－mg ＝ma 1，则 0/410440211=?-=-=s m m mg T a 由此可见电梯处于静止或匀速直线运动状态． (2)当T 2＝32N 时，根据牛顿第二定律有T 2－mg ＝ma 2，则 2 222/2/44032s m s m m mg T a -=-=-= 式中的负号示物体的加速度方向与所选定的正方向相反，即电梯的加速度方向竖直向下．电梯加速下降或减速上升． (3)当T 3＝44N 时，根据牛顿第二定律有T 3－mg ＝ma 3，则 2 233/1/44044s m s m m mg T a =-=-= 加速度为正值表示电梯的加速度方向与所选的正方向相同，即电梯的加速度方向竖直向上．电梯加速上升或减速下降． 小结：当物体加速下降或减速上升时，亦即具有竖直向下的加速度时，物体处于失重状态；当物体加速上升或减速下降时，亦即具有竖直向上的加速度时，物体处于超重状态． 【例2】举重运动员在地面上能举起120kg 的重物，而在运动着的升降机中却只能举起100kg 的重物，求升降机运动的加速度．若在以2.5m/s 2的加速度加速下降的升降机中，此运动员能举起质量多大的重物？(g 取10m/s 2) 解析：运动员在地面上能举起120kg 的重物，则运动员能发挥的向上的最大支撑力F ＝m 1g ＝120×10N ＝1200N ， (1)在运动着的升降机中只能举起100kg 的重物，可见该重物超重了，升 降机应具有向上的加速度 对于重物：F －m 2g=m 2 a 1，则 2 2221/2/10010001200s m s m m g m F a =-=-= (2)当升降机以a 2=2.5m/s 2的加速度加速下降时，重物失重．对于重物， F mg 图1 南靖第二中学物理组 公开课教案——【物理科】 授课人：吴旺本 班级：高一年一班 时间：二○一○年一月十三日星期三 上午第三节 地点：物理多媒体教室 力学部分 第六章第四节 超重和失重 第六章牛顿运动定律·超重和失重·教案 课程具体目标 （一）知识与技能 1、通过实验认识超重和失重现象； 2、理解牛顿运动定律，用牛顿运动定律研究超重和失重的原因； 3、能够利用超重和失重现象解释一些生活中的具体现象； 4、本节课的教学重点是让学生理解超重和失重的实质，教学难点是在超重和失重中有关对支持物的压力和对悬挂物拉力的计算。通过实例让学生分清“实重”和“视重”．从而建立超重和失重的概念．同时认识到物体的重力大小是不会随运动状态变化而变化的． （二）过程与方法 采用演示实验、分组实验、合作探究、动画演示并实地感受的研究方法，让学生通过设计多种不同的实验方案，亲身体验、认识生活中的超重和失重现象。 （三）情感态度与价值观 1、渗透“学以致用”的思想，激发学生的学习热情和兴趣，开阔视野； 2、培养学生参与科技活动的热情和将物理知识应用于生活和生产实践的意识，勇于探究与日常生活有关的超重和失重问题； 3、通过分组合作的探究性学习过程，锻炼学生主动与他人合作的精神，有将自己的见解与他人交流的愿望，敢于坚持正确观点，勇于修正错误，具有团队精神。 目标制定依据 通过三条牛顿运动定律的学习，学生已经具备了一定的运用牛顿运动定律分析解决问题的能力；三条牛顿运动定律并不是彼此孤立的，通过对超重和失重现象的探究和学习，可以加深学生对这三条定律的认识，进而提高了学生对以有知识的理解和分析解决问题的能力； 本节课复习了关于重力的知识，通过本节课的探究和学习，可以使学生区分清楚“重力”和“视重”这两个容易混淆的概念，从而进一步理解“重力”的本质。 学习形式：学生自主体验、实验探究与理论探究相结合，教师适时指导。 教具 演示教具：超重和失重演示装置、弹簧秤、打点计时器用重锤、细线、下面扎孔的可乐瓶、录像资料。 学生用具：弹簧秤、钩码（50克或100克24个；200克64个）、烧杯及水(毫升24个) 、铝块（每种24个）。学法指导 实验探究、现象分析、口诀记忆法。讲授法，实验法，讨论法。 主要教学过程： （一）引入新课：观看《神州五、六号》发射及返回录相 考点一超重与失重现象 1. 2．情景拓展(如图所示) [诊断小练] (1)超重就是物体的重力增加，失重就是物体的重力减小．() (2)物体超重时，加速度向上，速度也一定向上．() (3)减速下降的物体处于失重状态．() (4)加速度大小等于g的物体处于完全失重状态．() (5)站在台秤上的人下蹲过程，台秤示数减小．() 【答案】(1)×(2)×(3)×(4)×(5)× 命题点1非竖直方向超重、失重的判断 1．(2018·广东华南师大附中高三上学期综合)如图所示的装置中，重4 N的物块被平行于斜面的细线拴在斜面上端的小柱上，整个装置保持静止，斜面的倾角为30°，被固定在测力计上，如果物块与斜面间无摩擦，装置稳定以后，当细线被烧断物块下滑时，与稳定时比较，测力计的读数(g＝10 m/s2)() A．增加4 N B．增加3 N C．减少1 N D．不变 【解析】对物块和斜面体整体受力分析，受总重力和支持力，平衡时，有 N－(M＋m)g＝0① 加速下滑时，再次对物块和斜面体整体受力分析，受总重力、支持力和静摩擦力，根据牛顿第二定律，有 竖直方向：(M＋m)g－N′＝ma sin 30°② 对物块受力分析，受重力和支持力，根据牛顿第二定律，有 mg sin 30°＝ma③ 由①②③解得： N－N′＝ma sin30°＝mg(sin 30°)2＝0.4×10×0.25 N＝1 N. 【答案】 C 1．尽管物体的加速度不是竖直方向，但只要其加速度在竖直方向上有分量即a y≠0，物体就会出现超重或失重状态．当a y方向竖直向上时，物体处于超重状态；当a y方向竖直向下时，物体处于失重状态． 2．尽管整体没有竖直方向的加速度，但只要物体的一部分具有竖直方向的分加速度，整体也会出现超重或失重状态. 命题点2超重、失重法的灵活应用 2．一木箱静止在地面上，木箱连同固定在箱子上的杆总质量为M，有一质量为m的环套在杆上，给环一初速度，使其沿杆向上减速运动，试求环向上运动的加速度多大时，才使箱子对地面的压力为零？ 【解析】解法一：如图所示，以小环为研究对象，设其与杆间作用力为f，加速度大小为a，则：mg＋f＝ma 再对箱子分析受力列平衡方程： F N＋f′＝Mg 超重和失重 重>实重）。 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（视重<实重）。 思考讨论：人站在体重计上向下蹲的过程中，为什么体重计的示数会变化呢？ 分析：体重计的示数称为视重，反映了人对体重计的压力。 根据牛顿第三定律，人对体重计的压力与体重计对人的支持力F N大小相等，方向相反。 解析：选取人为研究对象。人体受到重力mg和体重计对人的支持力F N，这两个力的共同作用使人在下蹲的过程中，先后经历加速、减速和静止三个阶段。 （1）人加速向下运动 设竖直向下方向为坐标轴正方向，如图所示 根据牛顿第二定律，有 mg－F N＝ma F N＝m（g－a） 加速度方向与运动方向相反，有 mg－F N＝－ma F N＝m（g＋a）>mg 此时，体重计的示数大于人受到的重力。 所以属于超重现象。 α向上视重>重力超重现象 （3）人静止时，受力分析如图： 根据二力平衡的原理：F N＝mg 教师总结：人站在体重计上向下蹲，体重计的示数先变小，后变大，再变小，最后保持不变。 思考与讨论：图线显示的是某人站在力传感器上，先“下蹲”后“站起”过程中力传感器的示数随时间的变化情况。请你分析力传感器上的人“站起”和下蹲过程中超重和失重的情况。 出示图片：在体重计上的人 参考答案：起立时先超重后失重，F先大于500N，后小于500N； 下蹲时，先失重后超重，F先小于500N，后大于500N； 思考讨论：人的运动状态对体重计上显示出的结果是有影响的。那么，如果站在体重计上的人既不蹲下，也不站起，体重计上的示数就不会变吗？ 参考答案：站在体重计上的人既不蹲下，也不站起，但如果把体重计放在加速下降或上升的电梯中，体重计上的示数就会变化。 做一做：在电梯地板上放一台体重计。站在体重计上，观察电梯启动、制动和运行过程中体重计示数的变化。 电梯加速上升电梯减速下降 体重计示数变大，属于超重现象。 α向上视重>重力超重现象 电梯加速下降电梯减速上升 “超上失下”巧记超重与失重现象 “超重与失重”现象是牛顿运动定律的具体应用。在解决实际问题时，有的同学对超重到底是加速度向上还是向下经常模糊。为便于记忆，向大家介绍四字诀“超上失下”来帮助记忆。即：当物体处于超重状态时物体具有向上的加速度或向上的加速度分量，当物体处于失重状态时物体具有向下的加速度或向下的加速度分量。为了帮助同学们更好的理解超重与失重，现具体展开如下： 1概念理解 理解超重与失重之前，我们先要知道两个概念：实重和视重。 实重：指物体实际受到的重力，它不受物体运动状态的改变而改变，但随地理位置的变化而变化。在同一地方物体的重力G = mg （g是当地的重力加速度）。 视重：指物体对实际支持物的压力（或对悬挂它的物体的拉力），它随物体运动状态的改变而改变。 当物体的视重大于实重时，我们说物体处于超重状态，比如说加速上升的电梯里的物体处于超重状态；当物体的视重小于实重时，我们说物体处于失重状态，比如说加速下降的电梯里的物体处于超重状态；当物体的视重等于零时，物体处于完全失重状态。所以说超重与失重，并不是物体的实际重力改变了，而只是物体的视重发生改变，物体的重力始终存在，大小也没有变化，因为万有引力并没有改变。 2产生条件 超重产生的条件：物体存在竖直向上的加速度或向上的加速度分量。如：物体在升降机中向上的加速度为a ，则该物体的视重大小为F = m( g + a) > mg ，产生超重现象。 失重产生的条件：物体存在向下的加速度或向下的加速度分量。如：物体在升降机中向下的加速度为a ，则该物体的视重大小为F = m( g - a) < mg ，产生失重现象；此时，若a = g ，则F = 0，出现完全失重的现象。 3记忆口诀 由以上分析可知，发生超重或失重现象与物体的速度大小及方向无关，只决定于加速度的方向及大小。当物体处于超重状态时物体具有向上的加速度或向上的加速度分量，当物体处于失重状态时物体具有向下的加速度或向下的加速度分量。浓缩为四个字即“超上失下”。解答超重与失重问题时，首先要对系统进行受力分析，确定物体在竖直方向上的加速度，从而确定物体是超重还是失重。 4实例分析 【例】有一个装有水的容器放在弹簧台秤上，容器内有一只木球被容器底部的细线拉住浸没在水中处于静止，当细线突然断开，小球上升的过程中，弹簧秤的示数与小球静止时相比较有（） A 增大 B 不变 C 减小 D 无法确定 【解析】选C。根据“超上失下”，当细线断后小球加速上升时处于超重状态，而 《超重与失重》教案 【教学目标】 1．知识与技能 (1)认识超重失重现象的本质，理解产生超重失重现象的原因； (2)掌握根据加速度方向，判断物体的超重与失重现象； (3)知道完全失重状态的特征和条件。 （4）能运用牛顿运动定律分析超重和失重现象，理解生活中的超重和失重现象，并能运用所学知识分析解决相关问题 2．过程与方法 (1) 通过活动探究的学习方式，探究产生超重和失重现象的过程，学习科学 探究的方法。 （2）经历观看实验、分组讨论、合作交流的过程，观察并体验超重和失重现象，完成物理知识的构建。 3．情感、态度与价值观 (1)在探究过程中，领略物理思维方法在探究、分析推理过程中的作用； (2)养成尊重事实，严谨的实验态度。 （3）通过合作实验探究的方式，使学生养成相互交流的学习习惯和合作的精神。 【教学重点】 产生超重和失重的条件和原因。 【教学难点】 理解产生超重和失重的原因，运用牛顿运动定律解释超重和失重的现象。 【教学资源】 若干弹簧测力计和砝码，纸带，； 学生学习单、多媒体课件。 【教学设计思想】 整个教学过程始终强调在教师指导下的学生自主探究与合作学习，把学生放在主体地位，积极营造学生动手实践、自主探究、合作交流的学习情景。挖掘“超重和失重”知识载体所蕴藏的物理学思想和方法，为了实现三维教学目标，设计了四个活动，将本节课的教学目标落实在课堂活动上，让学生通过观察现象、感知现象，来发现问题、提出问题，再通过师生共同讨论、交流探索获得超重和失重的知识。 本设计的基本思路是：通过电梯实验，从表格中分析得出产生超重和失重的条件，并用牛顿运动定律解释超重和失重现象，以此来突出教学重点，突破教学难点。 【教学流程】 1.教学流程图 超重和失重·典型例题解析 【例1】竖直升降的电梯内的天花板上悬挂着一根弹簧秤，如图24－1所示，弹簧秤的秤钩上悬挂一个质量m ＝4kg 的物体，试分析下列情况下电梯的运动情况(g 取10m/s 2)： (1)当弹簧秤的示数T 1＝40N ，且保持不变． (2)当弹簧秤的示数T 2＝32N ，且保持不变． (3)当弹簧秤的示数T 3＝44N ，且保持不变． 解析：选取物体为研究对象，它受到重力mg 和竖直向上的拉力T 的作用．规定竖直向上方向为正方向． (1)当T 1＝40N 时，根据牛顿第二定律有T 1－mg ＝ma 1，解得这时 电梯的加速度＝－＝－×＝，由此可见，电梯处于a 404104 m /s 012T mg m 1 静止或匀速直线运动状态． (2)当T 2＝32N 时，根据牛顿第二定律有T 2－mg ＝ma 2，解得这 时电梯的加速度＝＝＝－．式中的负号表a 2m /s 22T mg m m s 2232404 --/ 示物体的加速度方向与所选定的正方向相反，即电梯的加速度方向竖直向下．电梯加速下降或减速上升． (3)当T 3＝44N 时，根据牛顿第二定律有T 3－mg ＝ma 3，解得这时 电梯的加速度＝＝－＝．为正值表示电梯a 44404 m /s 1m /s a 3223T mg m 3- 的加速度方向与所选的正方向相同，即电梯的加速度方向竖直向上．电梯加速上升或减速下降． 点拨：当物体加速下降或减速上升时，亦即具有竖直向下的加速度时，物 体处于失重状态；当物体加速上升或减速下降时，亦即具有竖直向上的加速度时，物体处于超重状态． 【例2】举重运动员在地面上能举起120kg 的重物，而在运动着的升降机中却只能举起100kg 的重物，求升降机运动的加速度．若在以2.5m/s 2的加速度加速下降的升降机中，此运动员能举起质量多大的重物？(g 取10m/s 2) 解析：运动员在地面上能举起120kg 的重物，则运动员能发挥的向上的最大支撑力F ＝m 1g ＝120×10N ＝1200N ， 在运动着的升降机中只能举起100kg 的重物，可见该重物超重了，升降机应具有向上的加速度 对于重物，－＝，所以＝＝－×＝； F m g m a a 120010010100m /s 2m /s 221122F m g m -22 当升降机以2.5m/s 2的加速度加速下降时，重物失重．对于重物， m g F m a m 120010 2.5 kg 160kg 3323－＝，得＝＝－＝．F g a -2 点拨：题中的一个隐含条件是：该运动员能发挥的向上的最大支撑力(即举重时对重物的最大支持力)是一个恒量，它是由运动员本身的素质决定的，不随电梯运动状态的改变而改变． 【例3】如图24－2所示，是电梯上升的v ～t 图线，若电梯的质量为100kg ，则承受电梯的钢绳受到的拉力在0～2s 之间、2～6s 之间、6～9s 之间分别为多大？(g 取10m/s 2) 解析：从图中可以看出电梯的运动情况为先加速、后匀速、再减速，根据v －t 图线可以确定电梯的加速度，由牛顿运动定律可列式求解 对电梯的受力情况分析如图24－2所示： (1)由v －t 图线可知，0～2s 内电梯的速度从0均匀增加到6m/s ，其加速度a 1＝(v t －v 0)/t ＝3m/s 2 由牛顿第二定律可得F 1－mg ＝ma 1 第十五讲超重、失重问题分析 真重：物体实际所受的重力G=mg 视重：物体对水平支持物的压力或对竖直悬绳的拉力理解： 1、当物体处于平衡状态(静止或匀速直线运动状态)时，物体的真重与视重相等，即物体对水平支持物的压力(或对悬绳的拉力)大小等于物体的重力. 2、超重：物体的视重大于真重的现象 特点：物体具有向上的加速度(或加速度具有竖直向上的分量) 一般分两种：向上加速 向下减速 由 F —mg=ma得F=m (g + a) >mg 3、失重：物体的视重小于真重的现象 特点：物体具有向下的加速度(或加速度具有竖直向下的分量) 一般分两种：向下加速 向上减速 由mg—F=ma得F=m (g—a) A B C D 第8题图 第9节 超重和失重现象 1.2011年理综天津卷 9．（1）某同学利用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态，他在地面上用测力计测量砝码的重力，示数是G ，他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力，发现测力计的示数小于G ，由此判断此时电梯的运动状态可能是 。 【解析】物体处于失重状态，加速度方向向下，故而可能是减速上升或加速下降。 2.2015年江苏卷6. 一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度 a 随时间 t 变化的图线如图所示，以竖直向上为 a 的正方向，则人对地板的压力 （ AD ） (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：由题意知在上升过程中F-mg=ma ，所以向上的加速度越大，人对电梯的压力就越大，故选项B 错A 正确；由图知，7s 后加速度向下，由mg-F=ma 知，向下的加速度越大，人对电梯的压力就越小，所以选项C 错D 正确。 3.2018年浙江卷（4月选考）8．如图所示，小芳在体重计上完成下蹲动作。下列F-t 图像能反映体重计示数随时间变化的是（ C ） 解析：下蹲时先加速下降，后减速下降，故先失重，后超重，F 先小于重力，后大于重力，C 正确。 4.2012年理综山东卷 16．将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v-t 图像如图所示。以下判断正确的是（ ） A ．前3s 内货物处于超重状态 B ．最后2s 内货物只受重力作用 C ．前3s 内与最后2s 内货物的平均速度相同 D ．第3s 末至第5s 末的过程中，货物的机械能守恒 答：AC -1 超重和失重 核心问题： 1、什么叫“重”，什么叫超重，为什么名为超重？什么叫失重，为什么名为失重？ 2、在地表附近，重力究竟有没有变？ 本质上是人类的经典错觉之一。 【例1】、.弹簧秤的秤钩上挂一个质量为1kg的物体，求：在下列情况下，弹簧秤的读数各为多大? (1) 以2m/s2的加速度沿竖直方向匀加速上升； (2) 以2m/s2的加速度沿竖直方向匀减速下降； (3) 以1m/s2的加速度沿竖直方向匀减速上升； (4) 以1m/s2的加速度沿竖直方向匀加速下降。 思考：超重、失重现象都与的方向无关，只与的方向有关。 【例2】、三个质量均为m的物体，分别沿三个质量均为M且倾角均为θ的固定斜面下滑；但甲减速下滑，乙加速下滑，丙匀速下滑，且甲、乙的加速度大小相等，则：( ) A．减速下滑时对地的压力最大 B．三种情况对地的压力一样大 C．甲、乙两种情况下，m所受摩擦力一样大 D．甲、乙两种情况下，地面所受摩擦力一样大 思考：可能什么原因使甲、乙、丙三个物体的下滑情形不一样？ 【例3】、某人在地面上最多能举起质量为60kg的物体，而在一个加速下降的电梯内，最多能举起80kg的物体，电梯的加速度为多大？如果电梯以同样大小的加速度加速上升，则他在电梯中最多能举起质量为多少的重物？ 思考：该人在举重时，其保持不变的物理量有哪些？ 【例4】、某大学航空航天工程专业的大学生参加“低重力学生飞行机会计划”，进行不受引力影响的实验。实验时，将飞机开到空中后，让其自由下落，以模仿一种无重力的环境，每次下落过程中，可以获得25s之久的零重力的状态．若飞机离地面的高度不得低于500m，大学生们最大可以承受的支持力为重力的两倍，则飞机的飞行高度至少应为多少米? 第四讲两类动力学问题超重和失重 基础知识归纳 1、超重与失重和完全失重 （1）实重和视重 ①实重：物体实际所受的重力，它与物体的运动状态无关. ②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，视重的大小等于弹簧测力计所受物体的_ 拉力_或台秤所受物体的压力。（2）超重、失重和完全失重的比较 ①当物体处于超重和失重状态时，物体所受的重力并没有变化. 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，而是取决于加速度方向是向上还是向下. ③当物体处于完全失重状态时，重力只产生使物体具有a＝g的加速度效果，不再产生其他效果. ④处于超重和失重状态下的液体浮力公式分别为F浮＝ρV排(g＋a)或F浮＝ρV排(g－a)，处于完全失重状态下的液体F浮＝0，即液体对浸在液体中的物体不再产生浮力. 2、连接体问题 （1）连接体 两个或两个以上存在相互作用或有一定关联的物体系统称为连接体，在我们运用牛顿运动定律解答力学问题中常会遇到. （2）解连接体问题的基本方法 整体法：把两个或两个以上相互连接的物体看成一个整体，此时不必考虑物体之间的内力. 隔离法：当求物体之间的作用力时，就需要将各个物体隔离出来单独分析. 解决实际问题时，将隔离法和整体法交叉使用，有分有合，灵活处理. （3）整体法和隔离法的应用 ①解答问题时，不能把整体法和隔离法对立起来，而应该把这两种方法结合起来，从具体问题的实际情况出发，灵活选取对象，恰当地选择使用隔离法和整体法. ②在使用隔离法解题时，所选取的隔离对象可以是连接体中的某一个物体，也可以是连接体中的某部分物体(包含两个或两个以上的单个物体)，而这“某一部分”的选取，也应根据问题的实际情况，灵活处理. ③在选用整体法和隔离法时，可依据所求的力进行选择，若为外力则应用整体法；若所求力为内力则用隔离法.但在具体应用时，绝大多数的题目要求两种方法结合应用，且应用顺序也较为固定，即求外力时，先隔离后整体；求内力时，先整体后隔离.先整体或先隔离的目的都是为了求解共同的加速度. 3、整体运用牛顿第二定律 应用牛顿第二定律时，若研究对象为一物体系统，可将系统的所有外力及系统内每一物体的加速度均沿互相垂直的两个方向分解，则牛顿第二定律的系统表达式为：ΣF x＝m1a1x＋m2a2x＋…＋m n a nx ΣF y＝m1a1y＋m2a2y＋…＋m n a ny 应用牛顿第二定律的系统表达式解题时，可不考虑系统内物体间的相互作用力(即内力)，这样能达到简化求解的目的，但需把握三个关键点： （1）正确分析系统受到的外力； （2）正确分析系统内各物体加速度的大小和方向； （3）确定正方向，建立直角坐标系，并列方程进行求解. 【例1】在升降电梯内的地面上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数为50 kg，电梯运动过程中，某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图所示，在 《超重与失重》教学案例 【教学目标】 一、知识与技能 1、认识超重和失重现象的本质，知道超重与失重现象中，地球对物体的作用力并没有变化; 2、能够根据加速度的方向，判别物体的超重和失重现象; 3、知道完全失重状态的特征和条件，知道人造卫星中的物体处于完全失重状态; 4、运用牛顿第二定律，解释实际中的超重和失重现象。 二、过程与方法 1、经历观看实验，分组实验、讨论交流的过程，观察并体验超重和失重现象; 2、经历探究产生超重和失重现象原因的过程，学习科学探究的方法，进一步学会应用牛顿运动定律解决实际问题的方法。 三、情感态度与价值观 1、通过探究性学习活动，体会牛顿运动定律在认识和解释自然现象中的重要作用，产生探究的成就感; 2、通过运用超重与失重知识解释身边物理现象，激发学习的兴趣，认识到掌握物理规律是有价值的; 3、通过观看有关杨利伟在太空的视频片段，激发学生爱国、爱科学的热情。 页 1 第 【教学的重点与难点】 重点：把超重和失重现象与牛顿运动定律联系起来，探究现象本身和加速度的内在联系。 难点：设计问题梯度，筛选教学资源，设计典型实验，引导学生探究，控制讨论交流时间是本节的难点。 【教学策略】 演示、讨论、讲解、分组实验探究。 【教学用具】 每两位同学一个弹簧秤与一个砝码。 【教学过程】 情景引入：播放杨利伟在太空的工作的视频片段。 航天员杨利伟返回地面后，电视台记者在对他进行采访时，有一段很生动的对话： 记者：当你乘坐飞船升空时，你有什么感觉? 杨利伟：感到有载荷，就是感到胸部受到压力。 记者：压力很大?感到很难受吗? 杨利伟：还可以，不觉得很难受。我们平时训练时，这种压力可达到8个G，说得通俗一点，就等于有8个人压在你的身上。飞船加速上升时，压力没有这么大。 高考物理复习专题——超重和失重 一．重力的测量原理： 1．测量仪器分类： 〔1〕悬挂类：〔2〕支持类： 2．测量仪器的示数(称为视重)含义： 关于悬挂类，示数为物体对悬挂物的拉力，由牛顿第三定律可知，该力等于物体所受的拉力． 关于支持类，示数为物体对悬挂物的压力，由牛顿第三定律可知，该力等于物体所受的支持力． 通过牛顿第三定律，可将对弹簧秤受力的研究转换为对物体受力的研究．不管物体状态如何， 物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)始终等于支持物(或悬挂物)对物体的作用力．3．物体重力的测量要求：只有在物体处于平稳状态时，弹簧秤的示数(视重)才等于物体所受的重力．二．超重和失重： 1．概念： 〔1〕假如弹簧秤的示数大于物体所受的重力，现在就发生了超重现象，即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称为超重现象，发生超重现象时，物体所受的重力不变，因此超重现象只是测量重力的仪器感受该物体比静止时重了，因此讲超重了．〔2〕假如弹簧秤的示数小于物体所受的重力，现在就发生了失重现象，即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称为失重现象，发生失重现象时，物体所受的重力不变，因此失重现象只是测量重力的仪器感受该物体比静止时轻了，因此讲失重了．〔3〕假如物体对支持物(或悬挂物)完全没有作用力(示数为零)，即测量重力的仪器感受物重完全消逝，这种状态叫做完全失重状态，现在物体所受的重力也没变． 2．条件：当物体具有向上的加速度时，产生超重现象；当物体具有向下的加速度时，产生失重现象；当物体向下的加速度等于重力加速度时(现在物体只受重力)，处于完全失重状态． 3．特点：当物体m有向上的加速度a时，物体超重，超出部分为ma； N 2 1 3 4 5 2 1 3 4 5 1 2 3 4 F N 第十五讲 超重、失重问题分析 真重：物体实际所受的重力G=mg 视重：物体对水平支持物的压力或对竖直悬绳的拉力 理解： 1、当物体处于平衡状态（静止或匀速直线运动状态）时，物体的真重与视重相等，即物体对水平支持物的压力（或对悬绳的拉力）大小等于物体的重力． 2、超重：物体的视重大于真重的现象 特点：物体具有向上的加速度（或加速度具有竖直向上的分量） 一般分两种：向上加速 向下减速 由F －mg=ma 得F=m （g ＋a ）>mg ， 3、失重：物体的视重小于真重的现象 特点：物体具有向下的加速度（或加速度具有竖直向下的分量） 一般分两种：向下加速 向上减速 由m g －F=ma 得F=m （g －a ） 消去a ，可解得()3 21213/2m m m m m g m T +++=。 对滑轮稳定后平衡：弹簧秤的读数T ＝2T /，移动前弹簧秤的读数为2(m 1＋m 2＋m 3)g ，比较可得移动后弹簧秤的读数小于2(m 1＋m 2＋m 3）g 。故B 项正确。 【例2】如图所示，有一个装有水的容器放在弹簧台秤上，容器内有一只木球被容器底部的细线拉住浸没在水中处于静止，当细线突然断开，小球上升的过程中，弹簧秤的示数与小球静止时相比较有’（C ） A.增大； B.不变； C.减小； D.无法确定 解析：当细线断后小球加速上升时处于超重状态，而此时将有等体积的“水球”加速下降处于失重状态；而等体积的木球质量小于“水球”质量，故总体体现为失重状态，弹簧秤的示数变小． 针对训练 1、某人在地面上最多能举起质量为50kg 的物体，在一电梯里最多能举起质量为80kg 的物体，此时电梯的加速度大小和方向是 [ ] A ．3.75 ，方向竖直向下 B ．3.75 ，方向竖直向上 C ．5 ，方向竖直向上 D ．5，方向竖直向下 2、在升降机里，一个小球系于弹簧下端，如图所示，升降机静止时，弹 簧伸长4cm ，升降机运动时，弹簧伸长2cm ，则升降机运动情况是 [ ] A ．以1 的加速度下降 B ．以4.9的加速度减速上升 第1 页共29 页 物理总复习：超重和失重 【考纲要求】 1、理解牛顿第二定律，并会解决应用问题； 2、理解超重和失重的概念，会分析超重和失重现象，并能解决具体超重和失重。【考点梳理】 考点：超重、失重、完全失重 1、超重 当物体具有竖直向上的加速度时（包括向上加速或向下减速两种情况），物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于自身重力的现象。 2、失重 物体具有竖直向下的加速度时（包括向下加速或向上减速两种情况），物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于自身重力的现象。 3、完全失重 物体以加速度a=g向下竖直加速或向上减速时（自由落体运动、处于绕星球做匀速圆周运动的飞船里或竖直上抛时以及忽略空气阻力的各种抛体运动），物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力等于零的现象。 在完全失重的状态下，由重力产生的一切物理现象都会消失。如单摆停摆、天平失效、浸没于液体中的物体不再受浮力、水银气压计失效等，但测力的仪器弹簧测力计是可以使用的，因为弹簧测力计是根据F＝kx制成的，而不是根据重力制成的。 要点诠释：（1）当系统的加速度竖直向上时（向上加速运动或向下减速运动）发生超重现象，当系统的加速度竖直向下时（向上减速运动或向下加速运动）发生失重现象；当竖直向下的加速度正好等于g时（自由落体运动或处在绕地球做匀速圆周运动的飞船里面）发生完全失重现象。 （2）超重、失重、完全失重产生仅与物体的加速度有关，而与物体的速度大小和方向无关。“超重”不能理解成物体的重力增加了；“失重”也不能理解为物体的重力减小了；“完全失重”不能理解成物体的重力消失了，物体超重、失重以及完全失重时重力是不变的。 （3）人们通常用竖直悬挂的弹簧秤或水平放置的台秤来测量物体的重力大小，用这种方法测得的重力大小常称为“视重”，其实质是弹簧秤拉物体的力或台秤对物体的支持力。 例、在探究超重和失重规律时，某体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲 动作。传感器和计算机相连，经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图象，则下列图象 《超重和失重》教学设计 海原回中杨海贵 2016.4.5 一、教材分析 超重和失重是牛顿第二定律的一个非常重要运用，也是本章的一个非常重要知识点。本节主要讲述超重和失重的原因、实质、产生的条件，以及在生活，生产和科研中的运用，内容非常贴近生活，更易形成错误生活性经验，所以应当多选择一些生活中的实例去分析处理。 二、学生分析 1．学生牛顿运动定律的学习，已经基本掌握了动力学问题的分析方法，但是针对具体实例，还不能很好的建立物理情境。 2．学生对有关物理概念和物理规律之间的联系与内涵有待加深。 三、教学目标 （一）知识与技能 1．理解超重和失重的实质及产生的原因。 2．能够运用牛顿第二定律分析超重与失重类的具体问题，并从中总结出超重与失重的条件。 （二）过程与方法 1．培养学生、观察、分析、推理能力，养成由现象到本质的认识事物的方法。 2．培养学生发散思维、类比归纳能力。 （三）情感与价值观 1．渗透从生活中观察现象，得出物理规律的方法，激发培养学生探索自然，学习科学的兴趣。 2．科学的意义不仅仅是认识自然，挑战自然，更在于能动改造自然。 四、重点和难点 重点：超重和失重的实质。 难点：利用牛顿第二定律分析问题，得出超重和失重的条件。 五、设计思想 本节课的方法：实验法，归纳法、类比法、讲授法。 利用多媒体展示场景，吸引学生的眼球，激发学生的求知欲望，从而把学生带入新课，利用实验让学生参与其中，并且通过具体实例，由学生分析得到超重的实质，以及形成的条件，从而突破难点， 六、教学过程 （一）、引入新课（播放多煤体） ①“神六”上天，宇航员躺在座椅上 ②杨利伟在太空中演示失重情形 提问：自从人造卫星上天，人们经常谈到超重与失重其实质是什么？能否根据前面所出示的图片，分析讨论并提出自己的猜想。 学生可能的猜想： ①可能是物体所受重力变大或是变小了 ②超重、失重是否与物体运动有关 安排实验体验： 超重和失重的实验探究 物理学是一门以实验为主的自然科学。实验是培养学生科学素质的重要途径。下面以“超重和失重现象”的教学为例，阐述在课堂教学中以问题为探究出发点，以实验为探究突破口，有效地组织学生进行探究学习的一点尝试。 1探究问题一:向上运动超重吗? 学生在初次认识超重和失重概念时，通常会得出向上运动——超重；向下运动——失重的错误观点。针对这个值得探究的问题，设计在超重失重情况下，探究运动方向与超重失重有无必然关系的实验。让学生在探究实验中认识超重失重的概念，自己发现规律。 实验器材选择:选择1m长的木条或米尺一把；5g的钩码一个；50cm长的单股橡皮筋(要求50g钩码能让它伸长30cm左右为宜)一根；图钉一颗。 实验器材组装:如图1所示，把单股橡皮筋的一端，用图钉固定在1m长的木条上，另一端系上50g的钩码。放手后，以竖直悬挂伸长至80cm长为宜，过长或过短应适当调节橡皮筋的长度。 实验探究方法:首先用手握住木条使其处于竖直位置，并保持静止，同时记下钩码的位置，此时钩码对悬绳的拉力F等于钩码的重力G(F=G)；然后用手握住木条使其住竖直方向运动，若实验中出现悬绳的长度变短，则说明钩码对悬绳的拉力F小于钩码的重力G(F，即出现失重现象；若变长则F>G，即出现超重现象。学生可利用这样的简单关系，探究在怎样的运动状态下出现超重和失重现象，从而正确认识和理解规律。 2探究问题二:失重超重时压力真的变了吗? 显示压力的变化是说明超重失重现象最直接的实验，本实验使用简易的装置产生对比度较为强烈的实验结果，帮助学生建立超重失重的概念。实验器材选择:准备一根长约1m，直径约为4cm的空心塑料管:高弹性橡皮膜一块；一段长约40cm的细线；一烧杯水。 “超重和失重”现象的实验 湖北省宜都市第一中学周运琼【教学内容】 高一《物理》第一册第三章第七节“超重和失重”。 学生通过“力”“直线运动”和“牛顿运动定律”的学习，具有了一定的知识基础，为本节内容的实验和研究性学习打下了知识基础，创造了一些可利用的条件。 【教学流程】 【研究提示】 1．预习教材“超重和失重”内容，弄清下面几个问题： ①什么是超重和失重? ②超重和失重是不是指物体增加和减少了重力? ③产生超重和失重的条件是什么? 2．课外探究完成下列任务 ①观察、体验、调查、收集生活中出现的超重和失重现象。 ②自行设计一个演示超重和失重现象的实验，完成实验报告。【教学准备】 学生完成自主探究任务，教师检查他们的研究成果。 【教学过程】 一、导入新课 师：同学们在课前按老师要求对超重和失重现象进行了一些探索研究，这节课我们将各自的研究成果进行展示和交流，让我们对超重和 失重现象的认识和理解更丰富一些。 二、进行新课 1．体验交流，分析特点 师：有没有同学亲身体验过超重和失重状态?先请这些同学介绍他们的体验经历。 生1：（介绍他暑期旅游时，在香港海洋公园玩“极速之旅”游戏的经历，并讲解“极速之旅”过程为自由落体运动，此运动过程中感到了失重。） 生2：（受生1的启发，介绍了他乘升降机上、下楼，在升降机开始启动和停止前一小段时间的感受，并说明了原因。） 生3：（通过向家长调查，他介绍了农民挑重担时，为了减轻对肩部的压力，让担子上下振动，并说明这样做的道理，即利用了失重。）师：前三位同学结合体验和调查，给我们分析了几例超重和失重的现象，让我们进一步明确了这两种现象的特点，下面我们一起概括一下： 超重──物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受的重力的情况，叫超重 失重──物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受的重力的情况，叫失重 师：从定义上看，我们能不能说超重和失重就是某一物体增加了重力和减少了重力?为什么? 生：不能，因为重力大小由物体质量和重力加速度的乘积决定，与 知识点一：超重和失重问题 例：关于超重和失重，下列说法中正确的是（ ） . 超重就是在某种情况下，物体的重力变大了 . 物体向上运动一定处于超重状态 . 物体向下减速运动，处于超重状态 . 物体做自由落体运动时处于完全失重状态 正确答案： 解答过程：超、失重现象中物体的重力没有变化，只是物体对支持物的压力或对绳子的拉力变化了，故不对。超重和失重的判断标准只与加速度的方向有关，与物体的运动方向无关，故不对。物体向下减速时加速度向上，故处于超重状态，正确。当物体做自由落体运动时，物体的加速度为，物体处于完全失重状态，正确。 例：一质量为的人站在电梯中，电梯加速上升，加速度大小为g 3 1 ，为重力加速度。则人 对电梯底部的压力为（ ） .mg 31 . . . mg 3 4 正确答案： 解答过程： 设电梯底部对人的支持力为， 由牛顿第二定律得：－＝， ＝＋＝（＋g 31）＝mg 3 4 ， 根据牛顿第三定律，人对电梯底部的压力′＝＝mg 3 4 题后思考：超重和失重实质上是对支持物而言的，凡是物体具有竖直向上的加速度（或具有向上的分加速度）就处于超重状态，反之就处于失重状态。对于竖直面内的圆周运动问题，该结论仍然适用，与物体的速度方向无关，它是牛顿运动定律知识应用的一个实例。 例：下列四个实验中，不能在绕地球飞行的太空实验舱中完成的是（ ） . 用弹簧秤测物体的重力 . 用天平测物体的质量 . 用温度计测舱内的温度 . 用水银气压计测舱内气体的压强 正确答案： 解答过程：当物体处于完全失重状态时，一切与重力有关的测量将无法实现，在太空实验舱中，物体均处于完全失重状态，与重力有关的实验都无法进行，故、、中的实验无法完成。 例：在体重计上做下蹲的过程中，体重计的示数怎样变化？ 正确答案：先变小，后变大，再变小。 解答过程：由静止开始向下运动，速度增加，具有向下的加速度（失重）；蹲下后最终速度变为零，故还有一个向下减速的过程，加速度向上（超重）。 知识点二：关于连接体问题的求解 处理连接体问题的基本方法 、若连接体中各个物体产生的加速度相同，则可采用整体法求解该连接体产生的加速度。、若连接体中各个物体产生的加速度不同，则一般不可采用整体法。 、若遇到求解连接体内部物体间相互作用力的问题，则必须采用隔离法。以上各问题均通过典型例题落实。 例：如图所示，物体和靠在一起放在光滑水平面上，物体受到水平向右的推力，大小为，已知物体的质量为2kg，物体的质量为3kg，求物体运动的加速度及物体、间的相互作用力。 正确答案：2m， 解答过程： （）由题意可知物体、将以共同的加速度运动，因此求解加速度的问题可以选用隔离法和整体法两种。 法一：用隔离法，分别以物体和为研究对象进行受力分析，如图甲所示。依据牛顿第二定律可知：超重和失重的典型例题
超重与失重 教学案例
超重与失重现象
超重和失重 教学设计
“超上失下”巧记超重与失重现象
《超重与失重》教案教案
高一物理超重和失重典型例题解析
第十五讲超重与失重问题
超重和失重现象
超重和失重专题
第四讲 两类动力学问题 超重和失重
超重与失重教学案例
高考物理复习专题——超重和失重
第十五讲 超重与失重问题
物理 知识讲解 超重和失重 提高篇
超重和失重汇总
超重与失重的实验探究
“超重和失重”现象的实验.doc
知识点一超重和失重问题