超重和失重
高一物理下册知识点：超重与失重
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高一物理下册知识点：超重与失重
1、超重现象
定义：物体对支持物的压力大于物体所受重力的情况叫超重现象。
只有在平衡状态下，才能用弹簧秤测出物体的重力，因为此时弹簧秤对物体的支持力(或拉力)的大小恰等于它的重力。
假若系统在竖直方向有加速度，那么弹簧秤的示数就不等于物体的重力了，大于mg 时叫“超重”小于mg叫“失重”(等于零时叫“完全失重”)。
注意：物体处于“超重”或“失重”状态，地球作用于物体的重力始终存在，大小也无变化。
发生“超重”或“失重”现象与物体的速度V方向无关，只取决于物体加速度的方向。
在“完全失重”(a=g)的状态，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失，比如单摆停摆、浸在水中的物体不受浮力等。
(
(
向上
D.受重力、A的压力和支持力作用
A（点拨：由于A、B抛出后它们的加速度均为重力加速度g，A、B均处于完全失重状态，其间没有挤压，不存在压力和摩擦力。
）
2.不习惯乘坐电梯的人，在电梯启动或停止时，会有一种说不出的不舒服的感觉，其实这是由于人体超重或失重造成的。
超重或失重
时，人体的内脏器官在身体内的位置较正常状态下发生了一些轻微的上移或下移，这种“五脏挪位”才是使人产生不舒服感觉的原因。
关于“五脏挪位”跟电梯运动情况的关系叙述正确的是（）
A.当电梯向上加速运动时，乘电梯的人处于超重状态，有内脏上
A.电梯匀速上升
B.电梯匀速下降
C.电梯加速上升
D.电梯加速下降
C（点拨：根据加速度方向来判断超重、失重情况。
超重时示数。
）。
高一物理超重和失重
完全失重
失重时T=mg-ma 当a=g时 T=0
小结
物体处于超重或失重时，实质上在地 球附近物体所受的的重力的大小并没有变 化。只是物体对支持物的压力（或对悬绳 的拉力）改变了。
两木块放在支持物上静止，突然撤掉支 持物，两木块间的作用力如何变化？ A B
撤掉支持物：N=0 没撤支持物时：N=GA
2、质量为50kg的人站在竖直运动升降机中的体 重计上，此时体重计的读数为40kg，此时升 降机在怎样运动？并求加速度。（g取1加速度
G=500N
N=400N
向上减速
G-N=ma
G N 500N 400N a 2m / S 2 m 50kg
电梯中的人站在 体重计上，当电 梯由1层到7层静 止的过程中，体 重计的示数怎样 变化？由7层到1 层静止的过程中 又如何？
次册封时，顺理成章地被封为和硕诚亲王。而四阿哥未参与储位之争，又竭力维持良好的兄弟情份，深得皇上的喜爱。因此，康熙皇帝在封皇 四子为和硕亲王爵位的同时，镶白旗的佐领和旗人同时划归属下，这其中就包括年家。年家壹门两代英才，归入谁的门下，都是如虎添翼。现 在，年二公子年仅30岁，就已升任内阁学士兼礼部侍郎，可谓年少得志、圣宠正隆。王爷自己到现在也不清楚，皇阿玛为什么会将年氏壹门划 入他的门下。按理说，年家跟八弟的关系更亲密：曾经权倾壹时的明珠，是八弟的死党，明珠的孙女又是年家二公子－－年羹尧的嫡妻，原来 壹直以为年家会被皇阿玛指给八弟。随着八弟遭到皇阿玛的彻底弃用，使王爷清醒地认清了形势，并极快地调整了策略：避其锋芒，不争即争。 因此，他完全放弃了对年家的争取，而是想办法通过其它渠道来培养势力，扶植羽翼。但是，随着被册封为亲王，又将朝中势力如日中天的年 家划入进来，真是让他要好好费壹番心思来捉摸透皇阿玛的意图。第壹卷 第九章 思量而现在，还有壹个要让他好好费壹番心思，却是根本 捉摸不透的人，就是那个唤作“玉盈”的年家丫鬟。这么多天过去了，当初自己已经将代表雍王府的腰牌留给了她，怎么就丝毫不见对方有什 么动作呢？当他听到秦顺儿转述来的粘竿处报告，确实非常震惊。原来自己在宝光寺遇到的壹行人，居然就是刚刚划入自己门下的门人－－年 家。心里真是有壹种说不出来的感觉：既是觉得这世界是那么的小，不期而遇的居然是这个新门人，又因为被这年家丫鬟的壹番严辞拒绝，面 子上很是不堪。按理说，作为门主，赏赐手下的门人，这是多么大的荣耀！可是，为什么，这个年家丫鬟居然这么干脆地拒绝了他的赏赐，连 见到门主的腰牌都无动于衷，怎么能这么沉得住气？是心有不满，还是欲擒故纵？ 其实，当初留下腰牌，壹方面是心存感激，毕竟这等临危 不惧、舍生取义的行为，令他很是钦佩，特别是，对方还是壹个弱女子。其二呢，他还是想进行酬谢，毕竟知恩不报，不是他的为人君子之道。 这最后壹层意思，他也是想看看，那个面对大火镇定自若，面对自己波澜不惊的女子，是否真如当时表现出来的那样，泰然自定、宠辱不惊； 是否也像所有的人壹样，在荣华富贵面前，低下那貌似高贵的头颅。但是，当粘竿处报上来，那个女子是年家丫鬟，他立即又有了壹个新的考 虑，那就是要考验壹下，这个曾经八弟的左膀右臂，是否会随着划归入自己的门下，而立场坚定地转向自己这边来。还是说，明修四阿哥的栈 道，暗渡八阿哥的陈仓。现在看来，前三个虽然还无法证实，这最后壹个考虑倒是完完全全地可以证实了。宝光寺遇险已经过了这么久，年家 居然壹点儿动静
超重和失重
牛顿运动定律的运用---超重和失重根据二力平衡的原理，可以在平衡状态下利用弹簧秤称物体的重量。
这时弹力和重力大小相等，因此弹簧秤上的示数（视重）等于被称物体的重量。
当系统处于加速状态时，二力平衡被打破，弹力和重力大小不再相等。
这时弹簧秤的示数（视重）不再等物体的重量。
这种现象被称为超重或失重。
1．当物体存在向上的加速度时，对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于重力，这种现象叫做超重。
（加速上升或减速下降或竖直面内圆周运动到最低点时刻等）超重状态下，视重大于物体的实际重量。
2．当物体存在向下的加速度时，对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于重力，这种现象叫做失重。
（加速下降或减速上升或竖直面内圆周运动到最高点时刻等）失重状态下，视重小于物体的实际重量。
3．当物体向下的加速度大小等于g 时，对支持物的压力或对悬挂物的拉力为零，这种现象叫做完全失重。
（自由下落或竖直上抛或沿圆轨道正常运行的人造卫星内的物体等）完全失重状态下，视重为零。
4．无论是超重还是失重，物体的重量实际上都没有改变，只是对支持物的压力或对悬挂物的拉力大小发生了变化，即“视重”发生了变化。
例1：电梯内弹簧秤上挂有一个质量为5kg 的物体，电梯在运动时，弹簧秤的示数为39.2N ，若弹簧秤示数突然变为58.8N ，则可以肯定的是（ ）A ．电梯速率突然增加B ．电梯速率突然减小C ．电梯突然改变运动方向D ．电梯加速度突然增加E ．电梯加速度突然减少F ．电梯突然改变加速度方向分析与解：物体质量是5kg ，则物体受到的重力为49.0N ，弹簧秤的示数为39.2N ，说明物体失重了，加速度方向向下，而弹簧秤示数突然变为58.8N ，说明物体超重了，加速度方向突然变为向上，所以，选F ． 例2：某人在地面上最多能举起质量为60kg 的物体，而在一加速运动的电梯里最多能举起80kg 的物体，此时，电梯的加速度为多少？若电梯以此匀加速上升，则此人在电梯里最多能举起多少质量的物体？（g 取10m/s 2）分析与解：某人在地面上最多能举起质量为60kg 的物体，也就是此人的最大举力F =600N 研究加速运动的电梯里质量为m 1=80kg 的物体，能举起80kg 的物体，说明此物体处于失重状态，加速度方向向下，所以运动方向向下，受力情况与运动情况分析如图3-6-1（甲）所示，则2111(800600)/80 2.5m/s F m g N m a a =-=⇒=-=∑再研究匀加速上升的电梯里质量为m 2的物体，受力情况与运动情况分析如图3-6-1（乙）所示，则2222600/(10 2.5)48kg F N m g m a m =-=⇒=+=∑例3．嫦娥一号月球卫星由长征三号甲火箭发射。
高一物理超重失重知识点
高一物理超重失重知识点超重和失重是物理中常用的概念，涉及到天体运动、重力以及物体在不同环境中的表现等方面。
在高一物理学习中，了解超重和失重的知识点对于理解物体在不同环境中的行为非常重要。
本文将详细介绍高一物理中的超重和失重知识点。
1. 超重的概念及原因超重是指物体在受到支持力作用时，所具有的实际重力大于其重力。
具体来说，当物体在加速度为g的电梯或电梯下降时，人体所受到的支持力小于其实际重力，此时人体会感觉自身重力增大，产生压力感。
这种现象被称为超重。
造成超重的原因是受到了加速度的影响。
根据牛顿第二定律可以得知，物体所受到的力的大小与物体的质量和加速度有关，而不仅仅是物体的重力。
因此，在加速度的作用下，物体会感受到超过其重力的合力，从而产生超重感。
2. 超重的计算公式超重的计算公式为：超重力 = 物体的实际重力 - 物体的支持力超重力的计算可以通过代入实际重力和支持力的数值来进行。
需要注意的是，当物体在垂直向下的自由落体运动中时，超重力为0，因为此时物体不受到支持力。
3. 失重的概念及原因失重是指物体在无重力环境中的运动状态。
在太空中，物体所受到的重力几乎为0，因此物体将处于一种没有重力的状态，称为失重状态。
此时，物体自由运动，没有受到任何外力的影响。
造成失重的主要原因是物体所处的环境中重力的影响极小。
在地球上，失重状态可以通过在真空条件下进行的实验来模拟。
在这种情况下，物体受到的空气阻力等因素都可以忽略不计，物体将近似处于失重状态。
4. 超重和失重的实际应用超重和失重是理解天体运动、航天器设计等领域的重要概念。
在航天器发射和返回过程中，乘员将会遭遇超重和失重的状态。
了解这些状态对于设计合适的安全设备和保障乘员健康非常重要。
此外，在天体运动的研究中，超重和失重的概念也有着广泛的应用。
例如，人造卫星的轨道计算、行星运动的模拟等都需要考虑到超重和失重的影响。
总结：高一物理中的超重和失重是重要的知识点，涉及到重力、支持力以及物体在不同环境中的动力学行为等方面。
超重与失重
课堂互动讲练
在完全失重状态下，由于重力产生的一切现象都不存 在了．例如，物体对水平支持面没有压力，对竖直悬线没 有拉力，不能用天平测物体的质量，液柱不产生压强，在 液体中的物体不受浮力等等． 特别提醒 1．由物体处于失重或超重状态，可判断加速度的方 向为向下或向上，但并不能确定物体运动的速度方向． 2．当物体出现超重或失重时，物体的加速度不一定 沿竖直方向，但加速度一定有竖直方向的分量． 3．如果系统内有的物体向上加速，有的物体向下加 速，此时可考虑整体质心加速度的方向，来判断系统是处 于失重还是超重．
3 C. gsinα 2 D．2gsinα
图3－3－7
高频考点例析
解析：选 C.设猫的质量为 m，则木 板的质量为 2m.先取猫为研究对象， 因猫 对地静止，所以木板对猫必有沿着斜面 向上的作用力，大小为 F＝mgsinα；再 以木板为研究对象，由牛顿第三定律， 猫对木板必有沿斜面向下的作用力 F， 据 牛 顿 第 二 定 律 对 木 板 列 方 程 有 F＋ 3 2mgsinα＝2ma，a＝ gsinα. 2
图3－3－9
高频考点例析
解析：设物块处于相对斜面下滑的临界 状态(物块恰好不下滑)时推力为F1.此时物块 受力如图甲所示．取加速度a1方向为x轴正 向，对m有： x方向：FN1sinθ－μFN1cosθ＝ma1① y方向：FN1cosθ＋μFN1sinθ－mg＝0② 解①②两式得：a1＝4.78 m/s2 对整体有：F1＝(M＋m)a1， ∴F1＝14.34 N.
图3－3－6
3μmg A. 5 3μmg C. 2
3μmg B. 4 D．3μmg
高频考点例析
【思路点拨】 解答本题的关键是正确地判断 出当轻绳拉力最大时，物体A、B间和物体C、D间 的静摩擦力哪一个达到了最大静摩擦力． 【解析】 经过受力分析，A、B之间的静摩 擦力为B、C、D组成的系统提供加速度，加速度 达到最大值的临界条件为A、B间达到最大静摩擦 力，即am＝＝，而绳子拉力FT给C、D组成的系统 提供加速度，因而拉力的最大值为FTm＝3mam ＝，故选B.
高中物理-超重和失重
C.做竖直上抛运动的物体,处于失重状态
D.物体向上做匀加速直线运动,处于失重状态
思路分析:
向上→超重
合作探究
典题例解
迁移应用
)
加速度方向 向下→失重
向下且为→完全失重
解析:判断一个物体处于超重状态还是失重状态,观察的不是物体
的运动方向或运动状态,而是物体运动的加速度方向.物体有竖直
第六节 超重和失重
自主预习
目标导航
合作探究
预习导引
1.知道超重和失重,能记住产生超重、失重现象的条件.
2.会应用牛顿运动定律分析超重和失重现象.
重点:理解超重和失重现象的条件.
重点难点 难点:理解生活中的超重和失重现象,并能分析解决相
关物理问题.
学习目标
自主预习
目标导航
合作探究
预习导引
一、超重和失重
速运动,二是以1.67 m/s2的加速度向上匀减速运动.
答案:向下加速或向上减速,加速度都是1.67 m/s2,方向向下
自主预习
一
二
知识精要
思考探究
合作探究
典题例解
迁移应用
自主预习
一
二
知识精要
思考探究
合作探究
典题例解
迁移应用
太空是一个微重力、高真空、强辐射的环境,人类可以利用这样
的天然实验室制造出没有内部缺陷的晶体,生产出能承受强大拉力
2.解答超重、失重问题的一般方法
(1)明确研究对象.
(2)对研究对象进行受力分析和运动情况分析.
(3)确定加速度方向.
(4)根据牛顿第二定律列方程求解.
合作探究
典题例解
物理知识归纳之超重和失重现象
物理知识归纳之超重和失重现象物理知识归纳之超重和失重现象在现实学习生活中，大家都背过各种知识点吧？知识点也可以理解为考试时会涉及到的知识，也就是大纲的分支。
还在为没有系统的知识点而发愁吗？下面是店铺整理的物理知识归纳之超重和失重现象，仅供参考，希望能够帮助到大家。
1.超重现象定义：物体对支持物的压力大于物体所受重力的情况叫超重现象。
产生原因：物体具有竖直向上的加速度。
2.失重现象定义：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情况叫失重现象。
产生原因：物体具有竖直向下的加速度。
3.完全失重现象定义：物体对支持物的压力等于零的情况即与支持物或悬挂物虽然接触但无相互作用。
产生原因：物体竖直向下的加速度就是重力加速度，即只受重力作用，不会再与支持物或悬挂物发生作用。
是否发生完全失重现象与运动方向无关，只要物体竖直向下的`加速度等于重力加速度即可。
【超重和失重就是物体的重量增加和减小吗?】答：不是。
只有在平衡状态下，才能用弹簧秤测出物体的重力，因为此时弹簧秤对物体的支持力(或拉力)的大小恰等于它的重力。
假若系统在竖直方向有加速度，那么弹簧秤的示数就不等于物体的重力了，大于mg 时叫超重小于mg叫失重(等于零时叫完全失重)。
注意：物体处于超重或失重状态，地球作用于物体的重力始终存在，大小也无变化。
发生超重或失重现象与物体的速度V方向无关，只取决于物体加速度的方向。
在完全失重(a=g)的状态，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失，比如单摆停摆、浸在水中的物体不受浮力等。
另外，超重或失重状态还可以从牛顿第二定律的独立性(是指作用于物体上的每一个力各自产生对应的加速度)上来解释。
上述状态中物体的重力始终存在，大小也无变化，自然其产生的加速度(通常称为重力加速度g)是不发生变化的，自然重力不变。
下载全文。
超重与失重
趣味小实验2
在塑料瓶下端靠近底边处钻一个小孔，用手堵住瓶口， 然后往瓶里加满水。 把堵小孔的手移去，可看到小孔 处有水喷射出。 分析：这是因为液体受到重力而使内部存在压力，小 孔以上部分的水对以下部分的水的压力造成小孔处的 水流出。 让瓶子从某一高处自由下落，会发现什么结果？这是 为什么？ 分析：当瓶子自由下落时，瓶中的水处于完全失重状 态，小孔以上部分的水对以下部分的水的没有压力， 小孔没有水流出。
物体（或物体系的一部分）具 有竖直向上的加速度（或加速 度分量）
情景3：质量为m的物体放在电梯地板上， 当电梯以加速度a加速下降时 （1）分析物块的受力情况：（画出受力分 析图） （2）根据牛顿运动定律求出物块对地板的 压力： （3）此时物块超重还是失重？在该情景中， 物块的重力是否改变了？
析：因匀加速下降，故a、v同向。a方向向下。
F-m3g=m3a m3=48kg
G
针对训练
谢谢大家！
析：因匀加速上升，故a、v同向。a方向向上。
解：对人受力分析如图， 由牛顿第二定律知， N-mg=ma 故N=m(g+a)>mg 由牛顿第三定律知，地板对人的支持 力N与人对地板的压力N`是一对作用 力与反作用，故N`=N=m(g+a)。
G
N
1、超重 定义：物体对支持物的压力(或对 悬挂物的拉力) 大于物体所受到 的重力的现象。 超重条件（本质）：
解：对物体受力分析如图，
N
由牛顿第二定律知，
mg-N=ma 故N=m(g-a)<mg 由牛三知，地板对物体的支持力N 与物体对地板的压力N`是一对作 用力与反作用，故N`=N=m(g-a)
G
2、失重 定义：物体对支持物的压力(或对 悬挂物的拉力) 小于物体所受到 的重力的现象。 失重条件（本质）：
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第四章 牛顿运动定律
电梯中的神奇现象
思考
• 电梯加速上升时，体重计的示数变大了， 减速上升时体重计的示数变小了，为什么 会发生这种现象，是人的重力改变了么？ • 物体受到的重力与那些因素有关？ 电梯在加速上升或减速上升时，人的重力 没变，是人对体重计的压力发生了变化。
超重和失重
• 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，称为 超重现象。 • 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，称为 失重现象。
完成表格
静 体重秤读数 止 加速上升 减速上升 加速下降 减速下降 匀速运行
受力分析
速度方向 加速度方向 超重失重
分析规律
静 体重秤读数 止 加速上升 61kg
F F F
减速上升 53kg
加速下降 53kg
减速下降 61kg
F
匀速运行 57kg
F
57kg
F
受力分析
F G F G 0
G
F G F G 0
F G ma G
• 失重： （1）运动学特征：a向下； （2）动力学特征： F G ma
F G ma G
超重和失重实验
• 下蹲过程 体重计的示数变小 失重 • 起立过程 体重计的示数变大 超重
思考
• 如果电梯以大小等于g的加速度匀加速下 降，人对体重计的压力又会怎样？体重计 的示数如何变化？
5.如图所示，是电梯上升的v – t图象，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10 m/s2)
6. 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。 2 m/s 若在以2.5 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 2 取10 m/s )
2. 跳水运动员从 10m 跳台腾空跃起，先向上运 动一段距离达到最高点后，再自由下落进入 水池。不计空气阻力，关于运动员在空中上 升过程和下落过程以下说法正确的是 A.上升过程处于超重状态，下落过程处于失重 状态 B. 上升过程处于失重状态，下落过程处于超重 状态 C.上升过程和下落过程均处于超重状态 D.上升过程和下落过程均处于完全失重状态
G
F G F G 0
G
F G F G 0
G
F G F G 0
G
F G F G 0
G
速度方向 加速度方向 超重失重
无 无 无
向上 向上 超重
向上 向下 失重
向下 向下 失重无 无
• 超重： （1）运动学特征：a向上； （2）动力学特征： F G ma
航天员太空衣食住行
在太空完全失重的环境中，下列 仪器能否继续使用？
问题与练习
1.下列关于超重和失重的说法中，正确的是 A.物体处于超重状态时，其重力增加了 B.物体处于完全失重状态时，其重力为零 C. 物体处于超重或失重状态时，其惯性比 物体处于静止状态时增加或减小了 D. 物体处于超重或失重状态时，其质量及 受到的重力都没有变化
小结
超重 超 重 和 失 重
a向上
向上加速 向下减速
失重
a向下
向上减速 向下加速
完全失重
a=g
抛体运动 太空
完全失重
（1）定义：物体对支持物、悬挂物完全没 有力的作用，这种状态是完全失重状态。 （2）特征： a g
F 0
G
完全失重实验
• 当瓶子自由下落时，水瓶中 的水处于完全失重状态，水 受到的重力完全用来提供水 做自由落体运动的加速度， 水对瓶壁没有压力（内外大 气压相同），故水不会流出。 所有做抛体运动的物体都处 于完全失重状态。
3. 如图所示， m1 和 m2 是叠放在一起的两木 块，现将它们一起以初速度 v 斜向上抛出 ，不考虑空气阻力，抛出后m2的受力情况 是 A.只受重力 B.受重力和m1的压力作用 C.受重力、m1的压力和摩擦力作用 D.所受合力的方向与初速度方向一致
4.竖直升降的电梯内的天花板上悬挂着一根弹 簧秤，如图所示，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10 m/s2 )： (1)当弹簧秤的示数T1 = 40N，且保持不变。 (2)当弹簧秤的示数T2 = 32N，且保持不变。 (3)当弹簧秤的示数T3 = 44N，且保持不变。