第22讲 失重和超重-【帮课堂】2021-2022学年高一物理同步精品讲义（粤教2019必修第一册）

第22讲 失重和超重 课程标准 课标解读 知道失重、超重和完全失重现象，会根据条件判断失重、超重现象. 会利用失重、超重知识解释一些实际现象． SHAPE \* MERGEFORMAT 知识点01失重和超重现象及产生的条件 1．失重 (1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受的重力的现象． (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． 2．超重 (1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受的重力的现象． (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． 【知识拓展1】对视重的理解 当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上相对静止时，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状态时，物体的重力并未变化，只是视重变了． 【知识拓展2】超重、失重的比较 特征状态 加速度 视重(F)与重力的关系 运动情况 受力图 平衡 a＝0 F＝mg 静止或匀速直线运动 超重 竖直向上或有竖直向上的分量 由F－mg＝ma得 F＝m(g＋a) >mg 竖直向上加速或向下减速 　失重 向下或有竖直向下的分量 由mg－F＝ma得 F＝m(g－a) <mg 竖直向下加速或向上减速 完全失重 a＝g F＝0 自由落体运动、抛体运动 【即学即练1】 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，其惯性比处于静止时增加或减小了 D．物体处于超重或失重状态时，其重力都没有变化 【即学即练2】 2．如图所示是我国长征火箭把载人神舟飞船送上太空的情景。宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验，下列说法正确的是（　　） A．火箭加速上升时，宇航员处于失重状态 B．火箭加速上升时的加速度逐渐减小时，宇航员对座椅的压力小于其重力 C．飞船加速下落时，宇航员处于超重状态 D．飞船落地前减速下落时，宇航员对座椅的压力大于其重力 知识点02 失重和超重现象的解释 如图1，以重物为研究对象，挂在弹簧测力计上的重物受到重力G和拉力T的作用 图1 (1)当整个装置以加速度a加速下降或减速上升时，选竖直向下为正方向，根据牛顿第二定律得：G－T＝ma，即T＝G－ma. 根据牛顿第三定律，重物对弹簧测力计的拉力T′＝T 所以T′<G，发生失重现象． (2)当整个装置以加速度a加速上升或减速下降时，由牛顿第二定律得：T－G＝ma，即T＝G＋ma，同理知T′>G，发生超重现象． 【知识拓展3】超重、失重的综合应用 1．若加速度方向向上(或斜向上)，物体处于超重状态；若加速度方向向下(或斜向下)，物体处于失重状态． 2．若系统中某一部分有向上或向下的加速度，则系统整体也处于超重或失重状态． 知识点03 完全失重现象 1．完全失重现象：如果一个物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)为零，这种情况是失重现象中的极限，称为完全失重现象． 2．完全失重现象的解释：当以加速度a＝g加速下降或减速上升时，T＝0，即完全失重． 【即学即练3】 3．“嫦娥四号”探测器到达距月球表面 的 点时，在反推力发动机 的作用下，探测器相对月球的速度一直下降，到达 点时，探测器进行姿态调整，运动方向发生变化；到达距月面 的 点处开始悬停；之后自由下落到月面上的 点。如图为探测器在这一过程的轨迹图像，将 ， 视为直线，设探测器在同一竖直平面内运动，则（　　） A．从 到 ，探测器处于失重状态 B．探测器经过 点前后，发动机的推力保持不变 C．从 到 ，探测器的位移大小为 D．从 到 探测器处于完全失重状态 【即学即练4】 4．一个盛水的容器底部有一小孔．静止时用手指堵住小孔不让它漏水，假设容器在下述几种运动过程中始终保持平动，且忽略空气阻力，则（ ）． A．容器自由下落时，小孔向下漏水 B．将容器竖直向上抛出，容器向上运动时，小孔向下漏水；容器向下运动时，小孔不向下漏水 C．将容器水平抛出，容器在运动中小孔向下漏水 D．将容器斜向上抛出，容器在运动中小孔不向下漏水 SHAPE \* MERGEFORMAT 考法01 超重与失重 【典例1】 1．某实验小组利用DIS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，并在挂钩上悬挂一个重为10N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象，以下根据图象分析所得结论错误的是（　　） A．该图象显示出了力传感器对钩码的拉力大小随时间的变化情况 B．从