4.6 超重和失重 学案-2022-2023学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

( 牛顿定律应用之超重和失重 ) 一．知识理解 1．超重和失重只是一种力学现象，并非物理本质。超重并不是重力增加了，失重并不是重力减小了，完全失重也不是重力完全消失了。在发生这些现象时，物体的重力依然存在，且不发生变化。在发生超重或失重的系统中，如果把物体直接放在台秤上或挂在测力计上称量，其结果——视重发生了变化。 2．超重和失重现象中视重与实重的关系 加速度情况 现象 视重（F）与实重（mg）关系 a=0 平衡状态（静止，匀速直线运动） F= mg a向上 超重 F=m（g + a）> mg a向下 失重 F=m（g - a）< mg a=g向下 完全失重 F=0 a>g向下 乾坤倒转——好象重力变为向上 F=m（a - g） 3．若物体的加速度不是在竖直方向上，但只要其加速度在竖直方向上有分量，物体就会处于超重或失重状态。 4．物体超重或失重的多少是由物体的质量和竖直加速度共同决定的，其大小等于ma。 5．判断超重和失重现象的方法 物体处于超重状态，还是失重状态，取决于加速度的方向，而不是速度的方向。只要加速度有竖直向上的分量，物体就处于超重状态；只要加速度有竖直向下的分量，物体就处于失重状态。 6．超重和失重不只发生在直线运动中，后续学习中的圆周运动、卫星、空间站或宇宙飞船中还会遇到这种现象。 二．练习题组 1．下列哪个说法是正确的 A.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态 B.蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态 C.举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态 D.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态 2．如图所示，兴趣小组的同学为了研究竖直运动的电梯中物体的受力情况，在电梯地板上放置了一个压力传感器，将质量为4 kg的物体放在传感器上。在电梯运动的某段过程中，传感器的示数为44 N。g取10m/s2。对此过程的分析正确的是 A．物体受到的重力变大 B．物体的加速度大小为1 m/s2 C．电梯正在减速上升 D．电梯的加速度大小为4 m/s2 3．在德国首都柏林举行的世界田径锦标赛女子跳高决赛中，克罗地亚选手弗拉希奇以2.04 m的成绩获得冠军。弗拉希奇身高约为1.93 m，忽略空气阻力，g取10 m/s2。则下列说法正确的是 A．弗拉希奇下降过程处于失重状态 B．弗拉希奇起跳以后在上升过程处于超重状态 C．弗拉希奇起跳时地面对她的支持力等于她所受的重力 D．弗拉希奇起跳时的初速度大约为3 m/s 4．一个矿泉水瓶底部有一小孔。静止时用手指堵住小孔不让它漏水，假设水瓶在下述几种运动过程中没有转动且忽略空气阻力，则 A．水瓶自由下落时，小孔向下漏水 B．将水瓶竖直向上抛出，水瓶向上运动时，小孔向下漏水；水瓶向下运动时，小孔不向下漏水 C．将水瓶水平抛出，水瓶在运动中小孔不向下漏水 D．将水瓶斜向上抛出，水瓶在运动中小孔向下漏水 5．【2018课标Ⅰ】如图所示，小芳在体重计上完成下蹲动作，下列F-t图像能反应体重计示数随时间变化的是 6．直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示。设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态。在箱子下落过程中，下列说法正确的是 A．箱内物体对箱子底部始终没有压力 B．箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大 C．箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大 D．若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来” 7.【2010高考海南物理】如图，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块，木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上．若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为 A．加速下降 B．加速上升 C．减速上升 D．减速下降 8．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．运动员将跳板从B压到C的过程中，一直失重 B．运动员向上运动（C→B）的过程中，先超重后失重 C．运动员将跳板从B压到C的过程中，对板的压力先增大后减小 D．运动员向上运动（C→B）的过程中，对板的压力一直减小 9．【2015·重庆】若货物随升降机运动的图像如题5图所示（竖直向上为正），则货物受到升降机的支持力与时间关系的图像可能是 ( 2 ) 学科网（北京）股份有限公司 $