第四章第6节 超重和失重-【精剖细解】2023年物理新高一初升高衔接讲义（全国通用）

第四章第6节 超重和失重 ——精剖细解预习讲义 知识点回顾：超重和失重 初中物理并未学习这部分知识。 首先初中物理只学习了变速运动的知识，仅要求学生能够掌握一些简单的变速运动类型，也不涉及运动过程的受力分析和运动分析。 其次初中物理并没有学习牛顿第二定律，对物理过程的定量计算并没有太高要求，更多的是要求学生会定性分析即可。 知识点1：超重和失重 1、超重、失重和完全失重 类型 定义 产生条件 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。 物体具有向上的加速度。 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。 物体具有向下的加速度。 完全失重 物体对支持物的压力（或对竖直悬挂物的拉力）等于零的现象称为完全失重现象。 物体的加速度a＝g，方向竖直向下。 2、实重和视重 实重：物体实际所受的重力。 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。[来源:] 视重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。 视重大于实重为超重；视重小于实重为失重；视重为0为完全失重。 3、对超重和失重的理解 发生超重和失重时，物体的重力没有变化，只是物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）变大或变小了。超重、失重现象的实质是物体的实重与视重相比发生了变化而已。 物体发生超重和失重时的运动状态： 类型 受力分析 加速度方向 视重 运动状态 超重 在竖直方向上有 F-mg=ma则F=mg +ma>mg 向上 F=mg +ma 物体可能是向上加速运动或向下减速运动。 失重 在竖直方向上有 mg-F=ma,则F=mg-ma<mg 向下 F=mg-ma 物体可能是向下加速运动或向上减速运动。 完全失重 F=0，加速度a=g 竖直向下 F=0 宇宙飞船等航天器进入轨道后，其中的人和物将处于失重状态。 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，物体就会出现超重或失重状态。 物体处于超重状态还是失重状态只取决于加速度的方向，与速度没有关系。 在完全失重的状态下，一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如天平失效等。 4、超重和失重的判断方法 速度变化角度 物体向上加速或向下减速时为超重；物体向下加速或向上减速时为失重。 加速度的角度 物体具有向上的加速度时为超重；具有向下的加速度时为失重。 受力的角度 物体受到向上的拉力（或支持力）大于重力时为超重；物体受到向上的拉力（或支持力）小于重力时处于失重状态。 超重和失重的概念 1．一质量为m的人站在电梯中，电梯加速上升，加速度大小为g，g为重力加速度。人对电梯底部的压力大小为（　　） A．mg B．2mg C．mg D．mg 2．某实验小组的同学为了模拟卫星的发射，自制了一个小火箭，小火箭升空后的图像如图所示。假设空气的阻力以及小火箭的推力大小恒定不变，末推力消失，重力加速度取。下列说法正确的是（　　） A．第末小火箭到达最高点 B．与的平均速度之比为2：3 C．小火箭上升的最大高度为 D．小火箭在内处于超重状态 3．港珠澳大桥工程的技术及设备规模创造了多项世界纪录，被誉为“超级大国的超级工程”。建造大桥过程中最困难的莫过于沉管隧道的沉放和精确安装，每节沉管隧道质量约8万吨，超过了一台中型航母的质量。若将该沉管在向下沉放过程中看成是减速运动，关于此过程，下列说法正确的是（　　） A．沉管所受的合外力为0 B．沉管所受合外力不为0，且方向向下 C．该沉管处于超重状态 D．该沉管处于失重状态 电梯中的超重和失重现象分析 4．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．以的加速度加速下降 B．以的加速度减速上升 C．以的加速度加速上升 D．以的加速度减速下降 5．如图所示，质量为m的人站在倾斜的电梯上随电梯一起斜向上运动，电梯斜面的倾角为θ，重力加速度大小为g，下列说法正确的是（　　）    A．若电梯匀速运动，则人相对电梯斜面有向上运动的趋势 B．若电梯带动人一起斜向上加速运动，则人处于失重状态 C．若电梯带动人一起匀速运动，则人处于完全失重状态 D．若电梯匀速运动，则电梯斜面对人的作用力大小为mg 6．目前大部分手机都内置了加速度传感器，某同学在电梯内利用手机测量电梯运行时的加速度，得到图1所示的图线，经计算机处理后将图线简化为图2所示的图像。已知该同学的质量为60kg，时电梯处于静止状态，规定竖直向上为正方向，则下列说法正确的是（）（　　） A．时电梯开始向下运动 B．4~9s内该同学先处于超重状态，后处于失重状态 C．整个过程中，电梯