4.6 超重和失重 导学案 -2023～2024学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

4.6 超重和失重 一、重力的测量 1.在地球表面附近，物体由于地球的吸引而受到重力。测量重力常用两种方法：一种方法是，先测量物体做自由落体运动的加速度g，再用天平测量物体的质量，利用牛顿第二定律可得： G=mg 2.另一种方法是，利用力的平衡条件对重力进行测量。将待测物体悬挂或放置在测力计上，使它处于静止状态。这时物体所受的重力和测力计对物体的拉力或支持力的大小相等，测力计的示数反映了物体所受的重力大小。 二、超重和失重 1.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。 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。 3.完全失重：物体对支持物（或悬挂物）完全没有作用力。 三、对超重和失重的理解 1.不论超重、失重或完全失重，物体的重力都不变，只是“视重”改变。 2.在完全失重的状态下，由重力引起的许多物理现象都会消失。 3.超重和失重现象与物体的速度方向和大小无关，只取决于物体加速度的方向。 4.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，物体就会处于超重或失重状态。物体具有向上的分加速度ay时，也属于超重；物体具有向下的分加速度ay时，也属于失重。例如光滑斜面上下滑的物体具有向下的分加速度，属于失重状态。 四、判断超重和失重的方法 1.从受力的角度判断： 当物体所受向上的力大于重力(即合力向上)时，物体处于超重状态；小于重力时，物体处于失重状态；等于零时，物体处于完全失重状态。 2.从加速度的角度判断： 当物体具有向上的加速度时，物体处于超重状态；具有向下的加速度时，物体处于失重状态；向下的加速度等于重力加速度时，物体处于完全失重状态。 【典型例题】 题型一、对超重、失重的理解 1.下列说法中正确的是（ ） A.超重时物体所受的重力不变 B.生活小区电梯启动瞬时，电梯中的人就处于超重状态 C.超重就是物体所受的重力增加 D.飞机减速下降过程中，飞机中的乘客处于失重状态 2.在开口的饮料瓶下方戳一个小孔，瓶中灌水，手持饮料瓶，小孔中有水喷出。放手让瓶自由下落，以下对喷水的描述正确的是（ ） A.没有水喷出 B.水喷出更快 C.有水喷出，但比原来慢 D.水的喷出没有变化 3.“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，图中a点是弹性绳的原长度位置，c是人所到达的最低点，b是人静止悬吊着时的平衡位置。人在从P点下落到最低点c点的过程中（ ） A.人在a点时速度最大 B.人在ab段做加速度增大的加速运动，处于失重状态 C.在bc段绳的拉力大于人的重力，人处于超重状态 D.在c点，人的速度为零，处于平衡状态 题型二、有关超重、失重的计算 1.某人在地面上最多可举起50kg的物体，某时刻他在竖直向上运动的电梯中最多举起了60kg的物体，据此判断此电梯加速度的大小和方向(g取10m/s2)（ ） A.2m/s2，竖直向上 B. m/s，竖直向上 C.2m/s2，竖直向下 D. m/s，竖直向下 2.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5s~10s内，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力 B.在0~5s内，观光电梯在加速上升，该同学处于失重状态 C.在10s~20s内，该同学所受的支持力不变，该同学处于失重状态 D.在20s~25s内，观光电梯在加速下降，该同学处于超重状态 学科网（北京）股份有限公司 $