内容正文:
第17讲:超重和失重
一:知识精讲归纳
考点一、超重和失重
1.视重:体重计的示数称为视重,反映了人对体重计的压力.
2.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.
3.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.
4.完全失重
(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的状态.
(2)产生条件:a=g,方向竖直向下.
大重难点规律总结:
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.
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
向上分量
由F-mg
=ma得
F=m(g+a)>mg
向上加速
或向下减速
失重
竖直向下
或有竖直
向下分量
由mg-F
=ma得
F=m(g-a)<mg
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
二:考点题型归纳
题型一:超重和失重的概念
1.(2023春·浙江·高一校联考期末)图示为宁波方特游乐园中的一个游乐项目“大摆锤”,该项目会让游客体会到超重与失重带来的刺激。以下关于该项目的说法正确的是( )
A.当摆锤摆动到最高点时,游客会体会到明显的超重
B.当摆锤摆动到最低点时,游客会体会到明显的失重
C.当摆锤摆动到最低点时,游客会体会到明显的超重
D.当摆锤摆动到最低点时,游客可能会体会到完全失重
2.(2023春·广东湛江·高一湛江二十一中校考期中)从飞机起飞后,攀升过程中,假设竖直方向向上先做加速运动后做减速运动,该过程飞行员( )
A.一直处于失重状态
B.先处于超重状态,后处于失重状态
C.先处于失重状态,后处于超重状态
3.(2023秋·云南丽江·高一统考期末)如图所示姚明正在扣篮,其跳起过程可分为下蹲、蹬地、离地上升、下落四个过程,忽略空气阻力,下列关于蹬地和离地上升两个过程的说法中正确的是(设蹬地的力为恒力)( )
A.前过程为超重,后过程为完全失重
B.两过程中姚明都处在失重状态
C.前过程为超重,后过程不超重也不失重
D.两过程中姚明都处在超重状态
题型二:电梯中的超失重问题分析
4.(2023春·广东汕头·高一统考期末)小杰利用手机phyphox,软件绘制了电梯从一楼上升到七楼过程中的速度—时间图像,如图甲所示,为简化问题,将图线简化为图乙,已知t=0时电梯处于静止状态,由图乙可知( )
A.在此过程中电梯上升的高度约为15m
B.28-30s内电梯处于超重状态
C.10-11s内电梯的加速度大小约为0.56
D.10-30s内电梯的平均速度大小为0.75m/s
5.(2023春·陕西西安·高一校联考期末)一个质量为50kg的同学站在电梯底板上,如图所示的图像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)。根据图像提供的信息,可以判断下列说法中正确的(g=10m/s2)( )
A.在5~10s内,该同学对电梯底板的压力等于480N
B.在0~5s内,电梯在加速上升,该同学处于失重状态,对电梯底板的压力等于480N
C.在10~20s内,该同学所受的支持力为490N,该同学处于失重状态
D.在20~25s内,电梯在加速下降,该同学处于超重状态,对电梯底板的压力等于510N
6.(2023·全国·高一专题练习)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,电梯的最大速度大小约为2.5m/s
D.整个过程中,该同学受到的最大支持力为630N
题型三:完全失重问题
7.(2023·全国·高一专题练习)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点是弹性绳的原长位置,c是人所到达的最低点,b是人静止悬吊时的位置,人在从p点下落到最低点c点的过程中,下列说法错误的是( )
A.在pa段做自由落体运动,