专题4.5超重和失重【讲】--2023-2024学年高一物理同步讲练测

专题4.5超重和失重【讲】 一．讲素养目标 学习目标要求 核心素养和关键能力 1.结合生活体验，通过实验认识超重和失重现象，理解产生超重、失重现象的条件和实质。 2.进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤。 1.科学探究 用牛顿第二定律探究生活中的超重、失重现象。能从不同的角度解决动力学问题，具有质疑和创新的意识。 2.关键能力 分析解决实际问题的能力 二．讲考点与题型 【考点一】重力的测量 1动力法是根据物体受力后运动状态的改变测定重力。例如在重力作用下的自由落体运动等来测量地球表面的重力加速度的值，则G＝mg。 2静力法是根据物体受力后的平衡状态测定重力，例如，弹簧测力计竖直悬挂物体处于平衡状态，利用二力平衡知测力计的示数大小等于重力大小。 【例1】(2021·宜昌高一检测)关于重力的大小，下列说法正确的是(　　) A．弹簧测力计下端悬挂一重物，弹簧测力计读数大小一定等于这个物体重力的大小 B．重力是物体固有的属性 C．质量一定的物体，其重力大小也一定 D．同一物体在北京的重力大于在赤道上的重力 【素养提升】本题考查的核心素养是科学思维。 【变式训练】】 设想从某一天起，地球的引力减小了一半，那么对于漂浮在水面上的船来说，下列说法正确的是(　　) A．船受到的重力将减小，船的吃水深度仍不变 B．船受到的重力将减小，船的吃水深度也减小 C．船受到的重力将不变，船的吃水深度也不变 D．船受到的重力将不变，船的吃水深度将减小 【考点二】超重和失重现象 1．实重与视重 实重：物体实际所受的重力．物体所受重力不会因物体运动状态的改变而变化． 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”，大小等于弹簧测力计所受的拉力或台秤所受的压力．超重与失重不是重力本身变了，而是物体对悬挂物的拉力或对水平支持物的压力发生了变化，即“视重”变化了．若弹力大于重力是超重，反之则是失重． 2．超重、失重的比较 特征 状态 加速度 压力 (拉力) 运动情况 受力示意图 平衡 a＝0 F＝mg 静止或匀速 直线运动 超重 向上 F＝m(g ＋a)＞mg 向上加速或 向下减速 失重 向下 F＝m(g －a)＜mg 向上减速或 向下加速 完全 失重 a＝g F＝0 自由落体， 抛体，正常 运行的卫 星等 3.求解超重与失重问题的基本思路 超重和失重问题实质上就是牛顿第二定律应用的延续，解题时仍应抓住加速度这个关键量．具体方法是： (1)分析物体运动的加速度方向； (2)判断物体处于超重(或失重)状态； (3)利用牛顿第二定律分析和求解． 【例2】(多选)在一电梯的地板上有一压力传感器，其上放一物块，如图甲所示，当电梯运行时，传感器示数大小随时间变化的关系图像如图乙，根据图像分析得出的结论中正确的是(　　) A．从时刻t1到t2，物块处于失重状态 B．从时刻t3到t4，物块处于失重状态 C．电梯可能开始停在低楼层，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在高楼层 D．电梯可能开始停在高楼层，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在低楼层 【素养提升】本题考查的核心素养是物理观念及科学思维。 【规律总结】判断超重、失重状态的方法 (1)从受力的角度判断，当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时，物体处于超重状态，小于重力时处于失重状态，等于零时处于完全失重状态。 (2)从加速度的角度判断，当物体具有向上的加速度(包括斜向上)时处于超重状态，具有向下的加速度(包括斜向下)时处于失重状态，向下的加速度为g时处于完全失重状态。 (3)从运动的角度判断，当物体加速上升或减速下降时，物体处于超重状态，当物体加速下降或减速上升时，物体处于失重状态。。 【变式训练1】． (多选)下列关于超重、失重现象的描述中，正确的是(　　) A.电梯正在减速上升，在电梯中的乘客处于超重状态 B.在空中做自由落体运动的物体，处于完全失重状态 C.磁悬浮列车在水平轨道上加速行驶时，车上乘客处于超重状态 D.人站在地面上，当其由站立状态开始下蹲的瞬间，处于失重状态 【针对训练2】小敏随着十几个人一起乘电梯上五楼，走进电梯时电梯没有显示超载，但电梯刚启动时报警器却响了起来。对这一现象的解释，下列说法正确的是(　　) A.刚启动时，物体的加速度向下，人处于超重状态 B.刚启动时，人所受的重力变大了 C.刚启动时，人对电梯底板的压力大于底板对人的支持力 D.刚启动时，人对电梯底板的压力变大了 【考点三】超重、失重的有关计算 1.超重与失重问题，实质上是牛顿第二定律应用的延续，解题时仍应抓住联系力和运动的桥梁——加速度。 2．基本思路 (1)确定研究对象； (2)把研究对象从运