课时4.6 超重和失重-2023-2024学年高中物理同步练习分类专题教案（人教版2019必修第一册）

第四章 牛顿运动定律 课时4.6 超重和失重 1. 初步认识超重和失重现象。 2. 分析并理解产生超重和失重现象的条件和实质。 3. 能够运用牛顿运动定律分析超重和失重现象。 一、重力的测量 方法一：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，利用牛顿第二定律得：G＝mg。 方法二：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．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(或悬挂物)完全没有作用力的状态。 (2)产生条件：a＝g，方向竖直向下。 详解： 1．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。 当物体处于超重或失重时，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)与重力关系 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 由F－mg＝ma得F＝m(g＋a)>mg 向上加速或向下减速 失重 向下 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 由mg－F＝ma得F＝0 自由落体、抛体、正常运行的卫星等 3.对超重、失重的理解 (1)物体处于超重还是失重状态，只取决于加速度的方向，与物体的运动方向无关。 (2)发生超重和失重时，物体所受的重力并没有变化。 (3)发生完全失重现象时，与重力有关的一切现象都将消失。比如物体对支持物无压力、摆钟将停止摆动等现象，靠重力使用的仪器也不能再使用(如天平)，只受重力作用的一切抛体运动，都处于完全失重状态。 基础过关练 题组一　对超重、失重现象的理解 1.(2022江苏泰州期中)在身体素质测试“原地纵跳摸高”项目中，某同学按要求所做的四个动作过程如图所示，其中人处于超重状态的过程是 (　　) 2.(2023江苏连云港期末)2022年3月23日，在“天宫课堂”太空抛物实验中，北京冬奥会吉祥物“冰墩墩”被航天员王亚平抛出后，王亚平观察到“冰墩墩”沿原方向近似做匀速直线运动，不计空气阻力。则“冰墩墩”被抛出后 (　　) A.“冰墩墩”不受外力 B.“冰墩墩”受到的合外力为零 C.“冰墩墩”处于完全失重状态 D.该运动过程可以用来验证牛顿第一定律 3.(2023广东广州番禺开学考试)如图所示是我国长征火箭把载人神舟飞船送上太空的情景，航天员在火箭发射与返回舱回收的过程中，均要经受超重与失重的考验，下列说法正确的是 (　　) A.火箭加速上升时，航天员处于失重状态 B.返回舱加速下落时，航天员处于超重状态 C.火箭加速上升时，航天员对座椅的压力小于其所受支持力 D.返回舱落地前减速，航天员对座椅的压力大于其重力 4.(2023江苏南京金陵中学学情调研)在竖直升降电梯内的水平地板上放有一体重计，电梯静止时，某同学站在体重计上，体重计示数为500 N。若电梯运动中的某一段时间内，该同学发现体重计示数为如图所示的400 N，则在这段时间内(重力加速度g取10 m/s2) (　　) A.该同学所受的重力变小了 B.电梯一定在竖直向下运动 C.电梯的加速度大小为2 m/s2，方向一定竖直向下 D.该同学对体重计的压力小于体重计对她的支持力 5.(2023辽宁本溪一中月考)一游客乘坐观光电梯进行游览，取竖直向上为正方向，游客的速度-时间关系图像如图所示，则下列说法正确的是 (　　) A.在0~t1内，游客处于超重状态 B.在t1~t2内，游客处于失重状态 C.在t2~t3内，游客处于超重状态 D.在t2~t3内，游客对电梯的压力减小 题组二　超重和失重的计算 6.(2022江苏海安高级中学月考)如图所示，电梯的顶部挂一个弹簧测力计，测力计下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10 N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为12 N。关于电梯的运动，以下说法正确的是(重力加速度g取10 m/s2) (　　) A.电梯可能向上加速运动，加速度大小为2 m/s2 B.电梯可能向下加速运动，加速度大小为4 m/s2 C.电梯一定向上减速运动，加速度