4.6 超重和失重 导学案-2024-2025学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册

第四章 运动和力的关系 第六节 超重和失重 [学习任务]　 任务1：认识超重、失重现象. 任务2：探究超重、失重现象. 任务3：分析、解释生活中的实际问题. 梳理教材 一、重力的测量 (1)方法一：先测量物体做自由落体运动的 ，再用天平测量物体的 ，利用 可得G＝mg。 (2)方法二：将待测物体悬挂或放置在测力计上，使它处于 根据力的 可得重力等于测力计的示数，即G＝F。 二、超重和失重 1．超重 (1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)______物体所受重力的现象． (2)产生条件：物体具有____________的加速度． 2．失重 (1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)________物体所受重力的现象． (2)产生条件：物体具有___________的加速度． (3)完全失重 ①定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)__________的状态． ②产生条件：a＝g，方向____________． 预习检测 例1：关于超重和失重的下列说法中，正确的是(　　) A．物体向上运动时处于超重状态，物体向下运动时处于失重状态 B．处于完全失重状态的物体一定是向下运动 C．超重就是物体所受的重力增大了，失重就是物体所受的重力减小了 D．物体做自由落体运动时处于完全失重状态 例2：下列说法中正确的是（　　） A.超重时物体所受的重力不变 B.高层住宅电梯启动瞬间，电梯中的人处于超重状态 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 例3：某同学利用体重计研究超重与失重现象．在一次实验中，她先蹲在体重计上，在她由稳定的蹲姿变化到稳定站姿的过程中，下列说法正确的是(　　) A．该同学处于超重状态 B．该同学处于失重状态 C．体重计示数先减小后增大 D．体重计示数先增大后减小 例4：(多选)小明站在电梯内的体重计上，电梯静止时体重计示数为50 kg，若电梯在竖直方向运动过程中，他看到体重计的示数为45 kg时，取重力加速度g＝10 m/s2.下面说法中正确的是(　　) A．电梯可能在加速上升，加速度大小为9 m/s2 B．电梯可能在加速下降，加速度大小为1 m/s2 C．电梯可能在减速上升，加速度大小为1 m/s2 D．电梯可能在减速下降，加速度大小为9 m/s2 例5：设某人的质量为60 kg，站在电梯内的水平地板上，当电梯以0.25 m/s2 的加速度匀加速上升时，求人对电梯的压力。g 取9.8 m/s2。 点拨： 解决超重和失重问题的一般思路 超重和失重现象的实质就是牛顿第二定律的应用，解答有关问题时： (1)分析物体运动的加速度方向； (2)判断物体处于超重状态还是失重状态； (3)对物体进行受力分析； (4)利用牛顿第二定律分析和求解。 随堂自测 1．某人在地面上最多可举起50 kg的物体，某时他在竖直向上运动的电梯中最多举起了60 kg的物体，据此判断此电梯加速度的大小和方向（g取10 m/s2）（　　） A.2 m/s2，竖直向上 B.5/3 m/s2，竖直向上 C.2 m/s2，竖直向下 D. 5/3 m/s2，竖直向下 2.下列说法中正确的是（　　） A.超重时物体所受的重力不变 B.高层住宅电梯启动瞬间，电梯中的人处于超重状态 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 3.“蹦极” 是一项体育运动。某人(视为质点)身系弹性绳自高空P点自由下落，如图所示。图中a点是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点，b是人静止悬吊着时的平衡位置，人在从P点落下到最低点c的过程中 (　　) A．在ab段，人处于失重状态 B．在a点，人的速度最大 C．在bc段，人处于失重状态 D．在c点，人的速度为零，加速度也为零 4. (多选)如图所示，电梯的顶部挂一个弹簧秤，秤下端挂了一个质量为1 kg的重物，电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数为10 N。在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为12 N。关于电梯的运动，以下说法正确的是(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．电梯可能向上减速运动，加速度大小为4 m/s2 D．电梯可能向下减速运动，加速度大小为2 m/s2 5.(多选)如图所示，蹦床运动员从空中落到床面上，运动员从接触床面下降到最低点为第一过程，从最低点上升到离开床面为第二过程，则运动员(　　) A．在第一过程中始终处于失重状态 B．在第二过程中始终处于超重状态 C．在第一过程中先处于失重状态，后处于超重状态 D．在第二过程中先处于超重状态，后处于失重状态 6.如图所示，长为L＝4 m的水平传送带以v0＝2 m/s的速度逆时针转动，一个质量为m＝1 kg的小木块以一定的初速度从传送带左侧水平向右滑上传送带．已知小木块与传送带之间的动摩擦因数μ＝0.2，重力加速度g取10 m/s2，不计传送带转动轮大小． (1)若小木块初速度v1＝5 m/s，求小木块经多长时间离开传送带； (2)若小木块初速度v2＝3 m/s，求小木块离开传送带时的速度． 学科网（北京）股份有限公司 $$