4.6 超重和失重 导学案-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

4.6超重和失重

 

超重、失重的理解

1．对超重、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）物体是否处于超重或失重状态，不在于物体向上运动还是向下运动，而在于物体的加速度方向，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。

（3）当物体处于完全失重状态时，重力只有使物体产生a=g的加速度效果，不再有其他效果。

2．判断超重和失重的方法

经典例题

【例1】高跷运动是一项新型运动，图甲为弹簧高跷。当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后，人就向上弹起，进而带动高跷跳跃，如图乙。则下列说法正确的是（　　）

A.人向上弹起的过程中，一直处于超重状态

B.人向上弹起的过程中，踏板对人的作用力大于人对踏板的作用力

C.弹簧压缩到最低点时，高跷对人的作用力大于人的重力

D.弹簧压缩到最低点时，高跷对地的压力等于人和高跷的总重力

【变式1-1】如图所示，“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点是人所到达的最低点，b点是人静止悬吊时的平衡位置，空气阻力不计。则人从P点下落到最低点c点的过程中（　　）

A.人从a点开始做减速运动，一直处于失重状态

B.在ab段绳的拉力小于人的重力，人处于超重状态

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，其加速度也为零

【例2】下图是某同学站在压力传感器上做下蹲—起立的动作时传感器记录的压力随时间变化的图线，纵坐标为压力，横坐标为时间。由图线可知，该同学的体重约为650 N，除此以外，还可以得到的信息有（　　）

A.1 s时人处在下蹲的最低点

B.2 s时人处于下蹲静止状态

C.该同学做了2次下蹲—起立的动作

D.下蹲过程中人始终处于失重状态

【变式2-1】如图所示是某人站在压力传感器上做下蹲、起跳动作时，压力随时间变化的图像，a点对应开始下蹲时刻，b点对应下蹲至最低位置的时刻，图中阴影面积分别为S1、S2，重力加速度g取10m/s2下列说法正确的是（　　）

A.人跳起后上升的最大高度为1.8m

B.从人开始下蹲至离地，压力传感器对人的平均支持力大小为525N

C.bc过程，人始终处于超重状态

D.S1=S2

【例3】一质量为m=40 kg的小孩站在电梯内的体重计上。电梯从t=0时刻由静止开始上升，在0~6 s内体重计示数F的变化情况如图所示。试问∶在这段时间内小孩超、失重情况及电梯上升的高度是多少？（取重力加速度g=10 m/s2）

 

 

 

【变式3-1】将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中，如图所示，在箱的上顶板和下底板装有压力传感器，箱可以沿竖直轨道运动。当箱以a=2.0 m/s2加速度竖直向上做匀减速运动时，上顶板的压力传感器显示的压力N=7.2 N，下底板的压力传感器显示的压力F=12.0 N。（g=10 m/s2）

（1）金属块的质量m为多少？

（2）若上顶板的压力传感器的示数是下底板的压力传感器示数的一半，试判断箱的运动情况。

（3）要使上顶板的压力传感器的示数为零，箱沿竖直方向运动的情况可能是怎样的？

 

 

 

 

 

 

 

跟踪训练

 

1.一名学生为了体验超重和失重的感觉，从一楼乘电梯到十五楼，又从十五楼下到一楼，他的感觉是（　　）。

A．上楼时先超重，然后正常

B.上楼时先失重，然后正常，最后超重

C.下楼时先失重，然后正常

D.下楼时先失重，然后正常，最后超重

2．以前人们盖房子打地基叫打夯，夯锤的结构如图所示。参加打夯的共有五人，四个人分别握住夯锤的一个把手，一个人负责喊号，喊号人一声号子，四个人同时向上用力将夯锤提起，号音一落四人同时松手，夯锤落至地面将地基砸实。某次打夯时，设夯锤的质量为m，将夯锤提起时，每个人都对夯锤施加竖直向上的力，大小均为，力持续的时间为t，然后松手，夯锤落地时将地面砸出一个凹痕。不计空气阻力，则（　　）

A.在上升过程中，夯锤一定处于超重状态

B.在下落过程中，夯锤一定处于超重状态

C.松手时夯锤的速度大小v=gt

D.夯锤上升的最大高度hm=gt2

3.国庆80周年阅兵仪式上，我国空警—600预警机和空军八一飞行表演队的8架歼—10战机进行飞行表演，飞机先爬升到一定高度，然后匀速通过天安门广场。假设飞机在竖直方向的分运动是向上先做加速直线运动后做减速直线运动，则在爬升过程中下列说法正确的是（　　）