2024_2025学年高中物理第三章牛顿运动定律6超重与失重学案教科版必修1.doc
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超重与失重
一、超重现象和失重现象
人站在台秤上突然蹲下时，台秤的示数如何改变？为什么？
提示：台秤的示数先变小后变大，因为人下蹲时先加速后减速，即先失重后超重。
1．超重：
(1)现象：物体对支持物的压力(或对悬挂物的压力)大于__(选填“大于”“等于”或“小于”)物体所受重力的现象。
(2)产生条件：加速度方向竖直向上(选填“竖直向上”或“竖直向下”)。
2．失重：
(1)现象：物体对支持物的压力(或对悬挂物的压力)小于__(选填“大于”“等于”或“小于”)物体所受重力的现象。
(2)产生条件：加速度方向竖直向下(选填“竖直向上”或“竖直向下”)。
3．运动类型：
请用直线将运动类型与超重失重状态连接起来。
提示：
二、完全失重现象
宇航员在太空中时不能用弹簧测力计测得物体的重力，为什么？
提示：因为物体处于完全失重状态，对弹簧没有拉力。
1．现象：物体对支持物的压力(或对悬挂物的压力)等于零的状态。
2．产生条件：
(1)加速度方向竖直向下(选填“竖直向上”或“竖直向下”)。
(2)加速度大小等于重力加速度。
学问点一超重、失重现象的比较
状态
加速度
视重(F)与
重力的关系
运动状况
受力图
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
向下加速
或向上减速
完全
失重
向下，a＝g
F＝0
抛体运动、
自由落体运
动、卫星的
运动等
情境：在图1中，A、B两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛(不计空气阻力)，在图2中，苹果在做自由落体运动。
探讨：(1)图1中，在上升和下降过程中A对B的压力为多大？
提示：压力为零。
(2)图2中，苹果在最高点下落的瞬间，
处于什么状态？
提示：处于完全失重状态。
【典例】跳水运动员从10m跳台腾空跃起后，先向上运动一段距离达到最高点后，再自由下落进入水池。若不计空气阻力，关于运动员在空中上升过程和下落过程中，以下说法正确的有()
A．上升过程处于超重状态，下落过程处于失重状态
B．上升过程处于失重状态，下落过程处于超重状态
C．上升过程和下落过程均处于超重状态
D．上升过程和下落过程均处于失重状态
【解析】选D。上升和下降的过程中，都是只受到向下的重力的作用，加速度的大小为重力加速度g，都处于完全失重状态，所以A、B、C错误，D正确；故选D。
1．如图所示，A、B两人用平安带连接在一起，从飞机上跳下进行双人跳伞运动，着陆伞未打开时，不计空气阻力。下列说法正确的是()
A．在着陆伞未打开的下降过程中，平安带的作用力肯定为零
B．在着陆伞未打开的下降过程中，平安带的作用力大于B的重力
C．在着陆伞未打开的下降过程中，平安带的作用力等于B的重力
D．在着陆伞打开后减速下降过程中，平安带的作用力小于B的重力
【解析】选A。据题意，着陆伞未打开时，A、B两人一起做自由落体运动，处于完全失重状态，则A、B之间平安带的作用力为0，A正确，B、C错误；着陆伞打开后，A、B减速下降，加速度向上，则A、B处于超重状态，对B有：FT－mg＝ma，即FT＝mg＋mamg，故D错误。
2．城市部分过街天桥装有智能化电动扶梯，如图所示，当乘客站上扶梯时，它先缓慢加速，然后再匀速上升，则()
A.乘客始终处于超重状态
B．乘客始终处于失重状态
C．电梯对乘客的作用力始终竖直向上
D．电梯匀速上升时，电梯对乘客的作用力竖直向上
【解析】选D。加速时，人有向上的加速度处于超重状态，匀速时，是平衡状态，故A、B错误；加速阶段人受水平向右的摩擦力作用，故电梯对人的作用力不竖直向上，故C错误；电梯匀速时，合外力为零，即重力与电梯对人的作用力平衡，所以D正确。
3．一个人站在医用体重计的测盘上，在下蹲的全过程中，指针示数改变应是()
A．始终不变 B．先增加，后还原
C．先减小，后还原 D．先减小，后增加，再还原
【解析】选D。在下蹲的全过程中，人的运动的状态是先加速下降，后减速下降，直到最终静止，所以人先是处于失重状态后是处于超重状态，最终处于平衡状态，所以体重计的示数改变是先减小，后增加，再还原，故A、B、C错误，D正确。故选D。
【加固训练】
1．一个年轻人在以加速度为a＝2m/s2加速上升的升降机里最多能举起质量为m＝50kg的重物，问当升降机以同样的加速度减速上升时，该年轻人最多能举起的重物的质量m′为(g取10m/s2)()
A．50kgB．100kgC．75kgD．125kg
【解析】选C。不论升降机加速上升还是减速上升，该年轻人的最大举力F是不变的。当升降机加速上升时，重物处于超重状态，F＝m(g＋a)，当升