第6节超重与失重

1、第6节超重与失重课前预习练1 .超重：当物体具有的加速度时，物体对悬挂物的拉力 （或对支持物的压 力）物体所受 的现象称为超重现象.由此可知：产生超重现象的条件是物体具有 的加速度，它与物体运动速度的大小和方向.超重包括 和 两种情况.2 .失重：当物体具有 的加速度时，物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）物体所受 的现象，称为失重现象.由此可知：产生失重现象的条件是物体具有 的加速度，它与物体运动速度的大小和方向.失重现象包括 和 两种情况.3完全失重：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）等于 的现象称为完全失重.产生完全失重现象的条件：当物体竖直向下的加速度等于 时，就产生完全失重现象

2、.4以下关于超重与失重的说法正确的是（ ）A游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态B .在超重现象中，物体的重力是增大的C.处于完全失重状态的物体，其重力一定为零D .如果物体处于失重状态，它必然有向下的加速度5 质量为m的人站在升降机中，如果升降机做加速度大小为a的匀变速直线运动，升降机地板对人的支持力N=m （g+ a）,则升降机的运动情况可能是（）A .以加速度a向下加速运动B .以加速度a向上加速运动C.以加速度a在上升过程中制动D .以加速度a在下降过程中制动6. 下列说法中正确的是（）A .失重就是物体的重力减小了B ,运动的物体惯性小，静止的物体惯性大C.不论超重、失重或完全

3、失重，物体所受重力是不变的D .做实验时，给打点计时器提供交流电源或直流电源，它都能正常工作课堂探究练.加MllIHM川川川lllli【概念规律练】知识点二超重和失重现象1 .游乐园中，游客乘坐能加速或减速运动的升降机，可以体会超重与失重的感觉.下 列描述正确的是（）A .当升降机加速上升时，游客是处在失重状态B .当升降机减速下降时，游客是处在超重状态C.当升降机减速上升时，游客是处在失重状态D .当升降机加速下降时，游客是处在超重状态2 .某人在地面上用弹簧测力计称得其体重为490 N .他将弹簧测力计移至电梯内称其体重，t。至t3时间段内弹簧测力计的示数如图1所示，电梯运行的V- t图可

4、能是下图中的（取电梯向上运动的方向为正）（）G/ND知识点二c超重和失重现象中的有关计算20%，于是他作出下列判A .只有和正确 C.只有和正确B .只有和正确D .均不正确3在升降机中，一个人站在磅秤上，发现自己的体重减轻了 断，其中正确的是（）升降机以0.8 g的加速度加速上升 升降机以0.2 g的加速度加速下降 升降机以0.2 g的加速度减速上升 升降机以0.8 g的加速度减速下降4 质量为60 kg的人站在升降机中的体重计上，当升降机做下列各种运动时，体重计的读数是 多少？ （g ® 10 m/s2）（1）升降机匀速上升；升降机以3 m/s2的加速度加速上升;升降机以4 m/

5、s2的加速度加速下降.如图2所示，A、B两物（不计空气阻力）.下列知识点三竖直上抛运动中的失重现象5.体叠放在一起，以相同的初速度上抛说法正确的是（）t nn图2A ,在上升和下降过程中A对B的压力一定为零B ,上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力C.下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力D.在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力【方法技巧练】一、牛顿第三定律在超重、失重问题的应用6.物体B放在真空容器A内，且B略小于A.现将它们以初速度v竖直向上抛出，如图3所 示.试分析：图3若不计空气阻力，系统在上升、下落过程中,B对A的压力如何?(2)若考虑空气阻力，系统在上升、下

6、落过程中,B对A的压力又会怎样?二、超重、失重问题中加速度的分析方法7.几位同学为了探究电梯启动和制动时的加速度大小，他们将体重计放在电梯中.一位同学站在 体重计上，然后乘坐电梯从1层直接到10层，之后又从10层直接回到1层.并用照相机进行了相关记 录，如图所示.他们根据记录，进行了以下推断分析，其中正确的是A .根据图2和图3可估测出电梯向上启动时的加速度B.根据图1和图2可估测出电梯向上制动时的加速度C.根据图1和图5可估测出电梯向下制动时的加速度D根据图4和图5可估测出电梯向下启动 时的加速度课后巩固练1.能使用的是A ,天平C.电流表B水银气压计D .弹簧测力计在完全失重的状态下，下列

7、物理仪器还 )2.某电梯中用细绳静止悬挂一重物，当电梯在竖直方向运动时，突然发现绳子断了，由此判断此时电梯的情况是()A .电梯一定是加速上升B .电梯可能是减速上升C.电梯可能匀速向上运动D .电梯的加速度方向一定向上3.质量为m的物体放置在升降a在竖直方向上做匀变机内的台秤上，升降机以加速度 速直线运动，若物体处于失重状态，则（）A升降机加速度方向竖直向下B .台秤示数减少maC.升降机一定向上运动D升降机一定做加速运动4一个人站在体重计的测盘上，在人下蹲的过程中，指针示数变化应是（）A 先减小，后还原B 先增大，后还原C.始终不变D 先减小，后增大，再还原5某同学找了一个用过的易拉罐做实

8、验，在靠近罐底的侧面打一个洞，用手指按住洞， 在里面装上水，再把它悬挂在电梯的天花板上-当电梯不动时，他移开手指，水就从洞喷射出来；当电 梯加速上升时，则下列现象中实际出现的是（）A .水继续以相同速率喷出B .水将不再从孔中喷出C.水以更大的速率喷出D .水以较小的速率喷出6 跳水运动员从10 m跳台腾空跃起，先向上运动一段距离达到最高点后， 再自由下落 进入水池，不计空气阻力，关于运动员在空中上升过程和下落过程以下说法正确的有（）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完全失重状

9、态7 某实验小组，利用DIS系统观察超重和失重现象，他们在电梯内做实验，在电梯的地板上放置 一个压力传感器，在传感器上放一个重为20 N的物块，如图4甲所示，实验中计算机显示出传感器所受物块的压力大小随时间变化的关系，如图乙所示.以下根据图像分析得出的结论中正确的是（）图4A .从时刻ti到t2，物块处于失重状态8 .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，接着匀速上升，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8.姚明成为了 NBA 一流中锋，给中国人争得了荣誉和尊敬，让更多的中国人热爱上篮球

10、这项运动.姚明某次跳起过程可分为下蹲、蹬地、离地上升、下落四个过程，如图5所示，下列关于蹬地和离地上升两过程的说法中正确的是（设蹬地的力为恒力）（）图5A两过程中姚明都处在超重状态B两过程中姚明都处在失重状态C.前过程为超重，后过程不超重也不失重D .前过程为超重，后过程为完全失重题号12345678答案,2 白 Up9.某人在以2.5 m/s2的加速度加速下降的升降机中，最多能举起80 kg的物体.他在地面上最多能举起 g的物体-若此人在一加速上升的升降机中最多能举起40 kg的物体，则此升降机上升的加速度为 mS2.10 .如图6所示是电梯上升的速度一时间图像，若电梯质量为100 kg，则

11、承受电梯重力的钢绳所受的拉力在。2 s内为 g= 10 m/s2)N,610 s内为N .（取N，在26s内为11 .质量是60 kg的人站在升降机的体重计上，如图 时，体重计的读数是多少？(g取10 m/s2)7所示-当升降机做下列各种运动图7(1)升降机匀速上升.升降机以4 m/s2的加速度加速上升.升降机以5 m/s2的加速度加速下降.升降机以重力加速度g加速下降.升降机以加速度a=12m/s2加速下降.12某大型游乐场内，有一种能使人体验超重、失重感觉的大型娱乐设施，该设施用电梯将乘坐有十多人的座舱悬停在几十米的高空处，然后让座舱从高空自由落下(此时座舱受到的阻力极小，可忽略)，当落至

12、一定位置时，良好的制动系统开始工作，使座舱落至地面时刚好停 止,假设座舱开始下落时的高度为80 m，当下落至距地面30 m时，开始对座舱进行制动，并认为座舱的制动过程是匀减速运动(1)当座舱从开始下落了 20 m时，质量是60 kg的人对座舱的压力为多大？试说明理由.(2)当座舱下落到距离地面10 m位置时，人对座舱的压力与人所受到的重力之比是多少？第6节超重与失重答案课前预习练1 .向上 大于重力向上无关加速上升减速下降2 .向下小于重力向下无关加速下降减速上升3 .零重力加速度D 失重是D对；AD 在toti时间段内，人B、C错；tit2时间段A、D都有可能对4 .指弹力小于重力、合力竖直

13、向下的情形，即加速度方向向下，故A项运动员处于静止状态合力为零，既不失重，也不超重.5 . BD 6.C课堂探究练1 . BC2.失重，应向上减速或向下加速，内，人匀速或静止72t3时间段内，人超重，应向上加速或向下减速,3. B 人处于失重状态，其加速度方向竖直向下，可能是加速下降，也可能是减速上升，人从秤上 读出自己的体重即为视重N，由牛顿第二定律有mg - N= ma,故 N= m(g a) = (1 20%)mg.解得 a= 0.2g.即升降机以0.2g的加速度加速下降或减速上升.4. (1)600 N (2)780 N (3)360 N解析人站在升降机中的体重计上，受力情况如右图所示

14、.当升降机匀速上升时，由牛顿第二定律得:F 合二NG 二0所以人受到的支持力N二 G 二 mg 二 600 N.根据牛顿第三定律，人对体重计的压力的大小就等于体重计的示数，即600 N.当升降机以3 m/s2的加速度加速上升时，由牛顿第二定律得N- G = ma,N= G + ma = m(g + a)= 780 N ,由牛顿第三定律得，此时体重计的示数为780 N，大于人的重力，人处于超重状态.当升降机以4 m/s2的加速度加速下降时，由牛顿第二定律得：G N=ma,N= G ma = m(g a) = 360 N ,由牛顿第三定律得，此时体重计的示数为360 N,小于人的重力600 N,处

15、于失重状态.5. A点评当物体处于自由落体或竖直上抛运动状态时由于物体的加速度均为重力加速度，故物体处于完 全失重状态-此时物体对水平支持物的压力或对竖直悬挂的拉力等于零.6. 见解析ai二g，方向竖直解析在运动过程中，A与B具有相同的加速度，用整体法分析可知： (1)当不计空气阻力时，不管运动方向如何，物体只受重力，其加速度向下,故B球处于完全失重状态，B对A无压力.（2）若考虑空气阻力f，上升时整体加速度为ai =mA+ rib g + fmA+ mB hN1mfig对B球的受力分析如图甲所示，N二mBg- mB32<0,即口 A对B的压力方向向下，由牛顿第三定律知，B对A的压力方向

16、向上；若考虑空气阻力，则整体在下降时的加速度为mA+ meg f a3=mA+mB <9同理对B球进行受力分析如图乙所示，mBg mBa3>0，即A对B球的压力方向向 上，由牛顿第三定律知，B对A的压力方向向下.7. C 图1是停止在1层时的状态，体重计的示数等于人的质量，观察体重计的示数可知图2、5 超重，加速度方向向上；图3、4失重，加速度方向向下.所以图2、4是加速启动的状态，结合图1可 以分别估测出加速向上启动（图1、2）和加速向下启动（图1、4）时的加速度.图3、5是减速制动的状 态，结合图1可以分别估测出向上制动（图1、3）向下制动（图1、5）时的加速度，所以C正确.课

17、后巩固练1 . CD2. D 绳子拉力变大，加速度方向一定向上，但速度方向可能向上，也可能向下.3. AB 当物体的加速度向下时，物体处于失重状态，反之当物体在竖直方向上运动且处于失重状态时，加速度方向一定竖直向下，故A正确；对物体进行受力分析，设物体受到台秤的支持力为N，则mg N二ma，即N二mg ma，即台秤示数比静止时减小ma ,故B对； 加速度方向与速度方向无必然联系，故C、D均错.4. D 人蹲下的过程经历了加速向下、减速向下和静止这三个过程.在加速向下运动时，人获向下的加速度a，由牛顿第二定律得mg - N = ma , N=m(g a)< mg，由此可知弹力N 将小于重力

18、mg.在减速向下运动时，人获得向上的加速度a，由牛顿第二定律得N mg二m , N二 m(g+ a)> mg，弹力N将大于mg.当人静止时，N = mg.5. C6. D 跳水运动员在空中时无论上升还是下降，加速度方向均向下，由于不计空气阻力，故均为完全失重，故选 D.7. BC 由图可知在07、t213及t4之后，传感器所受压力大小等于物块的重力大小；tit2时间段内，传感器所受压力大小大于物块重力，处于超重状态，加速度向上；t3t4时间段内，压力小于物块重力，处于失重状态，加速度向下.综上所述选项B、C正确&D 用力蹬地获得一个向上的大于重力的支持力，故蹬地过程是一个向上加速的过程，是超重现象； 空中上升过程只受重力作用，有向下的加速度g，是完全失重现象，所以D项正确.9. 60 510. 1 3001