教科版物理必修1 第三章 第6节：深入剖析超重、失重现象 （讲义）

1、.高中物理深化剖析超重、失重现象一、考点打破：考点课程目的备注超重、失重现象1. 知道什么是超重和失重；2. 知道产生超重和失重的条件；3. 会分析、解决超重和失重问题高考中以选择题的形式出现，是牛顿第二定律的应用，和实际的物理情景联络较多，通过牛顿第二定律纠正同学们在平时的一些错误认识二、重难点提示： 重点：会分析、解决超重和失重问题。难点：识别实际现象中的超重和失重。1. 超重1定义：物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于物体所受重力的情况。2产生条件：物体具有向上的加速度。3运动学特征：向上加速或向下减速。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情况。2产生

2、条件：物体具有向下的加速度。3运动学特征：向上减速或向下加速。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等于零的情况称为完全失重现象。2产生条件：物体的加速度ag，方向竖直向下。3作用效果特征：与重力有关的现象消失了。4. 对超重与失重现象的理解1超重并不是重力增加了，失重并不是重力减小了，完全失重也不是重力完全消失了。在发生这些现象时，物体的重力仍然存在，且不发生变化，只是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力发生了变化即“视重发生变化。2只要物体有向上或向下的加速度，物体就处于超重或失重状态，与物体向上运动还是向下运动无关。3尽管物体的加速度不是在竖直方向，但只要其加速度在竖直方

3、向上有分量，物体就会处于超重或失重状态。4物体超重或失重的多少是由物体的质量和竖直加速度共同决定的，其大小等于ma。考虑：超重是不是物体重力增加？失重是不是物体重力减小？ 在完全失重的系统中，哪些测量仪器不能使用？例题1 竖直升降的电梯内的天花板上悬挂着一根弹簧秤，如下图，弹簧秤的秤钩上悬挂一个质量m4kg的物体，试分析以下情况下电梯的运动情况g取10m/s2：1当弹簧秤的示数T140N，且保持不变；2当弹簧秤的示数T232N，且保持不变；3当弹簧秤的示数T344N，且保持不变。思路分析：选取物体为研究对象，它受到重力mg和竖直向上的拉力T的作用，规定竖直向上方向为正方向。1当T140N时，根

4、据牛顿第二定律有T1mgma1，解得这时静止或匀速直线运动状态；2当T232N时，根据牛顿第二定律有T2mgma2，解得这，式中的负号表示物体的加速度方向与所选定的正方向相反，即电梯的加速度方向竖直向下，电梯加速下降或减速上升。3当T344N时，根据牛顿第二定律有T3mgma3，解得这时，a3为正值表示电梯的加速度方向与所选的正方向一样，即电梯的加速度方向竖直向上，电梯加速上升或减速下降。答案：1当弹簧秤的示数T140N，且保持不变时，电梯处于静止或匀速直线运动状态；2当弹簧秤的示数T232N，且保持不变时，电梯加速下降或减速上升；3当弹簧秤的示数T344N，且保持不变时，电梯加速上升或减速下

5、降。例题2 如下图，滑轮的质量不计，三个物体的质量关系是：m1m2m3，这时弹簧秤的读数为T，假设把物体m2从右边移到左边的物体m1上，弹簧秤的读数T将 A. 增大B. 减小C. 不变D. 无法判断思路分析：1假设仅需定性讨论弹簧秤读数T的变化情况，那么当m2从右边移到左边后，左边的物体加速下降，右边的物体以大小一样的加速度加速上升，由于m1m2m3，故系统的重心加速下降，系统处于失重状态，因此Tm1m2m3g，而m2移至m1上后，由于左边物体m1、m2加速下降而失重，因此跨过滑轮的连线张力T0m1m2g；由于右边物体m3加速上升而超重，因此跨过滑轮的连线张力T0m3g。2假设需定量计算弹簧秤

6、的读数，那么将m1、m2、m3三个物体组成的连接体使用隔离法，求出其间的互相作用力T0，而弹簧秤读数T2T0，即可求解。答案：B【方法提炼】物体或系统具有向上的加速度或在竖直方向上加速度向上的分量，那么物体对悬线的拉力或对支持物的压力大于其重力；反之那么小于。利用超失重的概念可轻松判断压力或拉力与重力的大小关系。针对训练：如下图，物体A被平行于斜面的细线拴在斜面的上端，整个装置保持静止状态，斜面被固定在台秤上，物体与斜面间无摩擦，装置稳定后，当细线被烧断物体下滑时与静止时相比较，台秤的示数A. 增加 B. 减小 C. 不变 D. 无法确定思路分析：细线被烧断物体沿斜面下滑时不受摩擦力，那么物体A将加速下滑，那么物体A的加速度沿竖直向下方向的分量不为0，那么A处于失重状态，故台秤对系统的支持力将减小，故B正确。答案：B总分值训练：如下图，质量为M的木楔ABC静置于粗糙程度面上，在斜面顶端将一质量为m的物体，以一定的初速度从A点沿平行斜面的方向推出，物体m沿斜面向下做减速运动，在减速运动过程中，以下有关说法中正确的选项是A. 地面对木楔的支持力大于MmgB. 地面对木楔的支持力小于MmgC. 地面对木楔的支持力等于MmgD. 地面对木楔的摩擦力为0思路分析：由于物体m沿斜面向下做减速运动，那么物体