超重和失重+高一上学期物理人教版必修第一册

第四章

运动和力的关系6超重和失重高中物理人教版（2019）必修第一册学习目标掌握什么是超重和失重现象，理解超重和失重现象的本质。02熟练掌握测量重力的两种方法。0103会利用牛顿运动定律分析超重和失重的问题。太空中就餐名场面为何食物是飘着的？它们的重力消失了吗?思考我们在地面上是如何测量重力的？情境导入01重力的测量先测物体的重力加速度

g测量方法一：G=mg用天平测物体的质量

m由牛顿第二定律求重力核心知识将待测物体悬挂或放置在测力计上

测量方法二：F=mg使它处于静止状态测力计对物体的拉力或支持力的大小mg核心知识从受力分析角度说明测量物体重力的原理为什么要静止时读数？如果不保持静止状态，示数会怎样?T′=T=mgT′T观察与思考02超重和失重的理解牛顿第二定律的表达式是什么？物体的运动性质如何判断？F合=maa与v同向，物体加速a与v反向，物体减速F合与v同向加速，反向减速知识回顾如图，质量为m的人站在电梯内的体重计上，设加速上升和减速上升时加速度的大小均为a，重力加速度为g，(1)电梯加速上升时，体重计对人的支持力与人的重力的大小关系。mgFNFN－mg＝ma进而可以有

FN＝mg＋ma>mg对人受力分析由牛顿第二定律思考与讨论(2)电梯减速上升时，体重计对人的支持力与人的重力的大小关系mgFNmg－FN

＝ma进而可以有

FN

＝mg－ma＜mg对人受力分析由牛顿第二定律思考与讨论失重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现象FN′=FN＜mgFNmgmg–F=ma产生条件：a竖直向下mgFFN′F

′=F＜mgF′核心知识超重物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)大于物体所受重力的现象FN′=FN＞mgF

′=F＞mgFNmgF–mg=ma产生条件：a竖直向上mgFF′FN′核心知识完全失重物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的状态产生条件：a=g，方向竖直向下mg=ma0核心知识1.有人说：“超重即是物体的重力增加了，失重即是物体的重力减小了”对吗？为什么？答案不对。超重和失重只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)增大或减少了，物体本身的重力并没有变化。重力——由于地球的吸引而使物体受到的力。思考与讨论2.物体的超重或失重与物体的运动方向有关吗？请举例说明。答案物体超重、失重与物体的运动方向无关。思考与讨论(1)物体处于完全失重状态时，物体的重力就消失了。(

)(2)物体处于超重状态时，物体一定在上升。(

)(3)物体处于失重状态时，物体可能在上升。(

)(4)举重运动员高举杠铃静止时处于超重状态。(

)(5)跳高运动员上升过程处于超重状态，下落过程处于失重状态。(

)(6)不计空气阻力，抛向空中的矿泉水瓶中的水，对侧壁和底部的压力都为零。(

)√××××√辨析1.(多选)电梯的顶部挂一个弹簧测力计，弹簧测力计下端挂了一个质量为1kg的重物，电梯在做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为12N。关于电梯的运动，以下说法正确的是A.电梯可能向上加速运动，加速度大小为2m/s2，处于超重状态B.电梯可能向下加速运动，加速度大小为4m/s2，处于失重状态C.电梯可能向上减速运动，加速度大小为4m/s2，处于失重状态D.电梯可能向下减速运动，加速度大小为2m/s2，处于超重状态√√例题电梯在做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10N，即质量为1kg的重物重力为10N，某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为12N，属于超重现象，超重时，加速度向上，向上加速和向下减速的加速度都是向上的，由牛顿第二定律可得F-G=ma，解得a=2m/s2，故A、D正确。2.(多选)(2024·凉山州高一期末)某同学站在电梯的水平地板上，利用速度传感器研究电梯的升降过程。取竖直向上为正方向，电梯在某一段时间内速度的变化情况如图所示。根据图像提供的信息,下列说法正确的是A.在0~5s内，电梯加速上升，该同学处于超重状态B.在5~10s内，该同学对电梯地板的压力大于其重力C.在10~20s内，电梯减速上升，该同学处于超重状态D.在20~25s内，电梯加速下降，该同学处于失重状态√√例题在v-t图像中，图像的斜率表示加速度，在0~5s内，加速度为正，说明电梯的加速度竖直向上，此时人处于超重状态，故A正确；5~10s内，该同学加速度为零，其受到地板的支持力等于重力，根据牛顿第三定律可知，该同学对电梯地板的压力等于其重力，故B错误；在10~20s内，电梯向上做匀减速运动，加速度竖直向下，处于失重状态，故C错误；在20~25s内，电梯向下做匀加速运动，加速度竖直向下，处于失重状态，故D正确。3.(多选)(2025·吕梁市高一期末)人站在力传感器上沿竖直方向完成“下蹲”“站起”动作，图甲呈现的是人下蹲过程中力传感器的示数随时间变化的情况，图乙呈现的是人站在力传感器上先“下蹲”后“站起”过程中力传感器的示数随时间的变化情况。下列关于人在“下蹲”与“站起”的过程中说法正确是A.“下蹲”的过程一直处于失重状态B.“站起”的过程一直处于超重状态C.“站起”的过程先超重后失重D.图乙中5s时，人的加速度方向竖直向上√√例题由题图甲可知，“下蹲”过程既有失重过程，也有超重过程，由题图乙可知，“站起”过程既有超重过程，也有失重过程，故A、B错误；由题图乙可以看出“站起”过程支持力先大于重力，后小于重力，则“站起”的过程先超重后失重，故C正确；题图乙中5s时，人所受支持力大于重力，其加速度方向竖直向上，故D正确。01从受力的角度判断02从加速度的角度判断判断超重、失重状态的方法FN(F)＞mgFN(F)＜mgFN(F)＝0超重失重完全失重向上的a向下的a向下的g超重失重完全失重注意：超重、失重与物体的运动方向即速度方向无关总结提升4.如图所示，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)。下列说法正确的是A.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√A、B整体只受重力作用，做竖直上抛运动，处于完全失重状态，不论上升还是下降过程，A对B均无压力，只有A选项正确。例题1.完全失重状态的说明：在完全失重状态下，平时一切由