4.7+超重与失重+课件【知识精讲精研】高一上学期物理教科版（2019）必修第一册

4.7超重与失重电梯静止时——示数等于重力；

加速向上时——示数大于重力；

加速向下时——示数小于重力；【观察现象】(视频)一、超重和失重1、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情况2、失重：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）小于物体所受重力的情况大家认为“超重”与“失重”原因何在？提示：利用牛顿第二定律推导减速上升：加速上升：【问题】在弹簧秤下端挂一质量为m的钩码，分别以加速度a做如下运动时，弹簧秤的拉力如何？

1.加速上升

2.加速下降

3.减速上升

4.减速下降二、探究超重和失重的规律：——读数小于重力——失重——读数大于重力——超重——读数小于重力——失重——读数大于重力——超重mgF【注意】物体超重、失重与物体的速度大小和方向有关吗？超重、失重与速度大小和方向无关，而与加速度的大小和方向有关。【总结】1.超重的条件：具有竖直向上的加速度或竖直向上的分加速度2.失重的条件：具有竖直向下的加速度或竖直向下的分加速度举例超重失重两纷纷，拉力支持定乾坤；重力长存无变故，超失须看加速度。【补充】几个概念1.实重——物体实际受到的重力大小(即真实重量)2.视重——测量出来的重力大小(即表现出来的重量)3.超重——视重大于实重。4.失重——视重小于实重。5.

完全失重——视重等于零，称为完全失重。（分析并举例）条件：具有竖直向下的加速度，并且a=g【温馨提醒】无论是超重、失重还是完全失重，物体所受到的重力是不变的。不同的只是重力的作用效果。在超重和失重中，物体的重量变化了吗？【抽象思考】

人站在体重计上，作如下运动：

1.快速蹲下

2.快速站起观察体重计的示数如何变化？——读数小于重力…——读数大于重力…

取一只塑料瓶，在下端靠近底边处钻一个小孔，用手堵住瓶口，然后往瓶里加满水。▲提起瓶子，把堵小孔的手移去，可看到小孔处有水喷射出。

为什么？

当瓶子自由下落时，瓶中的水处于完全失重状态，小孔以上部分的水对以下部分的水的没有压力，小孔没有水流出。

这是因为液体受到重力而使内部存在压力，小孔以上部分的水对以下部分的水的压力造成小孔处的水流出。▲让瓶子从某一高处自由下落，会发现什么结果？这是为什么？【观察与思考】人从离开起跳点开始经历了哪些过程？

蹦极是深受人喜爱的一种运动，刺激但危险性也大。曾有人这么形容蹦极时的感受：随着弹性绳的伸缩，一忽儿象掉入无底深渊，整个心脏都仿佛往上提；一忽儿又好象有一只大手把人往下压，想抬头都困难。

环绕地球飞行的宇宙飞船里用秤是称不出任何物体的重力的。那说明宇宙飞船内的物体都处于完全失重状态，飞船内的空间是一完全失重的空间。【拓展思维】宇宙探索中的超重和失重现象在航天飞机和宇宙飞船中所有和重力有关的仪器都无法使用！弹簧测力计无法测量物体的重力，但仍能测量拉力的大小。无法用天平测量物体的质量llllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllllN012345678910012345678910

在完全失重状态下，平时一切由重力产生的物理现象都将完全消失，比如物体对支持物无压力、摆钟停止摆动、液柱不再产生向下的压强等；靠重力才能使用的仪器将失效，不能再使用(如天平、液体压强计等).【小结】利用完全失重条件的科学研究液体呈绝对球形制造理想的滚珠制造泡沫金属利用完全失重条件的科学研究

2021年9月17日，搭载着3名英雄航天员的神舟十二号载人飞船返回舱成功着陆于东风着陆场，标志着神舟十二号返回任务取得圆满成功.宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验，下列说法正确的是A.火箭加速上升时，宇航员处于超重状态B.火箭加速上升时，宇航员对座椅的压力小于自身重力C.在飞船绕地球运行时，宇航员处于完全失重状态，则宇航员的重力消

失了D.飞船落地前减速下落时，宇航员处于失重状态例1√火箭加速上升时，加速度方向向上，根据牛顿第二定律可知宇航员受到的支持力大于自身的重力，宇航员处于超重状态，对座椅的压力大于自身重力，选项A正确，B错误；宇航员处于完全失重状态时，仍然受重力，选项C错误；飞船落地前减速下落时，加速度方向向上，根据牛顿第二定律可知宇航员受到的支持力大于自身的重力，宇航员处于超重状态，选项D错误.发生超重或失重现象只取决于加速度的方向，与物体的速度方向、大小均无关.总结提升(2022·枣庄三中高一月考)某同学站在电梯底板上，如图所示的v－t图像是计算机显示的电梯在某一段时间内速度变化的情况(竖直向上为正方向).根据图像提供的信息，可以判断下列说法正确的是A.在0～20s内，电梯向上运动，该同学处于超重状态B.在0～5s内，电梯在加速上升，该同学处于失重状态C.在5～10s内，电梯处于静止状态，该同学对电梯底

板的压力等于他所受的重力D.在10～20s内，电梯在减速上升，该同学处于失重状态例2√在v－t图像中，图像的斜率表示加速度，0～5s内斜率为正，故加速度为正，方向竖直向上，处于超重状态，速度为正，即电梯向上加速运动；在5～10s内，电梯匀速运动，该同学加速度为零，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力，处于平衡状态；10～20s内，斜率为负，加速度竖直向下，速度为正，即电梯向上做减速运动，该同学处于失重状态，D正确.

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物体受到的重力例3√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.1.完全失重状态的说明：在完全失重状态下，平时一切由重力产生的物理现象都将完全消失，比如物体对支持物无压力、摆钟停止摆动、液柱不再产生向下的压强等，靠重力才能使用的仪器将失效，不能再使用(如天平、液体压强计等).2.完全失重时重力本身并没有变化.总结提升二、超重、失重的有关计算(2022·阜新市第二高级中学高一阶段练习)升降机地板上放一个弹簧式台秤，秤盘放一个质量为20kg的物体(g＝10m/s2)，则：(1)当升降机匀速上升时，物体对台秤的压力大小是多少？200N例4当升降机匀速上升时，根据N＝mg＝200N根据牛顿第三定律，物体对台秤的压力大小为200N.(2)当升降机以1m/s2的加速度竖直上升时，物体处于超重状态还是失重状态？物体对台秤的压力大小是多少？超重220N当升降机以1m/s2的加速度竖直上升时，加速度方向向上，物体处于超重状态，根据牛顿第二定律N′－mg＝ma1解得N′＝220N，由牛顿第三定律，物体对台秤的压力大小为220N.质量为20kg的物体(3)当升降机以5m/s2的加速度减速上升时，物体处于超重状态还是失重状态？物体对台秤的压力大小是多少？失重100N当升降机以5m/s2的加速度减速上升时，加速度方向向下，物体处于失重状态，根据牛顿第二定律mg－N″＝ma2解得N″＝100N，由牛顿第三定律，物体对台秤的压力大小为100N.质量为20kg的物体(4)当升降机自由下落时，物体对台秤的压力为多少？0当升降机自由下落时，加速度等于重力加速度，则物体处于完全失重状态，则物体对台秤的压力为0.质量为20kg的物体三、超重、失重的综合应用1.若加速度方向向上(或斜向上)，物体处于超重状态；若加速度方向向下(或斜向下)，物体处于失重状态.2.若系统中某一部分有向上或向下的加速度，则系统整体也处于超重或失重状态.

如图所示，质量为M的斜面体始终处于静止状态，当质量为m的物体以加速度a沿斜面加速下滑时有(重力加速度为g)A.地面对斜面体的支持力大于(M＋