《高中备考指南-物理必修1粤教版》课件-第四章 牛顿运动定律-第六节 失重和超重

第四章

牛顿运动定律第六节

失重和超重课前篇

预习教材课堂篇

分点突破随堂练

学以致用课后篇

课时分层训练课前篇

预习教材一、失重和超重现象及产生的条件1.失重：（1）定义：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）________物体所受的重力的现象称为失重。（2）产生的条件：物体具有____________的加速度。（3）运动状态：包括________上升和________下降两种运动情况。2.超重：（1）定义：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）________物体所受的重力的现象称为超重。小于竖直向下减速加速大于（2）产生的条件：物体具有____________的加速度。（3）运动状态：包括________上升和________下降两种运动情况。竖直向上加速减速【判断正误】1.超重就是物体受到的重力增加了。(

)×2.减速上升的升降机内的物体对地板的压力小于重力。(

)√3.超重和失重可根据物体的加速度方向判定。

(

)√4.物体处于超重状态时，物体一定在下降。(

)×5.物体处于失重状态时，物体可能在上升。

(

)√二、对失重和超重现象的解释

＜

＞三、完全失重现象1.完全失重现象：如果一个物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）为______，这种现象是失重现象中的极限，称为完全失重现象。

零

【判断正误】1.物体处于完全失重状态时，物体的重力就消失了。

(

)×2.做自由落体运动的物体处于完全失重状态。(

)√课堂篇

分点突破知识点一

超重和失重的性质1.实重与视重：（1）实重：物体实际所受的重力。（2）视重：当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数称为“视重”，大小等于弹簧测力计所受的拉力或台秤所受的压力。2.超重与失重：（1）超重：“视重”大于“实重”的现象。（2）失重：“视重”小于“实重”的现象。3.对超重和失重现象的理解：（1）物体处于超重或失重状态时，物体所受的重力始终不变，只是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力发生了变化，看起来物重好像有所增大或减小。（2）发生超重或失重现象与物体的速度方向无关，只取决于物体加速度的方向。加速度向上则“超重”，加速度向下则“失重”。（3）在完全失重状态下，平常由重力产生的一切物理现象都完全消失，比如物体对桌面无压力，单摆停止摆动，浸在水中的物体不受浮力等。靠重力才能使用的仪器，也不能再使用，如天平、液体气压计等。例1

如图所示，苹果自空中竖直落入深水中，到达某一深度后又返回到水面，下列说法正确的是(

)CA.苹果在空中下落时处于“超重”状态B.苹果落入水中后“重力”变小了C.苹果全部进入水中向下运动时处于“超重”状态D.苹果在水中向上运动时处于“失重”状态[解析]

苹果在空中下落时加速度向下，处于“失重”状态，A项错误；苹果在整个运动过程中“重力”不变，B项错误；苹果在水中向下运动时加速度向上，处于“超重”状态，C项正确；苹果在水中向上运动时加速度向上，处于“超重”状态，D项错误。规律总结1.无论超重、失重、完全失重，变化的只是视重，实际重力不变。2.决定超重还是失重的是加速度的方向，与速度方向无关。跟踪训练下列关于超重与失重的说法正确的是(

)A.超重就是物体的重力增加了B.失重就是物体的重力减少了C.完全失重就是物体的重力没有了D.不论是超重、失重，还是完全失重，物体所受的重力是不变的D[解析]

超重是物体对接触面的压力大于物体的真实重力，物体的重力并没有增加，故A项错误；失重是物体对接触面的压力小于物体的真实重力，物体的重力并没有减少，故B项错误；完全失重是物体对接触面的压力为零，此时物体的重力也不变，故C项错误；不论是超重、失重，还是完全失重，物体所受的重力是不变的，只是物体对接触面的压力大小不等于重力了，故D项正确。知识点二

超重和失重的应用1.产生超重、失重现象的原因：

2.超重、失重的分析比较状态特征加速度视重（F）与重力关系运动情况受力图平衡静止或匀速直线运动

超重向上向上加速运动、向下减速运动

状态特征加速度视重（F）与重力关系运动情况受力图失重向下向下加速运动、向上减速运动

完全失重自由落体运动、抛体运动、环绕地球正常运行的卫星等

续表

（1）

该重物的重力为多少？电梯在超重和失重时重物的重力是否变化？

（2）

电梯在超重和失重时的最大加速度分别为多大？

规律总结1.超重、失重问题的本质:超重、失重问题本质上是牛顿第二定律的应用，其求解的思路方法与应用牛顿第二定律的思路方法相同。2.解答超重、失重问题的步骤:（1）明确题意，确定研究对象;（2）对研究对象进行受力分析和运动情况的分析;（3）确定加速度的方向;（4）根据牛顿第二定律列式求解。跟踪训练

易错误区易错点一

对题目中隐含条件分析不全面致错

2.548

误区警示解决本题的关键:知道物体与电梯具有相同的加速度，抓住最大举力大小不变，结合牛顿第二定律进行求解。易错点二

对题干提供的信息审读不细致致错例2

直升机悬停在空中向地面投放装有某物体的箱子，如图所示。设箱子初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态。在箱子下落过程中，下列说法正确的是(

)A.箱内物体对箱子底部始终没有压力B.箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大C.箱子落到地面前瞬间，箱内物体受到的支持力比刚投下时大D.若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”C

易错点三

不能结合图片定性分析问题致错例3

在箱式电梯里的台秤秤盘上放着一物体，在电梯运动过程中，某人在不同时刻拍了甲、乙和丙三张照片，如图所示，乙照片为电梯匀速运动时的照片。从这三张照片可判定(

)DA.拍摄甲照片时，电梯一定处于加速下降状态B.拍摄丙照片时，电梯一定处于减速上升状态C.拍摄丙照片时，电梯可能处于加速上升状态D.拍摄甲照片时，电梯可能处于减速下降状态[解析]

易错诊断

电梯匀速运动时由台秤的示数可看作物体实际重量，甲照片中的示数大于乙照片中的示数，说明拍摄甲照片时物体处于超重状态，此时电梯可能处于加速上升阶段或减速下降阶段；丙照片中的示数小于乙照片中的示数，说明拍摄丙照片时物体处于失重状态，此时电梯可能处于加速下降阶段或减速上升阶段，D项正确。

误区警示一般处理此类问题的方法1.审清题意，理解题目要求我们去解答哪些方面的物理问题;2.仔细观察图片，得出图片中所能够体现出的相关知识点，即相应的物理概念、规律、原理等;3.根据自己的所知所学正确地解决问题。随堂练

学以致用1.如图所示，我国首次太空授课在距地球300多千米的“天宫一号”上举行，关于航天员王亚平在“天宫一号”上所做的“水球”，下列说法正确的是(

)BA.“水球”的形成是因为太空中物体不受重力B.“水球”处于失重状态C.“水球”处于超重状态D.在“天宫一号”上可以利用体重计称量航天员的质量[解析]

“水球”有质量，在太空中受到重力，A项错误；“天宫一号”中的物体处于完全失重状态，物体飘浮在空中，液体呈现球形，B项正确，C项错误；“天宫一号”中的物体处于完全失重状态，物体对体重计没有压力，所以体重计不能使用，D项错误。2.金属小桶侧面有一小孔A，当桶内盛水时，水会从小孔A中流出。如果让装满水的小桶自由下落，不计空气阻力，则在小桶自由下落过程中(

)BA.水继续以相同的速度从小孔中流出

B.水不再从小孔流出C.水将以更大的速度流出

D.水将以较小的速度流出[解析]

水桶自由下落，处于完全失重状态，故其中的水也处于完全失重状态，对容器壁无压力，故水不会流出，B项正确。3.（多选）“天宫二号”绕地球运动时，里面所有物体都处于完全失重状态，则在其中可以完成下列哪个实验或操作(

)A.水银温度计测量温度

B.做托里拆利实验C.验证阿基米德原理

D.用两个弹簧测力计验证牛顿第三定律AD

4.（多选）“跳水”是一项传统的体育运动项目。如图所示，某运动员从跳板上被竖直向上弹起，不考虑空气阻力，则下列说法正确的是(

)BCA.运动员离开跳板向上运动的过程中，处于超重状态B.运动员离开跳板向上运动的过程中，处于完全失重状态C.设运动员被跳板弹起后又落回到跳板上，则运动员从刚离开跳板到刚接触跳板这一过程，上升和下降所用的时间相等D.运动员上升到最高点时的速度为零，此时运动员处于平衡状态

BC

（1）

升降机的加速度；

（2）

此时人对地板的压力。

课后篇

课时分层训练【合格考过关练】1.（多选）一名乘客从一层乘电梯到四层，在四层短暂停留后又乘电梯到一层，则乘客处于超重状态的阶段可能是(

)A.电梯加速上行阶段

B.电梯减速上行阶段C.电梯加速下行阶段

D.电梯减速下行阶段AD[解析]

电梯加速向上运动或减速向下运动时，其加速度均向上，则电梯和乘客均处于超重状态，故A、D项正确；电梯加速向下运动或减速向上运动时，其加速度均向下，则电梯和乘客均处于失重状态，故B、C项错误。2.在印尼雅加达亚运会上，中国撑杆跳运动员李玲获得撑杆跳金牌，如图所示为她在比赛中的几个画面。下列说法正确的是(

)CA.她在助跑过程中，一定做匀加速直线运动

B.她在上升过程中，处于失重状态C.她在下落过程中，处于失重状态

D.她过最高点时的速度为零[解析]

她在助跑过程中，不一定做匀加速直线运动，A项错误；她在上升过程中，先加速后减速，先处于超重状态后处于失重状态，B项错误；她在下落过程中，加速度向下，处于失重状态，C项正确；她过最高点时还有水平速度，则速度不为零，D项错误。3.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[解析]

由于不计空气阻力,两物体只受重力作用,处于完全失重状态,则在上升和下降过程中A对B的压力都为零，A项正确。

AD

[解析]

该同学做下蹲动作时，先是加速下降，到达一个最大速度后再减速下降，先处于失重状态再处于超重状态，该同学做起立动作时先处于超重状态再处于失重状态，对应图像可知，该同学做了一次下蹲一次起立的动作，故B、C项错误，A、D项正确。

C

A.&1&

B.&2&

C.&3&

D.&4&

B

BD

8.小孩在蹦床上沿竖直方向蹦跳，对其从最低点到离开床面的过程，下列说法正确的是(

)A.小孩一直处于超重状态

B.小孩一直处于失重状态C.小孩会经历先超重后失重的过程

D.小孩刚离开蹦床时的速度最大C[解析]

开始小孩受到的弹力大于重力，向上加速，小孩处于超重状态；当小孩受到的弹力小于重力时，向上减速，小孩处于失重状态。小孩经历先超重后失重的过程，故A、B项错误，C项正确；当小孩所受弹力等于重力时，加速度为零，