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第四章 運動和力的關(guān)系
高中物理必修第一冊人教版
第6節(jié) 超重和失重
知識點1 重力的測量
1．一種方法是，先測量物體做自由落體運動的加速度g，再用________測量物體的質(zhì)量，利用牛頓第二定律可得G＝________．
2．另一種方法是，利用力的____________對重力進行測量．
天平　
mg 　
平衡條件 　
知識點2 超重和失重
1．超重
(1)定義：物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?______物體所受重力的現(xiàn)象．
(2)產(chǎn)生條件：物體具有____________的加速度．
大于　
豎直向上 　
知識點2 超重和失重
2．失重
(1)定義：物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?________物體所受重力的現(xiàn)象．
(2)產(chǎn)生條件：物體具有___________的加速度．
(3)完全失重
①定義：物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?__________的狀態(tài)．
②產(chǎn)生條件：a＝g，方向____________．
小于　
豎直向下　
等于零　
豎直向下　
例2-1 2024年1月17日22時27分，搭載天舟七號貨運飛船的長征七號遙八運載火箭，
在我國文昌航天發(fā)射場點火發(fā)射。約10分鐘后，飛船與火箭成功分離并進入預(yù)定軌
道，之后飛船太陽能帆板順利展開，發(fā)射取得圓滿成功。假設(shè)火箭在豎直方向上先
做加速運動，后做減速運動，下列說法正確的是( )
A
A.火箭加速上升時，飛船處于超重狀態(tài)
B.火箭減速上升時，飛船處于超重狀態(tài)
C.火箭加速上升時，飛船對火箭的壓力小于自身重力
D.火箭加速上升過程中，加速度逐漸減小時，飛船處于失重狀態(tài)
基礎(chǔ)測試
【解析】火箭加速上升時，加速度方向向上，根據(jù)牛頓第二定律可知飛船受到的支持
力大于自身的重力，飛船處于超重狀態(tài)，對火箭的壓力大于自身重力，選項A正確，C
錯誤；同理，火箭減速上升時，飛船處于失重狀態(tài)，選項B錯誤；火箭加速上升過程
中，加速度逐漸減小時，加速度方向仍向上，飛船仍處于超重狀態(tài)，選項D錯誤。
深挖點 用 圖像分析超重和失重問題
圖4-6-2
例2 圖4-6-2甲是某人站在力傳感器上做下蹲—起跳動作的
示意圖，“●”表示人的重心，乙圖是與力傳感器相連的計算
機顯示的圖線。乙圖中、、、 各點數(shù)據(jù)分別與
甲圖中人的、、、 狀態(tài)相對應(yīng)，其余點對應(yīng)狀態(tài)沒有
在甲圖中畫出。乙圖中、、、 點對應(yīng)的縱坐標(biāo)均為
。下列說法正確的是( )
A
A.人的重力為 B.乙圖中 時刻，人處于超重狀態(tài)
C.乙圖中時刻，人處于失重狀態(tài) D.乙圖中 時刻，人的重心的速度為零
【解析】時刻，人受到的重力與支持力相等，為，A正確； 時刻，人對傳感
器的壓力小于重力，人處于失重狀態(tài)，故B錯誤； 時刻，人對傳感器的壓力大于重
力，人處于超重狀態(tài)，故C錯誤； 時刻，人的重心處于下落過程中，且重力與支持
力相等，由于重心在下落過程中先做加速度減小的加速運動，再做減速運動，重力
等于支持力時速度最大，不為零，故 時刻人的重心的速度最大，D錯誤。
題型1 超重和失重現(xiàn)象的分析
例3 (2024·湖南期末聯(lián)考，多選)如圖4 所示，廣州塔“極速云霄”速降體驗是目
前世界上最高的垂直速降游樂項目，位于廣州塔 天線桅桿的超高空位置，
塔上有兩組速降座椅，不僅有傳統(tǒng)的“坐跳”，更有模擬自由落體的“站跳”。假設(shè)某
次速降時，座艙中質(zhì)量為的游客坐在座椅上從離水平平臺 高處自由落下，
下落到離平臺 的位置時座艙開始制動做勻減速直線運動，恰好落回平臺處時速
度為0。取重力加速度大小 ，下列說法正確的是( )
圖4-6-3
A.該游客下落過程中的最大速度為
B.該游客下落過程中的加速度大小最大為
C.該游客在離水平平臺 的位置時處于超重狀態(tài)
D.該游客在離水平平臺的位置時受到座椅的作用力大小為
√
√
【解析】列表解析·直觀解疑惑
分析要點 具體內(nèi)容 確定運動過程 先做自由落體運動。 再做勻減速直線運動。
獲取運動過程 中的已知量
利用勻變速直 線運動規(guī)律求 未知量 根據(jù) ，可得下 落到 時速度 ， 此速度為最大速度。 根據(jù) ，可得勻減速直線
運動的加速度 ，
負(fù)號表示加速度方向豎直向上,此加速度
大小大于 。
分析要點 具體內(nèi)容 應(yīng)用牛頓第二 定律分析受力 ，座椅對游客的 作用力 。 ，解得游客受到
座椅的作用力
。
確定超重或失 重狀態(tài) 因為 （或由 ），則游客處于完 全失重狀態(tài)。 因為 方向為豎直向上，則游客處于超
重狀態(tài)。
結(jié)論 選項A、D正確，B、C錯誤。 續(xù)表
【學(xué)會了嗎│變式題】
圖4-6-4
1.（多選）彈簧高蹺是一種新型的運動器材，如圖4-6-4甲。
某次，當(dāng)人抓住扶手用力向下蹬踏板壓縮彈簧后，人就豎直
向上彈起，進而帶動高蹺跳躍，如圖乙，則下列說法正確的
是（忽略空氣阻力）( )
ACD
A.彈簧壓縮到最低點時，高蹺對人的作用力大于人的重力
B.人豎直向上彈起過程中，一直處于超重狀態(tài)
C.人豎直向上彈起過程中，踏板對人的作用力大小等于人對
踏板的作用力大小
D.人和高蹺離開地面上升過程中處于完全失重狀態(tài)
【解析】人從最低點加速豎直向上彈起，說明彈簧壓縮到最低點時，高蹺對人的作
用力大于人的重力，A正確。加速上升過程中，人處于超重狀態(tài)；減速上升過程中，
人的加速度向下，處于失重狀態(tài)，B錯誤。踏板對人的作用力和人對踏板的作用力是
一對相互作用力，所以大小相等，C正確。人和高蹺離開地面上升過程中，僅受重力
作用，處于完全失重狀態(tài)，D正確。
1．實重與視重
實重：物體實際所受的重力．物體所受重力不會因物體運動狀態(tài)的改變而變化．
視重：當(dāng)物體掛在彈簧測力計下或放在水平臺秤上時，彈簧測力計或臺秤的示數(shù)稱為“視重”，大小等于彈簧測力計所受的拉力或臺秤所受的壓力．超重與失重不是重力本身變了，而是物體對懸掛物的拉力或?qū)λ街С治锏膲毫Πl(fā)生了變化，即“視重”變化了．若彈力大于重力是超重，反之則是失重．
2．超重、失重的比較
3．求解超重與失重問題的基本思路
超重和失重問題實質(zhì)上就是牛頓第二定律應(yīng)用的延續(xù)，解題時仍應(yīng)抓住加速度這個關(guān)鍵量．具體方法是：
(1)分析物體運動的加速度方向；
(2)判斷物體處于超重(或失重)狀態(tài)；
(3)利用牛頓第二定律分析和求解．
4．對超重、失重的理解
(1)物體處于超重還是失重狀態(tài)，只取決于加速度的方向，與物體的運動方向無關(guān)．
(2)發(fā)生超重和失重時，物體所受的重力并沒有變化．
(3)發(fā)生完全失重現(xiàn)象時，與重力有關(guān)的一切現(xiàn)象都將消失．比如物體對支持物無壓力、擺鐘將停止擺動……靠重力使用的儀器也不能再使用(如天平)．只受重力作用的一切拋體運動，都處于完全失重狀態(tài)．
圖4-6-5
例4 （多選）某人在地面上用體重計稱得其體重為 。他
將體重計移至電梯內(nèi)稱其體重，至 時間段內(nèi)，體重計的
示數(shù)如圖4-6-5所示，電梯運行的 圖像可能是（取電梯向
上運動的方向為正方向）( )
AD
A. B. C. D.
題型2 超重、失重與圖像的綜合問題
【解析】根據(jù)體重計的示數(shù)圖，內(nèi)，體重計示數(shù)為 ，小于人的重力
，表明人處于失重狀態(tài)，加速度方向豎直向下，人有可能向上做勻減速直線
運動或向下做勻加速直線運動。內(nèi)，體重計示數(shù)為 ，等于人的重力，表
明人所受合力為0，人有可能做勻速直線運動或靜止。 內(nèi)，體重計示數(shù)為
，大于人的重力，表明人處于超重狀態(tài)，加速度方向豎直向上，人有可能向上
做勻加速直線運動或向下做勻減速直線運動。由于取電梯向上運動的方向為正方向，
可知若電梯開始時向上運動，速度為正值，則電梯可能先向上做勻減速直線運動，
然后靜止，最后向上做勻加速直線運動，C錯誤，D正確。同理，若電梯開始時向下
運動，速度為負(fù)值，則電梯可能先向下做勻加速直線運動，然后勻速向下運動，最
后向下做勻減速直線運動，A正確，B錯誤。
【學(xué)會了嗎│變式題】
圖4-6-6
2.(2024·江蘇常熟中學(xué)調(diào)研)一跳傘運動員從懸停的直升機
上跳下，時開啟降落傘，運動員跳傘過程中的 圖像
如圖4-6-6所示，根據(jù)圖像可知運動員( )
C
A.在 內(nèi)做自由落體運動
B.在 內(nèi)速度方向先向上后向下
C.在 內(nèi)先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)
D.在 內(nèi)先勻加速，再勻減速，最終勻速運動
【解析】在內(nèi)，運動員的加速度 ,可知運動員做的不是自由
落體運動，A錯誤；由題圖可知，運動員的速度方向一直沒有發(fā)生變化，B錯誤；
內(nèi)，運動員的加速度方向先向下后向上，運動員先處于失重狀態(tài)，后處于超
重狀態(tài)，C正確；由題圖可知， 內(nèi)運動員的加速度大小發(fā)生變化，故運動員
不是做勻變速運動，D錯誤。
1．水平傳送帶(勻速運動)
傳送帶模型（拓展）
情境 結(jié)果
物體到達傳送帶的另一端時速度還沒有達到傳送帶的速度 該物體一直做勻加速直線運動
物體到達傳送帶的另一端之前速度已經(jīng)和傳送帶相同 物體先做勻加速直線運動，后做勻速直線運動
2．傾斜傳送帶
(1)一個關(guān)鍵點：對于傾斜傳送帶，分析物體受到的最大靜摩擦力和重力沿斜面方向的分力的關(guān)系是關(guān)鍵．
(2)兩種情況
①如果最大靜摩擦力小于重力沿斜面的分力，傳送帶只能下傳物體，兩者共速前的加速度大于共速后的加速度，方向沿傳送帶向下．
②如果最大靜摩擦力大于重力沿斜面的分力，不論上傳還是下傳物體，物體都是先做勻加速直線運動，共速后做勻速直線運動．
謝謝大家

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