高一物理 超重与失重,运动学综合

精心整理
高一物理下册知识点：超重与失重
1、超重现象
定义：物体对支持物的压力大于物体所受重力的情况叫超重现象。

只有在平衡状态下，才能用弹簧秤测出物体的重力，因为此时弹簧秤对物体的支持力(或拉力)的大小恰等于它的重力。

假若系统在竖直方向有加速度，那么弹簧秤的示数就不等于物体的重力了，大于mg 时叫“超重”小于mg叫“失重”(等于零时叫“完全失重”)。

注意：物体处于“超重”或“失重”状态，地球作用于物体的重力始终存在，大小也无变化。

发生“超重”或“失重”现象与物体的速度V方向无关，只取决于物体加速度的方向。

在“完全失重”(a=g)的状态，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失，比如单摆停摆、浸在水中的物体不受浮力等。

(
(
向上
D.受重力、A的压力和支持力作用
A（点拨：由于A、B抛出后它们的加速度均为重力加速度g，A、B均处于完全失重状态，其间没有挤压，不存在压力和摩擦力。

）
2.不习惯乘坐电梯的人，在电梯启动或停止时，会有一种说不出的不舒服的感觉，其实这是由于人体超重或失重造成的。

超重或失重
时，人体的内脏器官在身体内的位置较正常状态下发生了一些轻微的上移或下移，这种“五脏挪位”才是使人产生不舒服感觉的原因。

关于“五脏挪位”跟电梯运动情况的关系叙述正确的是（）
A.当电梯向上加速运动时，乘电梯的人处于超重状态，有内脏上
A.电梯匀速上升
B.电梯匀速下降
C.电梯加速上升
D.电梯加速下降
C（点拨：根据加速度方向来判断超重、失重情况。

超重时示数。

）。

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超重和失重(1)
学习目标：
1.知道超重和失重
2.知道产生超重与失重的条件
3.会分析超重和失重问题
4.知道完全失重现象
学习重点：超重与失重的分析学习难点：超重与失重的分析学习内容：
一、超重和失重现象
1．超重现象
当物体具有竖直向上的加速度时，这个物体对支持物的压力〔或对悬挂物的拉力〕大于它所受的重力，这种现象称为超重现象．如用弹簧竖直悬挂一重物静止，但用力提弹簧使重物加速上升时，弹簧伸长，弹力就会变大，这就是一种超重现象．
2．失重现象
当物体具有向下的加速度时，这个物体对支持物的压力〔或对悬挂物的拉力〕小于它所受的重力，这种现象称为失重现象．如果物体对支持物的压力〔或对悬挂物的拉力〕等于零，叫完全失重现象．如用弹簧竖直悬挂着一重物保持静止，人拿着悬挂点加速下移时，弹簧会缩短，说明弹力变小，这就是一种失重现象，假设人松手，让弹簧和重物一起自由下落，那么弹簧的示数为零，此为完全失重现象．
注意：超重与失重现象，仅仅是一种表象，好象物体的重力时大时小，处于平衡态时，物体受的重力大小等于支持力或拉力，但当物体在竖直方向上做加速运动时，重力和支持力〔或拉力〕大小就不相等了，所谓超重与失重，只是拉力〔或支持力〕的增大或减小，是视重的改变．
二、超重与失重现象的定量分析
1．超重时
物体具有向上的加速度，据牛顿第二定律有：F-mg=ma可得
F=m(g+a) ＞mg
2．失重时
物体具有向下的加速度，据牛顿第二定律有：
mg-F=ma可得
F=m(g-a)＜mg
当a=g时，F=0，此为完全失重状态
注意：超重与失重现象，仅与加速度有关，与速度无关
1 / 1。

超重和失重①实重和视重——实重：指物体实际所受的重力，物体所受的重力不会因物体运动状态的改变而改变视重：用弹簧测力计测量物体重力时，弹簧测力计的示数叫作物体的视重注意：超重和失重都是视重的改变，实重不变②超重和失重——超重：视重>实重失重：视重<实重完全失重：视重=0③超重与失重的运动学特征超重——物体有竖直向上的加速度（与速度方向无关）在竖直方向上根据牛顿第二定律有ma mg F =-，得mgma mg F >+=失重——物体由竖直向向的加速度（与速度方向无关）在竖直方向上根据牛顿第二定律有ma F mg =-，得mgma mg F <-=完全失重——物体有竖直向下的加速度且加速度g a =方向竖直向下（对应运动：自由落体、竖直上抛等）注：超重和失重现象只与物体加速度有关，与物体的速度无关；完全失重的状态下，一切由重力产生的物理现象都会消失，如单摆停摆、浸在水中的物体不再受浮力等一、对超重、实重和完全失重的理解分析【习题1】下列关于超重和失重的说法中，正确的是（）A、物体处于超重状态时，其重力增加了B、物体处于完全失重状态时，其重力为零C、物体处于超重或失重状态时，其惯性比处于静止时增加或减小了D、物体处于超重或失重状态时，其重力都没有变化【习题2】某校把跳长绳作为一项常规运动项目，其中一种运动方式为，一支队伍抽12人一起进长绳，计同步一起跳的个数，在2021年的比赛中该校2023届潮勇班一次性跳了59下并打破纪录，根据跳绳的过程中情景，下列说法正确的是（）A、学生起跳离开地面前的瞬间，学生受到的重力与地面对学生的支持力大小相等B、学生起跳离开地面前的瞬间，学生处于失重状态C、学生起跳离开地面前的瞬间，学生对地面的压力与地面对学生支持力大小相等D、学生从最高点开始下落的过程中，先处于完全失重，再处于超重最后再处于失重状态【习题3】“长征二号”遥十二运载火箭成功将载有三名航天员的“神舟十三号”飞船送入预定轨道，并顺利实现其与“天和”核心舱对接.下列说法正确的是（）A.载人飞船加速上升过程中，三名航天员均处于失重状态B.对接过程中，神舟飞船与“天和”核心舱均可看成质点C.飞船环绕地球运行过程中，航天员对核心舱有压力作用D.王亚平“太空欢乐球”实验中，泡腾片在水球内产生的气泡没有离开水球，是由于气泡及水球处于完全失重状态【习题4】如图甲所示，某电工正在液压升降梯上作业，图乙为升降梯的力学模型简图，剪叉支架AB 和CD 支撑轿厢完成任务后，升降梯缓慢送该电工下降的过程中（）A、该电工处于失重状态B、轿厢对剪叉支架AB 的压力逐渐增大C、剪叉支架AB 对轿厢的支持力等于轿厢的重力D、液压升降梯对水平地面的压力逐渐减小【习题5】近几年，极限运动越来越受到年轻人的喜欢，其中“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动.如图所示，弹性轻绳的上端固定在0点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的力传感器相连，传感器示数为1400N.打开扣环，从A 点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B 点上升到最高位置C 点，在B 点时速度最大.人与装备的总质量为70kg（可视为质点）.不计空气阻力，重力加速度g 取210s m ，则下列说法正确的是（）A、在C 点，人处于超重状态B、在B 点，人所受合力最大C、打开扣环瞬间，人的加速度大小为210s m D、从A 点到B 点上升过程中，人的加速度不断减小【习题6】如图所示，台秤置于水平面上，盛有水的容器置于台秤托盘上，容器中水面下有一乒乓球通过轻绳连接，轻绳下端固定在容器底部，整个装置处于静止状态，若轻绳突然断裂，乒乓球在水面下上升过程中，台秤的示数与静止时相比（）A.减小 B.增大 C.不变 D.条件不足，无法判断【习题7】某次救灾演习中，救援直升机悬停在空中，机上工作人员将装有救灾物资的箱子投出，已知箱子下落的初速度为零，下落过程中箱子所受的空气阻力不计，箱子始终保持投放时的状态，则下落过程中，以下说法正确的是（）A.物资处于超重状态B.物资仅受重力作用C.物资受箱子的支持力逐渐减小D.由静止开始，箱子在连续相同的时间内位移比为1：2：3【习题8】对超重和失重理解正确的是（）A.超重就是物体的重力增加了B.只有在地球表面才会有超重和失重的情况C.物体完全失重时，不会受到重力的作用D.自由落体运动是一种完全失重的状态二、超重、失重的有关计算【习题1】在竖直运动的电梯内的地板上放置一个体重计，一位质量为50kg 男学生站在体重计上，在电梯运动过程中的某时刻，该男学生发现体重计的示数如图所示.重力加速度g 取210s m ，则该时刻（）A、男学生的重力为400NB、电梯一定在竖直向下运动C、电梯的加速度大小为22s m ，方向一定竖直向下D、男学生对体重计的压力小于体重计对他的支持力【习题2】下列实例属于超重现象的是A、跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动过程中B、火箭点火后加速升空C、举重运动员托举杠铃保持静止D、被推出的铅球在空中运动【习题3】原来做匀速运动的升降机内有一被伸长弹簧拉住的具有一定质量的物体A 静止在地板上，如图所示，现发现A 突然被弹簧拉向右方，最大静摩擦力等于滑动摩擦力.由此可判断，此时升降机做的运动可能是（）A.加速上升 B.减速上升 C.加速下降 D.减速下降【习题4】2021年12月9日，在中国空间站首次太空授课中，王亚平做了浮力伴随重力消失的实验：在微重力的空间站中，浮力几乎消失，乒乓球在水中不会上浮（如图甲）.假设在地面进行如图乙所示的实验：弹簧上端固定在烧杯口的支架上端，下端悬挂重为G 的铁球浸没在水里，弹簧的拉力为F，将整个装置由静止释放，在装置稳定自由下落的过程中（铁球始终浸没在水中），不计空气阻力，弹簧的拉力为'F ，则（）A.'F =G B.'F >G C.'F =F D.'F =0【习题5】某人在以a=0.5m/s²的加速度匀加速下降的升降机中最多可举起m=90kg 的物体，则此人在地面上最多可举起多少kg 的物体？若此人在一匀加速上升的升降机中最多能举起m=40kg 的物体，则此升降机上升的加速度为多大？（g 取210s m ）【习题6】如图所示，倾斜索道与水平面的夹角θ=37°，若载人轿厢沿索道向上的加速度为25s m ，人的质量为50kg，且人相对轿厢静止.210s m g ，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，求：（1）人对轿厢的压力大小；（2）人受到摩擦力的大小.三、超重、失重的图像问题【习题1】在学习了超重失重之后，老师让小张同学站在测力板上，做下蹲和起立的动作，通过力传感器采集的图像如图所示，下列说法正确的是（）A.AB 段为起立过程，BC 段为下蹲过程B.B.AC 段为下蹲过程，DE 段为起立过程C.起立过程的最大加速度约为27.6s m 、此时处于超重状态D.下蹲过程的最大加速度约为27.6s m ，此时处于失重状态【习题2】如图甲所示，质量为m=60kg的同学，双手抓住单杠做引体向上，他的重心的速率随时间变化的图像如图乙所示，g 取210s m ，由图像可知（）A.t=0.5s 时，他的加速度约为23s m B.t=0.4s 时，他正处于超重状态C.t=1.1s 时，他受到单杠的作用力的大小约为618ND.t=1.5s 时，他正处于超重状态【习题3】广州塔，昵称小蛮腰，总高度达600m，游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以到达观光平台.若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t=0时由静止开始上升，a-t 图像如图所示，则下列相关说法正确的是（）A.t=4.5s 时，电梯处于失重状态B.t=57s 时，电梯里游客处于失重状态C.t=59.5s 时，电梯处于超重状态D.5～55s 时间内，绳索拉力最小【习题4】某物理探究小组，利用f（x）系统探究超重、失重现象.他们用电动机牵引箱体，在箱体的底部放置一个压力传感器，在传感器上放一个质量为0.5kg 的物块（210s m g ）如图甲所示，实验中计算机显示出传感器所受物块压力大小随时间变化的关系，如图乙所示，以下结论中正确的是（）A.从t 到t 时刻，物块处于先失重后超重状态B.从3t 到4t 时刻，物块处于先超重后失重状态C.箱体可能开始静止，然后先加速向下运动，接着匀速，再减速，最后停在最低点D.箱体可能开始向上匀速运动，然后向上加速，接着匀速，再减速，最后停在最高点。

高一物理选修一主要涉及了运动学、力学、牛顿运动定律
等内容，以下是对这些知识点进行归纳整理的概要：
1. 直线运动：包括位移、速度、加速度等基本概念，以
及它们之间的相互关系。

同时，还学习了匀变速直线运动、
曲线运动等复杂运动形式。

2. 重力与弹力：深入理解重力、弹力等基本物理概念，
以及它们在日常生活和工程中的应用。

3. 摩擦力：学习摩擦力的基本概念、分类以及影响摩擦
力的因素，并了解如何利用和减少摩擦力。

4. 牛顿运动定律：重点掌握牛顿第一、第二、第三定律，以及它们在解释物体运动规律中的作用。

5. 超重与失重：通过实验观察和研究超重和失重的现象，了解其原因及其在日常生活和工业中的应用。

6. 万有引力与航天：学习万有引力定律，了解其与天体
运动的关系，并探讨人造卫星的原理和运行规律。

7. 动量守恒定律：掌握动量守恒定律及其应用，包括碰撞、爆炸等复杂物理过程的分析。

8. 机械能守恒定律：学习机械能守恒定律及其应用，了
解机械能守恒的条件及机械能转化与守恒的意义。

为了更好地掌握这些知识点，建议结合教材中的例题、练
习题进行理解和巩固，并适当进行课外拓展以加深对物理概
念和规律的理解。

高一物理超重和失重知识点归纳高一课程标准实验教科书物理必修1第四章第7节讲了超重和失重的内容，下面是店铺给大家带来的高一物理超重和失重知识点归纳，希望对你有帮助。

高一物理超重和失重知识点(1)超重:物体有向上的加速度称物体处于超重.处于超重的物体对支持面的压力F N (或对悬挂物的拉力)大于物体的重力mg，即F N =mg+ma。

(2)失重:物体有向下的加速度称物体处于失重.处于失重的物体对支持面的压力FN(或对悬挂物的拉力)小于物体的重力mg.即FN=mg-ma.当 a=g 时 F N =0，物体处于完全失重。

(3)对超重和失重的理解应当注意的问题①不管物体处于失重状态还是超重状态，物体本身的重力并没有改变，只是物体对支持物合合=ma，F 合是力，ma 是力的作用效果，特别要注意的方向总是一致的.F 合的压力(或对悬挂物的拉力)不等于物体本身的重力。

②超重或失重现象与物体的速度无关，只决定于加速度的方向.“加速上升”和“减速下降”都是超重;“加速下降”和“减速上升”都是失重。

③在完全失重的状态下，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生压强等。

高一物理学习方法一、课前认真预习预习是在课前，独立地阅读教材，自己去获取新知识的一个重要环节。

课前预习未讲授的新课，首先把新课的内容都要仔细地阅读一遍，通过阅读、分析、思考，了解教材的知识体系，重点、难点、范围和要求。

对于物理概念和规律则要抓住其核心，以及与其它物理概念和规律的区别与联系，把教材中自己不懂的疑难问题记录下来。

二、主动提高效率的听课带着预习的问题听课，可以提高听课的效率，能使听课的重点更加突出。

课堂上，当老师讲到自己预习时的不懂之处时，就非常主动、格外注意听，力求当堂弄懂。

同时可以对比老师的讲解以检查自己对教材理解的深度和广度，学习教师对疑难问题的分析过程和思维方法，也可以作进一步的质疑、析疑、提出自己的见解。

课题： 4.6 超重与失重教学目的要求：1.知道测量重力的两种方法。

2.知道超重、失重和完全失重现象，会根据条件判断超重、失重现象。

3.掌握处理滑块与滑板模型问题。

教学重点：测量重力的方法，会判断超重、失重，滑块与滑板模型问题教学难点：测量重力的方法，会判断超重、失重，滑块与滑板模型问题等于零的状态（F N=0）。

②产生条件：a＝g，方向竖直向下。

3．超重和失重的理解(1)当视重与物体的重力不同时，即发生了超重或失重现象。

教学过程教师活动学生活动(2)超重、失重现象与物体的运动方向（即速度）无关，当物体具有向上的加速度时，无论物体向什么方向运动，均出现超重现象，反之则出现失重现象．因此，判断出现超、失重的依据是看加速度的方向。

(3)在完全失重状态下，平常由重力产生的一切物理现象都会消失，比如液体对器壁没有压强、浸在水中的物体不受浮力等。

工作原理与重力有关的仪器也不能再使用，如天平、液体气压计等。

4.超重、失重的比较特征状态加速度视重(F)与重力关系运动情况受力示意图平衡a＝0F＝mg 静止或匀速直线运动要点说明重点强调记录笔记听讲思考1.P103例题解析2.P103-104 【思考与讨论】（二）实战应用1.在乘竖直升降电梯上下楼时，你是否有这样的感觉：在电梯里上楼时，开始时觉得自己有“向下坠”的感觉，好像自己变重了，快到楼顶时又觉得自己有“向上飘”的感觉，好像自己变轻了。

下楼时，在电梯里，开始觉得有种“向上飘”的感觉，背的书包也感觉变“轻”了，快到楼底时，觉得自己有种“向下坠”的感觉，背的书包也似乎变“重”了。

（1）电梯向上启动瞬间加速度方向如何？人处于什么状态？——竖直向上，超重（2）电梯向上将要到达目的地减速运动时加速度方向如何？人处于超重还是失重状态？——竖直向下，失重（3）若电梯下降启动的瞬间或到达楼底前减速运动时，人处于超重还是失重状态？——向下启动瞬间，加速度向下，失重；向下减速运动时加速度向上，超重。