高一物理必修一第四章超重和失重知识点总结

高一物理超重失重知识点超重和失重是物理中常用的概念，涉及到天体运动、重力以及物体在不同环境中的表现等方面。

在高一物理学习中，了解超重和失重的知识点对于理解物体在不同环境中的行为非常重要。

本文将详细介绍高一物理中的超重和失重知识点。

1. 超重的概念及原因超重是指物体在受到支持力作用时，所具有的实际重力大于其重力。

具体来说，当物体在加速度为g的电梯或电梯下降时，人体所受到的支持力小于其实际重力，此时人体会感觉自身重力增大，产生压力感。

这种现象被称为超重。

造成超重的原因是受到了加速度的影响。

根据牛顿第二定律可以得知，物体所受到的力的大小与物体的质量和加速度有关，而不仅仅是物体的重力。

因此，在加速度的作用下，物体会感受到超过其重力的合力，从而产生超重感。

2. 超重的计算公式超重的计算公式为：超重力 = 物体的实际重力 - 物体的支持力超重力的计算可以通过代入实际重力和支持力的数值来进行。

需要注意的是，当物体在垂直向下的自由落体运动中时，超重力为0，因为此时物体不受到支持力。

3. 失重的概念及原因失重是指物体在无重力环境中的运动状态。

在太空中，物体所受到的重力几乎为0，因此物体将处于一种没有重力的状态，称为失重状态。

此时，物体自由运动，没有受到任何外力的影响。

造成失重的主要原因是物体所处的环境中重力的影响极小。

在地球上，失重状态可以通过在真空条件下进行的实验来模拟。

在这种情况下，物体受到的空气阻力等因素都可以忽略不计，物体将近似处于失重状态。

4. 超重和失重的实际应用超重和失重是理解天体运动、航天器设计等领域的重要概念。

在航天器发射和返回过程中，乘员将会遭遇超重和失重的状态。

了解这些状态对于设计合适的安全设备和保障乘员健康非常重要。

此外，在天体运动的研究中，超重和失重的概念也有着广泛的应用。

例如，人造卫星的轨道计算、行星运动的模拟等都需要考虑到超重和失重的影响。

总结：高一物理中的超重和失重是重要的知识点，涉及到重力、支持力以及物体在不同环境中的动力学行为等方面。

6超重和失重[学习目标] 1.熟练掌握测量重力的两种方法(重点)。

2.掌握什么是超重和失重现象，理解超重和失重现象的本质(重点)。

3.会利用牛顿运动定律分析超重和失重的问题(重难点)。

一、重力的测量1．方法一：利用牛顿第二定律先测量物体做自由落体运动的加速度g，再用天平测量物体的____________，利用牛顿第二定律可得G＝________。

2．方法二：利用力的平衡条件将待测物体悬挂或放置在________上，使它处于静止状态。

这时物体受到的重力的大小________测力计对物体的拉力或支持力的大小。

二、超重和失重如图，质量为m的人站在电梯内的体重计上，电梯上升过程中经历加速、匀速和减速的过程，在加速和减速上升的过程中，体重计的示数(人对体重计的压力)会发生变化。

试分析判断(设加速上升和减速上升时加速度的大小均为a)：(1)人加速上升时，体重计对人的支持力与重力的大小关系；(2)人减速上升时，体重计对人的支持力与重力的大小关系。

________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________________1．失重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)________物体所受重力的现象。

一、超重和失重的定义1、超重：物体对支持物的压力（或对悬绳的拉力）大于物体所受重力的现象叫做超重 。

此时有2、失重：物体对支持物的压力（或对悬绳的拉力）小于物体所受重力的现象叫做失重 。

此时有二、发生超重和失重现象的条件1、发生超重现象的条件：当物体向上做加速运动或向下做减速运动时，物体均处于超重状态，即不管物体向什么方向运动，只要具有向上的加速度，物体就处于超重状态 。

2、发生失重现象的条件：当物体向下做加速运动或向上做减速运动时，物体均处于失重状态，即不管物体向什么方向运动，只要具有向下的加速度，物体就处于失重状态 。

3、并非只有物体在竖直方向上加速向上或减速向下运动时，物体才处于超重状态，其实物体运动时，只要加速度具有向上的分量，物体就处于超重状态；同理只要加速度具有向下的分量，物体就处于失重状态 。

超重和失重现象，仅仅是一种表象。

所谓超重和失重，只是物体对支持物的压力（或拉力）的增大或减小，是视重的改变而实际重量（实重）并不变 。

三、超重与失重现象的拓展分析1、 对超重的理解设物体的质量为 m ，物体向上的加速度为 a ，当地的重力加速度为 g.由牛顿第二定律得：，则其中 F 视 即视重 ，是物体对支持物的实际压力或对悬挂物的实际拉力的大小. 由此可以看出，超重时视重等于实重加上ma，超出的部分可理解为使物体产生向上的加速度，同时还可看出超重的物体所受重力没变 .2. 对失重的理解设物体的质量为 m ，物体向下的加速度为 a ，当地的重力加速度为 g由牛顿第二定律得：，则由此可以看出，失重时视重等于实重减去ma，失去的部分可理解为使物体产生了向下的加速度，同时可看出，失重的物体所受重力也没变 .所谓完全失重，就是视重等于零的现象 . 即当 a=g 时，代入上式可得3、 当物体的加速度不在竖直方向上时，而具有向上的分量 a 上 或者具有向下的分量a 下 ，则物体的视重与实重的关系为：（ 1 ）超重时：，视重等于实重加上 ma 上 ，视重比实重超出了ma 上 。

《超重和失重》知识点总结1.初步认识超重和失重现象。

2.分析并理解产生超重和失重现象的条件和实质。

3.能够运用牛顿运动定律分析超重和失重现象。

一、重力的测量方法一：先测量物体做自由落体运动的加速度g，再用天平测量物体的质量，利用牛顿第二定律得：G＝mg。

方法二：利用力的平衡条件对重力进行测量。

将待测物体悬挂或放置在测力计上，使它处于静止状态，这时测力计的示数反映了物体所受的重力大小。

二、超重和失重1．视重：体重计的示数称为视重，反映了人对体重计的压力。

2．失重(1)定义：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。

(2)产生条件：物体具有竖直向下(选填“竖直向上”或“竖直向下”)的加速度。

3．超重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象。

(2)产生条件：物体具有竖直向上(选填“竖直向上”或“竖直向下”)的加速度。

4．完全失重(1)定义：物体对支持物(或悬挂物)完全没有作用力的状态。

(2)产生条件：a＝g，方向竖直向下。

详解：1．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。

当物体处于超重或失重时，物体的重力并未变化，只是视重变了。

2．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超重向上由F－mg＝ma得F＝m(g＋a)>mg向上加速或向下减速失重向下由mg－F＝ma得F＝m(g－a)<mg向下加速或向上减速完全失重a＝g 由mg－F＝ma得F＝0自由落体、抛体、正常运行的卫星等3.对超重、失重的理解(1)物体处于超重还是失重状态，只取决于加速度的方向，与物体的运动方向无关。

(2)发生超重和失重时，物体所受的重力并没有变化。

(3)发生完全失重现象时，与重力有关的一切现象都将消失。

比如物体对支持物无压力、摆钟将停止摆动等现象，靠重力使用的仪器也不能再使用(如天平)，只受重力作用的一切抛体运动，都处于完全失重状态。

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。

物理知识归纳之超重和失重现象物理知识归纳之超重和失重现象在现实学习生活中，大家都背过各种知识点吧？知识点也可以理解为考试时会涉及到的知识，也就是大纲的分支。

还在为没有系统的知识点而发愁吗？下面是店铺整理的物理知识归纳之超重和失重现象，仅供参考，希望能够帮助到大家。

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。

产生原因：物体具有竖直向上的加速度。

2.失重现象定义：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情况叫失重现象。

产生原因：物体具有竖直向下的加速度。

3.完全失重现象定义：物体对支持物的压力等于零的情况即与支持物或悬挂物虽然接触但无相互作用。

产生原因：物体竖直向下的加速度就是重力加速度，即只受重力作用，不会再与支持物或悬挂物发生作用。

是否发生完全失重现象与运动方向无关，只要物体竖直向下的`加速度等于重力加速度即可。

【超重和失重就是物体的重量增加和减小吗?】答：不是。

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。

另外，超重或失重状态还可以从牛顿第二定律的独立性(是指作用于物体上的每一个力各自产生对应的加速度)上来解释。

上述状态中物体的重力始终存在，大小也无变化，自然其产生的加速度(通常称为重力加速度g)是不发生变化的，自然重力不变。

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超重和失重知识点总结
超重和失重是物理学中的两个重要概念，主要涉及到重力和加速度的影响。

1. 超重：当物体受到的向上的力大于向下的重力时，物体就会处于超重状态。

这种情况下，物体的实际重量会超过其正常重量。

例如，在电梯中上升或在过山车上下降时，我们会感到身体变重，这就是超重现象。

2. 失重：当物体受到的向上的力等于向下的重力时，物体就会处于失重状态。

这种情况下，物体的实际重量为零。

例如，在飞机上自由下落或在太空中漂浮时，我们会感到身体变轻，这就是失重现象。

3. 超重和失重的区别在于向上的力和向下的重力之间的关系。

如果向上的力大于重力，就是超重；如果向上的力等于重力，就是失重；如果向上的力小于重力，就是欠重。

4. 超重和失重都是相对的，取决于观察者的参考系。

例如，在电梯中上升时，对于电梯内部的人来说，他们处于失重状态；但对于电梯外部的人来说，他们看到的是电梯内部的人处于超重状态。

5. 超重和失重的现象可以通过实验来观察和验证。

例如，可以通过离心机产生离心力来实现超重和失重的状态。

高一物理必修一第四章超重和失重知识点总结超重和失重是人教版高一物理必修一第四章第七节的内容，下面是店铺给大家带来的高一物理必修一第四章超重和失重知识点总结，希望对你有帮助。

高一物理超重和失重知识点1.超重现象(1)定义(力学特征)：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的情况叫超重现象。

(2)产生原因(运动学特征)：物体具有竖直向上的加速度。

(3)发生超重现象与物体的运动(速度)方向无关，只要加速度方向竖直向上—物体加速向上运动或减速向下运动都会发生超重现象。

2.失重现象(1)定义(力学特征)：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情况叫失重现象。

(2)产生原因(运动学特征)：物体具有竖直向下的加速度。

(3)发生超重现象与物体的运动(速度)方向无关，只要加速度方向竖直向下—物体加速向下运动或减速向上运动都会发生失重现象。

3.完全失重现象—失重的特殊情况(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的情况(即与支持物或悬挂物虽然接触但无相互作用)。

(2)产生原因：物体竖直向下的加速度就是重力加速度，即只受重力作用，不会再与支持物或悬挂物发生作用。

(3)是否发生完全失重现象与运动(速度)方向无关，只要物体竖直向下的加速度等于重力加速度即可。

注意1.超重和失重的实质：物体超重和失重并不是物体的实际重力变大或变小，物体所受重力G=mg始终存在，且大小方向不随运动状态变化。

只是因为由于物体在竖直方向有加速度，从而使物体的视重变大变小。

2.物体由于处于地球上不同地理位置而使重力G值略有不同的现象不属于超重和失重现象。

3.判断超重和失重现象的关键，是分析物体的加速度。

要灵活运用整体法和隔离法，根据牛顿运动定律解决超重、失重的实际问题。

高一物理学习方法复习有的同学课后总是急着去完成作业，结果是一边做作业，一边翻课本、笔记。

而在这里我要强调我们首先要做的不是做作业，而应该静下心来将当天课堂上所学的内容进行认真思考、回顾，在此基础上再去完成作业会起到事半功倍的效果。

高一物理失重和超重知识点高一物理：失重和超重知识点引言：在高一学习物理的过程中，我们会遇到许多有趣的现象和概念。

其中，失重和超重是我们经常会遇到的一个话题。

本文将为大家介绍失重和超重的知识点，帮助大家更好地理解和应用这些概念。

一、失重是什么？1. 失重是物体在某些特定条件下不受地球引力的作用而产生的一种现象。

当物体所受的作用力等于或者小于零时，物体表现出失重状态。

2. 失重的条件：一般情况下，只有在处于真空中的物体才能真正实现失重状态，因为真空中没有任何气体分子的阻碍。

但是在实际中，我们可以通过其他方式模拟失重的状态，例如在高空中的飞机或者太空中的航天器中。

二、失重和质量的关系1. 失重和质量是两个不同的概念。

质量是物体所固有的属性，是一个物体所具有的物质的多少的度量。

失重是物体受到的重力作用的消失或减小。

2. 在失重状态下，物体的质量不会发生改变。

无论在地球上还是在太空中，物体的质量都是恒定的。

只是由于失重的产生，物体所受的重力作用变小，给人一种失去质量的感觉。

三、失重现象的应用1. 在航天器的设计和发射过程中，失重现象是十分重要的。

当航天器进入轨道后，航天员就会感受到失重的状态。

这也是航天员进行各种实验和操作的最佳时机。

2. 同样地，在飞机上也可以模拟失重的状态。

飞机在进行特定的机动动作时，通过改变飞行姿态和速度，可以使乘客感受到失重的状态。

这也是我们乘坐过山车时产生的类似失重的体验。

四、超重是什么？1. 超重是相对于正常重力状态而言的一种现象。

当物体所受的作用力大于重力的时候，物体表现出超重状态。

2. 超重的常见表现是乘坐高速转弯的电梯或者过山车时，人们会感受到额外的“重量”。

这是因为在高速转弯的情况下，物体会受到一个向外的离心力。

五、超重现象的应用1. 超重的应用十分广泛。

在过山车、云霄飞车等娱乐设施中，设计师会利用超重现象来制造更加刺激、惊险的体验。

2. 在科学实验中，超重也是被广泛应用的概念之一。

超重和失重【学习目标】1．理解超重和失重现象的含义。

2．能通过牛顿定律对超重和失重进行定量地分析。

【要点梳理】要点一、超重与失重(1)提出问题你乘过垂直升降式电梯吗?当电梯开始启动上升时，你会心慌同时也会充分体验到“脚踏实地”的感觉，电梯即将停止上升时，则会头晕同时有种“飘飘然”的感觉，这就是失重和超重造成的．(2)实重与视重①实重：物体实际所受的重力．物体所受重力不会因物体运动状态的改变而变化．②视重：当物体在竖直方向上有加速度时(即a ≠0)，物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力，此时弹簧测力计或台秤的示数叫物体的视重．【说明】正因为当物体在竖直方向有加速度时视重不再等于实重，所以我们在用弹簧测力计测物体重力时，强调应在静止或匀速运动状态下进行．(3)超重和失重现象①超重现象：当人在电梯中开始上升时，感觉对底板的压力增大，即当物体具有竖直向上的加速度时，这个物体对支持面的压力(或对悬挂绳的拉力)大于它所受的重力，称为超重现象．如用弹簧竖直悬挂一重物静止，当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：当人在电梯中开始下降时，感觉对底板的压力减小，即当物体具有向下的加速度时，这个物体对支持而的压力(或悬挂绳的拉力)小于它所受的重力，称为失重现象．如果物体对支持面的压力(或对悬挂绳的拉力)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．若人松手，让弹簧和重物一起自由下落，则弹簧的示数为零，此为完全失重现象．【注意】a ．超重与失重现象，仅仅是一种表象，好像物体的重力时大时小．处于平衡状态时，物体所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(或托力)的大小就不相等了．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．b ．物体处于超重状态时，物体不一定是竖直向上做加速运动，也可以是竖直向下做减速运动．即只要物体的加速度方向是竖直向上的，物体都处于超重状态．物体的运动方向可能向上，也可能向下． 同理，物体处于失重状态时，物体的加速度竖直向下，物体既可以做竖直向下的加速运动，也可以做竖直向上的减速运动．c ．物体不在竖直方向上运动，只要其加速度在竖直方向上有分量，即y a ≠0时，则当y a 方向竖直向上时，物体处于超重状态；当y a 方向竖直向下时，物体处于失重状念．d ．当物体正好以向下的大小为g 的加速度运动时，这时物体对支持面、悬挂物完全没有作用力，即视重为零，称为完全失重．完全失重状态下发生的现象，我们可以这样设想，假若地球上重力消失，则重力作用下产生的所有现象都将消失，如天平失效、体重计不能使用、小球不会下落等等．③超重和失重的判断方法：若物体加速度已知，看加速度的方向，方向向上超重，方向向下失重．若物体的视重已知，看视重与重力的大小关系，视重大于重力，超重；视重小于重力，失重． 要点二、超重、失重问题的处理方法超重、失重现象的产生条件是具有竖直方向的加速度，我们用牛顿第二定律可以分析到其本质，故对超重、失重问题的处理方法有：(1)用牛顿第二定律去定量地列方程分析，以加速度方向为正方向，列方程，注意使用牛顿第三定律，因为压力和支持力并不是一回事，同时注意物体具有向上(或向下)的加速度与物体向上运动还是向下运动无关．(2)对连接体问题的求解，如测力计、台秤示数变化的问题，对于其中一物体(或物体中的一部分)所处运动状态的变化，而导致系统是否保持原来的平衡状态的判断，若用“隔离法”分别进行受力分析，再通过对系统整体的运动状态的分析推理而得出结论固然可以，但繁琐费力．如果从整体观点出发，用系统的重心发生的超重、失重现象进行分析判断，则会更加简捷方便．【典型例题】类型一、对超重和失重的理解例1、（2016 合肥一模）如图所示，在教室里某同学站在体重计上研究超重与失重．她由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程；由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程．关于她的实验现象，下列说法中正确的是（）A．只有“起立”过程，才能出现失重的现象B．只有“下蹲”过程，才能出现超重的现象C．“下蹲”的过程，先出现超重现象后出现失重现象D．“起立”、“下蹲”的过程，都能出现超重和失重的现象【思路点拨】人从下蹲状态站起来的过程中，先向上做加速运动，后向上做减速运动，最后回到静止状态，根据加速度方向，来判断人处于超重还是失重状态．【答案】D【解析】下蹲过程中，人先向下做加速运动，后向下做减速运动，所以先处于失重状态后处于超重状态；人从下蹲状态站起来的过程中，先向上做加速运动，后向上做减速运动，最后回到静止状态，人先处于超重状态后处于失重状态，故ABC错误，D正确故选：D．【点评】对于超重还是失重的判断，关键取决于加速度的方向：当物体的加速度向上时，处于超重状态；当加速度方向向下时，处于失重状态．举一反三【变式】如图所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，在电梯运行时，乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小，这一现象表明( )A．电梯一定是在下降B．电梯可能是在上升C．电梯的加速度方向一定是向上D．乘客一定处在失重状态【答案】BD【解析】电梯静止时，弹簧的拉力和重力相等．现在，弹簧的伸长量变小，则弹簧的拉力减小，小铁球的合力方向向下，加速度向下，小铁球处于失重状态．但是电梯的运动方向可能向上也可能向下，故选B、D.类型二、超重和失重现象的分析例2、某人在地面上用弹簧测力计称得其体重为490 N．他将弹簧测力计移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内，弹簧测力计的示数如图所示，电梯运行的v－t图可能是(取电梯向上运动的方向为正)( )【思路点拨】t0～t1时间内弹簧测力计的示数小于重力，失重；t1～t2时间内弹簧测力计的示数等于重力，平衡；t2～t3时间内弹簧测力计的示数大于重力，超重；【答案】AD【解析】由G－t图象知：t0～t1时间内失重，具有向下的加速度，t1～t2时间内匀速或静止，t2～t3时间内超重具有向上的加速度，因此其运动情况可能是：t0～t3时间内，故A、D正确．【点评】超重和失重过程中物体的重力并没有改变，只是显示的示数变大或变小。

高一超重失重知识点一、引言超重失重是物体在重力作用下的一种特殊状态。

在现实生活中，我们经常会遇到超重和失重的情况，比如搭乘过山车时的超重感，以及宇航员在太空中的失重状态。

本文将介绍高一物理学生需要了解的超重失重的知识点。

二、什么是超重和失重1. 超重：物体在加速度大于重力加速度的情况下，产生的一种体验，人体感受到的是比平时更重的重力。

这种情况常见于坐过山车、电梯下降等加速度较大的运动中。

2. 失重：物体在无外力作用或加速度等于重力加速度的情况下，产生的一种体验，物体和人体的质量似乎变得很轻。

这种情况常见于宇宙空间中的自由落体状态或微重力环境。

三、超重的原理1. 牛顿第二定律：F = ma，物体所受合外力等于物体的质量与加速度的乘积。

当物体加速度增大时，所受合外力也会增大，这就是超重的原理。

2. 载人运输工具中的超重：在过山车和电梯等载人运输工具中，这种超重是由于运输工具加速度大于重力加速度所致。

乘客体验到的超重感是由加速度产生的惯性力造成的。

四、失重的原理1. 自由落体状态下的失重：当物体处于自由落体状态下时，物体与重力的合外力为零，根据牛顿第二定律可以得知物体的加速度等于重力加速度，所以人体会感到失重。

2. 宇宙中的失重：在太空中，物体不受地球引力的作用，处于微重力的环境中。

因此，宇航员在太空中会体验到失重的感觉。

五、超重和失重的实际应用1. 超重感的应用：过山车和其他娱乐设施的设计中，会利用超重感来增强乘客的刺激感和快感。

2. 失重环境中的实验：宇航员在太空中可以进行一些失重环境下的实验，例如种植植物、研究人体生长等，以探索人类在失重环境下的适应性和应用前景。

六、总结超重和失重是物体在重力作用下的两种特殊状态，物体在加速度大于重力加速度时产生超重，而物体在自由落体状态下或处于微重力环境中时产生失重。

这些知识点对高一物理学生来说非常重要，有助于他们深入理解牛顿第二定律，并对物理世界中的运动状态有更清晰的认识。

《超重与失重》知识清单一、超重与失重的概念超重：当物体具有向上的加速度时，物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的现象称为超重。

失重：当物体具有向下的加速度时，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称为失重。

完全失重：当物体以加速度 g 竖直向下加速运动时，物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）为零的现象称为完全失重。

二、超重与失重的产生条件超重产生的条件：物体具有向上的加速度。

例如，电梯加速上升时，人处于超重状态。

失重产生的条件：物体具有向下的加速度。

比如，电梯加速下降时，人处于失重状态。

完全失重产生的条件：物体的加速度为重力加速度 g，且方向竖直向下。

在太空中的航天器绕地球做圆周运动时，航天器中的物体就处于完全失重状态。

三、超重与失重的本质超重与失重现象的本质是物体所受的支持力或拉力发生了变化，而物体所受的重力并没有改变。

在超重状态下，支持力或拉力大于重力，是因为物体具有向上的加速度，需要更大的支持力或拉力来提供合外力。

在失重状态下，支持力或拉力小于重力，是因为物体具有向下的加速度，支持力或拉力相应减小。

在完全失重状态下，物体的加速度等于重力加速度，支持力或拉力为零。

四、超重与失重的定量分析以在竖直方向运动的物体为例。

设物体的质量为 m，重力加速度为 g，加速度为 a，支持力为 N。

当物体具有向上的加速度 a 时（超重状态），根据牛顿第二定律：N mg ＝ ma则 N ＝ m(g ＋ a)此时支持力大于重力。

当物体具有向下的加速度 a 时（失重状态），根据牛顿第二定律：mg N ＝ ma则 N ＝ m(g a)此时支持力小于重力。

当 a ＝ g 时（完全失重状态），N ＝ 0五、超重与失重的生活实例1、电梯电梯上升启动和下降停止时，加速度向上，处于超重状态；电梯下降启动和上升停止时，加速度向下，处于失重状态。

2、蹦极在自由下落阶段，人处于失重状态；当绳子开始拉伸，人受到向上的拉力逐渐增大，直到拉力等于重力，之后拉力大于重力，人处于超重状态。

2020-2021学年高一物理卓越同步讲义（新教材人教A版必修第一册）第四章运动和力的关系4.7 超重和失重一．知识点归纳1．实重与视重实重：物体实际所受的重力．物体所受重力不会因物体运动状态的改变而变化．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．超重与失重不是重力本身变了，而是物体对悬挂物的拉力或对水平支持物的压力发生了变化，即“视重”变化了．若弹力大于重力是超重，反之则是失重．2．超重、失重的比较超重和失重问题实质上就是牛顿第二定律应用的延续，解题时仍应抓住加速度这个关键量．具体方法是：(1)分析物体运动的加速度方向；(2)判断物体处于超重(或失重)状态；(3)利用牛顿第二定律分析和求解．二、题型分析题型一对超、失重状态的判断【例1】某同学利用体重计研究超重与失重现象．在一次实验中，她先蹲在体重计上，在她由稳定的蹲姿变化到稳定站姿的过程中，下列说法正确的是()A．该同学处于超重状态B．该同学处于失重状态C．体重计示数先减小后增大D．体重计示数先增大后减小【答案】D【解析】人从下蹲状态站起来的过程中，先向上做加速运动，后向上做减速运动，最后回到静止状态，人先处于超重状态后处于失重状态；故体重计示数先增大后减小，故D正确，A、B、C错误．题型二超、失重现象中的计算【例2】(多选)(2019-2020学年·石家庄期末)小明站在电梯内的体重计上，电梯静止时体重计示数为50 kg，若电梯在竖直方向运动过程中，他看到体重计的示数为45 kg时，取重力加速度g＝10 m/s2.下面说法中正确是()A．电梯可能在加速上升，加速度大小为9 m/s2B．电梯可能在加速下降，加速度大小为1 m/s2C．电梯可能在减速上升，加速度大小为1 m/s2D．电梯可能在减速下降，加速度大小为9 m/s2【答案】BC【解析】小明的体重只有50 kg ，体重计的示数为45 kg ，说明电梯有向下的加速度，失重，运动情况可能为：向上减速或向下加速；小明受支持力和重力，由牛顿第二定律可知其加速度为：a ＝mg －N m ＝50×10－45×1050m/s 2＝1 m/s 2，故B 、C 正确，A 、D 错误． 题型三 超、失重现象中的图象分析【例3】某实验小组利用DIS 系统观察超重和失重现象．他们在学校电梯房内做实验，在电梯天花板上固定一个力传感器，测量挂钩向下，并在挂钩上悬挂一个重为10 N 的钩码，在电梯运动过程中，计算机显示屏上显示出如图所示图象，以下根据图象分析所得结论错误的是( )A ．该图象显示出了力传感器对钩码的拉力大小随时间的变化情况B ．从时刻t 1到t 2，钩码处于失重状态，从时刻t 3到t 4，钩码处于超重状态C ．电梯可能先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后静止D ．电梯可能先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后静止【答案】D【解析】题图中图象显示了力传感器对钩码的拉力大小随时间的变化情况.0～t 1，钩码受力平衡；t 1～t 2，拉力小于10 N ，钩码处于失重状态；t 2～t 3，钩码受力平衡；t 3～t 4，拉力大于10 N ，钩码处于超重状态．由以上分析可知，D 项错误．【技巧总结】(1)拉力大于重力处于超重状态，拉力小于重力处于失重状态．(2)超重时电梯可能向上加速运动，也可能向下减速运动．(3)失重时，电梯可能向下加速运动，也可能向上减速运动．题型四 完全失重现象的判断【例4】(2019-2020学年·闵行一模)某同学找了一个用过的“易拉罐”在靠近底部的侧面打了一个洞，用手指按住洞，向罐中装满水，然后将易拉罐竖直向上抛出，空气阻力不计，则下列说法正确的是()A．易拉罐上升的过程中，洞中射出的水的速度越来越快B．易拉罐下降的过程中，洞中射出的水的速度越来越快C．易拉罐上升、下降的过程中，洞中射出的水的速度都不变D．易拉罐上升、下降的过程中，水不会从洞中射出【答案】D【解析】将易拉罐竖直向上抛出后，由于空气阻力不计，易拉罐及水的加速度等于重力加速度，处于完全失重状态，易拉罐中各层水之间没有压力，在整体过程中，水都不会从洞中射出．【提升总结】判断超重、失重状态的方法三．课堂训练1.应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入．例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出．对此现象分析正确的是()A．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态B．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态C．在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度D．在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度【解析】：.手托物体抛出的过程，必有一段加速过程，其后可以减速，可以匀速，当手和物体匀速运动时，物体既不超重也不失重；当手和物体减速运动时，物体处于失重状态，选项A错误；物体从静止到运动，必有一段加速过程，此过程物体处于超重状态，选项B错误；当物体离开手的瞬间，物体只受重力，此时物体的加速度等于重力加速度，选项C错误；重物和手有共同的速度和加速度时，二者不会分离，故物体离开手的瞬间，物体向上运动，物体加速度等于重力加速度，但手的加速度大于重力加速度，并且方向竖直向下，选项D正确．2.(2019-2020学年·东胜校级月考)关于超重和失重的下列说法中，正确的是()A．物体向上运动时处于超重状态，物体向下运动时处于失重状态B．处于完全失重状态的物体一定是向下运动C．超重就是物体所受的重力增大了，失重就是物体所受的重力减小了D．物体做自由落体运动时处于完全失重状态【答案】D.【解析】：根据牛顿第二定律，物体具有向上的加速度时，物体处于超重状态；物体具有向下的加速度时，物体处于失重状态．物体向上运动或向下运动，加速度可能向上也可能向下，不能够判断它是处于超重还是失重状态，故A、B错误；超重并非物体所受的重力增大了，而是弹力(视重)比重力大；失重也并非物体所受的重力减小了，而是弹力(视重)比重力小，故C错误；物体做自由落体运动时，加速度等于重力加速度，方向向下，物体处于完全失重状态，故D正确．3．(2019-2020学年·相城校级月考)下列关于超重、失重现象的描述中，正确的是()A．电梯正在减速上升，人在电梯中处于超重状态B．电梯正在加速下降，人在电梯中处于失重状态C．举重运动员托举杠铃保持静止，运动员处于超重状态D．列车在水平轨道上加速行驶，车上的人处于超重状态【答案】B.【解析】：电梯正在减速上升，加速度向下，故电梯中的乘客处于失重状态，故A错误；电梯正在加速下降，加速度向下，故电梯中的乘客处于失重状态，故B正确；举重运动员托举杠铃保持静止，运动员处于平衡状态，故C错误；列车在水平轨道上加速行驶，车上的人的加速度方向为水平方向，故人不超重也不失重，4．(2019-2020学年·上海二模)如图所示，小芳在体重计上完成下蹲动作．下列F －t 图象能反映体重计示数随时间变化的是( )【答案】C. 【解析】：对人的运动过程分析可知，人下蹲的过程可以分成两段：人在加速下蹲的过程中，有向下的加速度，处于失重状态，此时人对传感器的压力小于人的重力的大小；在减速下蹲的过程中，加速度方向向上，处于超重状态，此时人对传感器的压力大于人的重力的大小，故A 、B 、D 错误，C 正确．5.如图所示，电梯与水平地面成θ角，一人静止站在电梯水平梯板上，电梯以恒定加速度a 启动过程中，水平梯板对人的支持力和摩擦力分别为F N 和f .若电梯启动过程中的加速度减小为a 2，则下面结论正确的是( )A ．水平梯板对人的支持力变为F N 2B ．水平梯板对人的摩擦力变为f 2C ．电梯加速启动过程中，人处于失重状态D ．水平梯板对人的摩擦力和支持力之比为f F N【答案】B【解析】电电梯以加速度a上升时，人受到重力mg、电梯的支持力F N和摩擦力f，将加速度分解为水平和竖直两个方向，水平分加速度为a cosθ，竖直分加速度为a sinθ，根据牛顿第二定律得，竖直方向有F N－mg＝ma sinθ，得F N＝mg＋ma sinθ；当a′＝12a时，F N变小，但不等于原来的一半，故A错；水平方向有f＝ma cosθ，当a′＝12a时，f变为原来的一半，故B正确；人有向上的加速度，所以处于超重状态，故C错误；由上述分析可以知道，人所受的静摩擦力和支持力都发生了改变，水平梯板对人的摩擦力和支持力之比不等于fF N，故D错误．四、课后提升作业1．(2019-2020学年·浙江模拟)超重与失重是宇航员生活和工作中的两大难题．实际上，在我们的生活中也充满了超重和失重．假如某同学家住10楼，那么，他从一楼开始坐电梯回家的过程中，体验到的将是()A．先超重，后等重，再失重B．先失重，后等重，再超重C．一直超重D．一直失重【答案】A.【解析】：上楼时，先向上加速，加速度方向向上，处于超重状态，再匀速，最后向上减速，加速度方向向下，处于失重状态，故A正确，B、C、D错误．2．(2019-2020学年·黄陵校级期末)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【答案】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错误；物体处于完全失重时，重力全部用来提供加速度，对支持它的支持面压力为零，重力并没有消失，故B错误；惯性的大小与物体的运动状态无关，物体处于超重或失重状态时，其惯性与处于静止时相等，故C错误；物体处于超重或失重状态时，其重力都没有变化，故D正确．3.(2019-2020学年·平谷期末)如图所示为游乐场中的一种大型游乐设施跳楼机，它可以使人体验超重和失重．参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，由升降机从静止开始经历加速、匀速、减速过程，将座椅提升到一定高度处，然后由静止释放，落到一定位置时，制动系统启动，座椅做减速运动，到达某一高度时停下．在上述过程中，关于座椅中的人所处的状态，下列判断正确的是()A．座椅在整个上升的过程中人都处于超重状态B．座椅在减速上升的过程中人处于超重状态C．座椅在整个下降的过程中人都处于失重状态D．座椅在减速下降的过程中人处于超重状态【答案】D.【解析】：座椅在加速上升的过程中人都处于超重状态，在减速上升的过程中人的加速度的方向向下，处于失重状态，故A、B错误；在减速下降的过程中人所受重力小于座位对人向上的支持力，所以加速度向上，人处于超重状态，故C错误，D正确．4．(2019-2020学年·宿迁期末)2018年12月8日2时23分，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器，开启了月球探测的新旅程．若运载火箭在发射升空过程中，探测器先做加速运动，后做减速运动．下列说法正确的是()A．探测器在加速过程中惯性变大B．探测器先处于超重状态，后处于失重状态C．探测器先处于失重状态，后处于超重状态D．在加速过程，火箭对探测器作用力大于探测器对火箭的作用力【答案】B.【解析】：惯性的大小只与质量有关，与运动状态无关，所以不论加速还是减速惯性大小一样，故A错误；发射升空过程中，先做加速运动后做减速运动：向上加速过程加速度向上，则为超重，向上减速加速度向下，为失重，故B正确，C错误；根据牛顿第三定律火箭对探测器作用力等于探测器对火箭的作用力，故D 错误．5．(2019-2020学年·东胜校级月考)质量为60 kg的人在电梯里站在体重计上与电梯一起匀加速上升，电梯的加速度为5 m/s2，则体重计的读数应为(g＝10 m/s2)()A ．60 kgB ．90 kgC ．65 kgD ．30 kg【答案】B. 【解析】：当电梯静止时体重计示数为mg ，所以此时体重计读数为：F 1＝60×10 N ＝600 N.当电梯以5 m/s 2的加速度向上做匀加速运动时，对人根据牛顿第二定律，得：F 2－mg ＝ma ，得：F 2＝m (g ＋a )＝60×(5＋10)N ＝900 N ．由牛顿第三定律得知，人对体重计的压力大小为F ′2＝F 2＝900 N ．则显示人的质量为：m ＝90010kg ＝90 kg.6.如图所示是我国长征火箭把载人神舟飞船送上太空的情景．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，宇航员处于失重状态B ．火箭加速上升时的加速度逐渐减小时，宇航员对座椅的压力小于其重力C ．飞船加速下落时，宇航员处于超重状态D ．飞船落地前减速下落时，宇航员对座椅的压力大于其重力【答案】D.【解析】：火箭加速上升时，加速度方向向上，宇航员处于超重状态，A 错误；火箭上升的加速度逐渐减小时，由于加速度方向向上，宇航员仍处于超重状态，对座椅的压力大于其重力，B 错误；飞船加速下落时，加速度方向向下，处于失重状态，宇航员对座椅的压力小于其重力，C 错误；飞船在落地前减速，加速度方向向上，宇航员处于超重状态，宇航员对座椅的压力大于其重力，D 正确．7．(2019-2020学年·华宁校级月考)某人在地面上用弹簧秤称得其体重为490 N ．他将弹簧秤移至电梯内称其体重，t 0至t 3时间段内弹簧秤的示数如图所示，则电梯运行的v －t 图象可能是(取电梯向上运动的方向为正)( )【答案】A.【解析】：从图可以看出，t0～t1时间内，该人的视重小于其重力，t1～t2时间内，视重正好等于其重力，而在t2～t3时间内，视重大于其重力，根据题中所设的正方向可知，t0～t1时间内，该人具有向下的加速度，t1～t2时间内，该人处于平衡状态，而在t2～t3时间内，该人则具有向上的加速度，所以可能的图象为A.8.如图所示，一乒乓球用细绳系于盛有水的容器底部，某时刻细绳断开，在乒乓球上升到水面的过程中，台秤示数()A．变大B．不变C．变小D．先变大后变小【答案】C.【解析】：同体积的水比乒乓球的质量大，在乒乓球加速上升的过程中，水和乒乓球系统的重心加速下降，处于失重状态，台秤示数变小．9．(2019-2020学年·浙江模拟)如图所示，一轻质弹簧上端固定在升降机的天花板上，下端挂一小球，在升降机匀速竖直下降过程中，小球相对于升降机静止，若升降机突然停止运动，设空气阻力可忽略不计，弹簧始终在弹性限度内，且小球不会与升降机的内壁接触，则小球在继续下降的过程中()A．小球的加速度逐渐减小，小球处于失重状态B．小球的加速度逐渐增大，小球处于超重状态C．小球的速度逐渐减小，小球处于失重状态D．小球的速度逐渐增大，小球处于超重状态【答案】B.【解析】：升降机突然停止，小球由于惯性继续向下运动，但是受到弹簧的拉力越来越大，拉力方向与其运动方向相反，故小球做减速运动，加速度方向向上，则小球处于超重状态；小球加速度增大，B正确；A、C、D错误．10．(2019-2020学年·云南二模)如图所示，台秤上放一个木箱，木箱内有质量分别为m1和m2的两物体P、Q，用细绳通过光滑定滑轮相连，m1＞m2.现剪断Q下端的细绳，在P下落但还没有到达箱底的过程中，台秤的示数与未剪断前的示数相比将()A．变大B．变小C．不变D．先变小后变大【答案】B.【解析】：剪断细线之前，木箱对台秤的压力等于整体的重力；剪断细线以后，物块P向下加速掉落，加速度向下，物体P处于失重状态；由于P的质量大，用整体法可知整个系统处于失重状态，所以木箱对台秤的压力小于整体重力，故示数变小．11．为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯，无人乘行时，扶梯运转得很慢，有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转．一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示．则在加速过程中，下列说法中正确的是()A．顾客受到三个力的作用B．顾客处于超重状态C．扶梯对顾客没有摩擦力的作用D．顾客对扶梯的压力等于顾客的重力【答案】AB.【解析】：以人为研究对象，加速过程中，人受到静摩擦力、重力、支持力三个力的作用下沿电梯加速上升，A正确；顾客有竖直向上的加速度，因此顾客处于超重状态，B正确；顾客受到水平方向的静摩擦力作用，C错误；顾客处于超重状态，对扶梯的压力大于顾客的重力，D错误．12.(2019-2020学年·山东青岛高一月考)如图所示，小球B放在真空容器A内，球B的直径恰好等于正方体A的边长，将它们以初速度v0竖直向上抛出，下列说法中正确的是()A．若不计空气阻力，上升过程中，A对B有向上的支持力B．若考虑空气阻力，上升过程中，A对B的压力向下C．若考虑空气阻力，下落过程中，B对A的压力向上D．若不计空气阻力，下落过程中，B对A没有压力【答案】BD.【解析】：将容器以初速度v0竖直向上抛出后，若不计空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到加速度为g，再以容器A为研究对象，上升和下落过程其合力等于其重力，则B对A没有压力，A对B 也没有支持力，故A错误，D正确；若考虑空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到：上升过程加速度大于g，再以球B为研究对象，根据牛顿第二定律分析：B受到的合力大于重力，B除受到重力外，还应受到向下的压力．A对B的压力向下，故B正确；若考虑空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到：下落过程加速度小于g，再以B为研究对象，根据牛顿第二定律分析：A受到的合力小于重力，B除受到重力外，还应受到向上的力，即A对B的支持力向上，B对A的压力向下，故C错误．13．某人在以a＝0.5 m/s2的加速度匀加速下降的升降机中最多可举起m1＝90 kg的物体，则此人在地面上最多可举起多少千克的物体？若此人在一匀加速上升的升降机中最多能举起m2＝40 kg的物体，则此升降机上升的加速度为多大？(g 取10 m/s 2)【答案】：85.5 kg 11.375 m/s 2【解析】：以物体为研究对象，对物体进行受力分析及运动状态分析，如图甲所示，设人的最大“举力”为F ，由牛顿第二定律得，m 1g －F ＝m 1a 1，所以F ＝m 1(g －a 1)＝855 N.当他在地面上举物体时，设最多举起质量为m 0的物体，则有m 0g －F ＝0，所以m 0＝85.5 kg.此人在某一匀加速上升的升降机中最多能举起m 2＝40 kg 的物体，由于m 0＝85.5 kg>m 2＝40 kg ，显然此时升降机一定处于超重状态，对物体进行受力分析和运动情况分析，如图乙所示．由牛顿第二定律得F －m 2g ＝m 2a 2，所以a 2＝F －m 2g m 2＝11.375 m/s 2， 即升降机加速上升的加速度为11.375 m/s 2.14.某同学设计了一个测量长距离电动扶梯加速度的实验，实验装置如图1所示．将一电子健康秤置于水平的扶梯台阶上，实验员站在健康秤上，相对健康秤静止．电动扶梯由静止开始斜向上运动，整个运动过程可分为三个阶段，先加速、再匀速、最终减速停下．已知电动扶梯与水平方向夹角θ＝37°.重力加速度g 取10 m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.某次测量的三个阶段中电子健康秤的示数F 随时间t 的变化关系如图2所示．(1)画出加速过程中实验员的受力示意图；(2)求该次测量中实验员的质量m ；(3)求该次测量中电动扶梯加速过程的加速度大小a 1和减速过程的加速度大小a 2.【答案】 (1)图见解析 (2)60 kg (3)0.56 m/s 2 0．42 m/s 2【解析】(1)加速过程中实验员受到重力mg 、静摩擦力F f 、支持力F ，如图所示．(2)3～6 s 电梯做匀速运动，实验员受力平衡F 2＝mg ＝600 N ，m ＝60 kg.(3)加速阶段，竖直方向F 1－mg ＝ma 1sin37°解得a 1＝59m/s 2＝0.56 m/s 2 减速阶段，竖直方向mg －F 3＝ma 2sin37°解得a 2＝0.42 m/s 2.。