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超重和失重知识点在我们的日常生活中，经常会体验到一些奇怪的感觉，比如乘坐电梯时的上升和下降，或者在游乐场玩过山车时的加速和减速。
这些感觉其实都与物理学中的超重和失重现象有关。
今天，咱们就来好好聊聊超重和失重的那些事儿。
首先，咱们得搞清楚什么是超重和失重。
简单来说，超重就是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；而失重呢，则是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。
为了更直观地理解这两个概念，咱们来想象一个场景。
假设你站在一个体重秤上，当电梯加速上升时，你会感觉自己好像变重了，体重秤的示数也会变大。
这就是超重现象。
因为此时，你受到的向上的加速度，使得支持力大于重力，从而产生了超重。
相反，当电梯加速下降时，你会感觉自己好像变轻了，体重秤的示数变小，这就是失重现象。
此时，向下的加速度导致支持力小于重力。
那超重和失重到底是怎么产生的呢？这就得从牛顿第二定律说起啦。
牛顿第二定律告诉我们，物体的加速度与作用在它上面的力成正比，与物体的质量成反比。
当物体受到向上的加速度时，合力向上，支持力就会大于重力，出现超重；当物体受到向下的加速度时，合力向下，支持力小于重力，就出现了失重。
在完全失重的情况下，物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）为零。
比如说，当宇航员在太空中绕地球做圆周运动时，他们就处于完全失重的状态。
这是因为他们所受的万有引力全部用来提供向心力，使得他们对飞船内部的物体没有压力和拉力。
超重和失重现象在生活中有着广泛的应用。
比如，在火箭发射时，宇航员会经历强烈的超重；而在跳伞过程中，跳伞员会经历一段失重的阶段。
在工业生产中，利用超重和失重的原理可以进行材料的分离和加工。
接下来，咱们再深入探讨一下超重和失重情况下物体的受力分析。
以一个在竖直方向上运动的物体为例，如果物体向上加速运动，那么它受到的合力方向向上。
此时，重力向下，支持力向上，合力等于支持力减去重力，由于合力向上，所以支持力大于重力，物体处于超重状态。
□课前基础预习超重与失重超重：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．失重：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．完全失重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的状态．判断超重、失重状态的方法1.从受力的角度判断超重：物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力．失重：物体所受向上的拉力(或支持力)小于重力．完全失重：物体所受向上的拉力(或支持力)等于零．2.从加速度的角度判断超重：物体具有竖直向上的加速度．失重：物体具有竖直向下的加速度．完全失重：物体具有竖直向下的加速度，且加速度大小等于g.超重和失重归纳分析特征状态加速度a视重(F)与重力(mg)的关系运动情况受力分析图平衡a＝0F＝mg 静止或匀速直线运动超重方向向上F＝m(g＋a)>mg向上加速，向下减速失重方向向下F＝m(g－a)<mg向下加速，向上减速□课堂达标练习？1下列关于超、失重的说法中，正确的是( )A．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态B．蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态C ．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态D ．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态思路点拨：超重还是失重取决于加速度的方向.B 解析：从受力上看，失重物体所受合外力向下，超重物体所受合外力向上；从加速度上看，失重物体的加速度向下，而超重物体的加速度向上．A 、C 、D 中的各运动员所受合外力为零，加速度为零，只有B 中的运动员处于失重状态．？2一个质量为50 kg 的人站在升降机的底板上，升降机的顶部悬挂了一个弹簧测力计，弹簧测力计下面挂着一个质量为m A =5 kg 的物体A ，当升降机向上运动时，他看到弹簧测力计的示数为40 N ，如图所示，g 取10 m/s 2，求此时人对底板的压力。
思路点拨：弹簧测力计的示数为视重，升降机所处的运动状态未知，但可由物体A 的运动状态分析求得. 解：以A 为研究对象，对A 进行受力分析，如图所示选向下为正方向，由牛顿第二定律可得m A g - F T =m A a ，所以2TAF a g m =-=m/s 2. 再以人为研究对象，他受到向下的重力m 人g 和底板的支持力F N 仍选向下为正方向，同样由牛顿第二定律可得：m 人g -F N =m 人a ，所以F N =m 人g -m 人a =50×(10-2)N=400 N则由牛顿第三定律可知，人对底板的压力为400 N ，方向竖直向下？3一质量为m=40kg 的小孩子站在电梯内的体重计上．电梯从t =0时刻由静止开始上升，在0s 到6s 内体重计示数F 的变化如图所示．试问：在这段时间内电梯上升的高度是多少？（取重力加速度g =10m/s 2．）思路点拨：由图象信息分析电梯在不同阶段的受力并确定电梯的加速度，再根据运动学公式列方程.. 解：小孩重力为G =400N ，由题图知，在0-2s 内，F 1=440N ，F 1＞G ，电梯匀加速上升，则有：加速度11F Ga m-==1m/s 2，2s 末速度为11v a t ==2m/s ，上升高度为211112h a t ==2m 在2-5s 内，F 2=400N ，F 2=G ，电梯匀速上升，则有：上升高度h 2=vt 2=6m. 在5-6s 内，F 3=320N ，F 3＜G ，电梯匀减速速上升，则有：加速度33F Ga m-==-2m/s 2又330v a t -=，说明电梯在第6s 末恰好停止．故在这段时间内电梯上升的高度为h =h 1+h 2+h 3=(2+6+1)m=9m 答：在这段时间内电梯上升的高度是为9m ． □课后综合测验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，其惯性比物体处于静止状态时增加或减小了D ．物体处于超重或失重状态时，其质量及受到的重力都没有变化2．跳水运动员从10 m 跳台腾空跃起，先向上运动一段距离达到最高点后，再自由下落进入水池，不计空气阻力，关于运动员在空中上升过程和下落过程，以下说法正确的有( ) A ．上升过程处于超重状态，下落过程处于失重状态 B ．上升过程处于失重状态，下落过程处于超重状态 C ．上升过程和下落过程均处于超重状态 D ．上升过程和下落过程均处于完全失重状态3．如图所示，A 、B 两物块叠放在一起，当把A 、B 两物块同时竖直向上抛出( )A ．A 的加速度小于gB ．B 的加速度大于gC ．A 、B 的加速度均为gD．A、B间的弹力为零4.如图,升降机内有一固定斜面,斜面上放一物块.开始时,升降机做匀速运动,物块相对于斜面匀速下滑.当升降机加速上升时,( )A.物块与斜面间的摩擦力减小B.物块与斜面间的正压力增大C.物块相对于斜面减速下滑D.物块相对于斜面匀速下滑5.若货物随升降机运动的v－t图像如图所示(竖直向上为正),则货物受到升降机的支持力F与时间t关系的图像可能是()A. B. C. D.6.一人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示,以竖直向上的a的正方向,则人对地板的压力( )A.t=2s时最大B.t=2s时最小C.t=8.5s时最大D.t=8.5s时最小7.某实验小组的同学在电梯的天花板上固定一个弹簧测力计，使其测量挂钩向下，并在钩上悬挂一个重为10 N的钩码．弹簧测力计弹力随时间变化的规律可通过一传感器直接得出，如图所示．则下列分析正确的是( )A．从t1到t2，钩码处于失重状态B．从t3到t4，钩码处于超重状态C．电梯可能开始在1楼，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在3楼D．电梯可能开始在3楼，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在1楼8.“蹦极”是一项非常刺激的体育运动，某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图中a点是弹性绳的原长位置，c点是人能到达的最低点，b点是人静止悬吊着时的平衡位置，人在从P点下落到最低点c的过程中( )A．人在Pa段做自由落体运动，处于完全失重状态B．人在ab段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态C．人在bc段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态D．人在c点，人的速度为零，其加速度为零9．一个质量是60 kg的人站在升降机的地板上，升降机的顶部悬挂了一个弹簧测力计，弹簧测力计下面挂着一个质量为m＝5 kg的物体A，当升降机向上运动时，他看到弹簧测力计的示数为40 N，g取10 m/s2，求：(1)此时升降机的加速度的大小；(2)此时人对地板的压力．参考☆答案☆与解析1.D【解析】超、失重只是一种表面现象，实际的质量和重力均不变．由于质量不变，惯性不变，所以只有D 正确．2.D【解析】跳水运动员在空中时无论上升还是下落，加速度方向均竖直向下，由于不计空气阻力，故均为完全失重状态，故选D.3.CD【解析】先整体，整体受到重力作用，加速度为g，然后隔离任一物体，可知物体只能受到重力作用加速度才是g，所以两物体间没有相互作用力．4.B5.B6.AD7.ABD8.AB【解析】人在Pa段只受重力作用，a＝g，完全失重，A正确；人在ab段受重力和向上的拉力，拉力小于重力，合力向下，加速度向下，失重，B正确；人在bc段受重力和向上的拉力，拉力大于重力，合力向上，加速度向上，超重，C错误；人到c点时，拉力最大，合力最大，加速度最大，D错误．9. (1)2 m/s2(2)480 N(2)设地板对人的支持力为F N对人由牛顿第二定律可得：F N－Mg＝Ma解得F N＝Mg＋Ma＝60×10 N＋60×(－2) N＝480 N 由牛顿第三定律可得人对地板的压力为480 N。
高中物理超重与失重的概念一、超重的定义超重是指物体对支持物的压力大于物体所受重力的情况。
当物体具有向上的加速度时，会出现超重现象。
超重现象在电梯升降、火箭升空等场景中比较常见。
二、失重的定义失重是指物体对支持物的压力小于物体所受重力的情况。
当物体具有向下的加速度时，会出现失重现象。
失重现象在蹦极、太空飞行等场景中比较常见。
三、超重与失重的产生条件超重与失重的产生条件是加速度的方向。
当物体的加速度向上时，物体处于超重状态；当物体的加速度向下时，物体处于失重状态。
需要注意的是，当物体处于完全失重状态时，物体不受任何力作用，包括重力。
四、超重与失重的应用超重与失重在生活和生产中有广泛的应用。
例如，在航天领域中，超重与失重被用于实现航天器的起飞、变轨和返回；在电梯升降中，超重与失重被用于实现电梯的升降和平衡调节；在蹦极等极限运动中，超重与失重也被用于实现运动的刺激和安全保障。
五、超重与失重的实例1.超重实例：当乘坐电梯上升时，由于电梯的加速度向上，乘客会感到脚底的压力增大，这是超重的表现。
2.失重实例：当乘坐电梯下降时，由于电梯的加速度向下，乘客会感到身体轻飘飘的，这是失重的表现。
3.完全失重实例：在太空中，宇航员处于完全失重的状态，可以在空中自由漂浮。
六、超重与失重的原理探究超重与失重的原理可以从牛顿第二定律和牛顿第三定律两个方面进行探究。
根据牛顿第二定律，物体的加速度与所受合外力成正比，与物体质量成反比。
当物体所受合外力向上时，会产生向上的加速度，即超重；当物体所受合外力向下时，会产生向下的加速度，即失重。
根据牛顿第三定律，作用力和反作用力大小相等、方向相反。
因此，当物体超重时，其支持物受到的压力大于重力；当物体失重时，其支持物受到的压力小于重力。
超重失重原因及常见现象超重和失重是两个相反的概念，超重指的是体重超过正常范围，而失重则是指体重低于正常范围。
本文将分别讨论超重和失重的原因以及常见现象。
超重的原因可以归结为以下几个方面：1. 不合理的饮食习惯：过多的高脂肪、高糖分食物摄入是导致超重的主要原因之一。
例如，过量的碳水化合物和脂肪会被转化为体内脂肪储存起来。
2. 缺乏运动：现代社会生活方式使得运动变得越来越少。
长时间的久坐、缺乏体育锻炼和有氧运动都会导致能量消耗不足，导致体重增加。
3. 基因和遗传：有些人天生就容易胖，这与基因有关。
如果家族中有肥胖病例，那么患者的超重风险就会增加。
4. 环境和社会因素：现代社会充满各种诱人的美食和便利的食品，例如快餐店和零食。
此外，人们面临的工作压力、睡眠不足和精神紧张等因素也会导致超重。
常见的超重现象包括：体重增加、腹部脂肪堆积、血脂异常、血压升高、糖尿病风险增加等。
失重的原因可以归结为以下几个方面：1. 不良的饮食习惯：极端节食、暴饮暴食以及营养不均衡的饮食习惯都会导致体重过低。
2. 消化系统问题：例如肠道吸收障碍、慢性胃炎等，这些问题可能导致食物不良吸收，导致营养不足，进而导致体重降低。
3. 全身性疾病：例如甲状腺问题、糖尿病等，这些疾病会影响新陈代谢和体内能量分配，导致体重减轻。
4. 心理问题：厌食症和神经性贪食症是导致体重过低的心理问题之一。
厌食症患者会担心超重，导致极端节食，进而造成体重减轻。
常见的失重现象包括：体重减轻、肌肉萎缩、疲劳、免疫力下降等。
总结来说，超重和失重都是个人饮食习惯、运动习惯、遗传因素和环境因素综合作用的结果。
合理的饮食结构、适量的运动和健康的生活方式对于维持适宜的体重非常重要。
此外，如果出现明显的超重或失重现象，应当及时就医，排除潜在的疾病问题。
A
B
C
D
第8题图 第9节 超重和失重现象
1.2011年理综天津卷
9．（1）某同学利用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态，他在地面上用测力计测量砝码的重力，示数是G ，他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力，发现测力计的示数小于G ，由此判断此时电梯的运动状态可能是 。
【解析】物体处于失重状态，加速度方向向下，故而可能是减速上升或加速下降。
2.2015年江苏卷6. 一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度 a 随时间 t 变化的图线如图所示，以竖直向上为 a 的正方向，则人对地板的压力 （ AD ）
(A)t = 2 s 时最大
(B)t = 2 s 时最小
(C)t = 8.5 s 时最大
(D)t = 8.5 s 时最小
解析：由题意知在上升过程中F-mg=ma ，所以向上的加速度越大，人对电梯的压力就越大，故选项B 错A 正确；由图知，7s 后加速度向下，由mg-F=ma 知，向下的加速度越大，人对电梯的压力就越小，所以选项C 错D 正确。
3.2018年浙江卷（4月选考）8．如图所示，小芳在体重计上完成下蹲动作。
下列F-t 图像能反映体重计示数随时间变化的是（ C ）
解析：下蹲时先加速下降，后减速下降，故先失重，后超重，F 先小于重力，后大于重力，C 正确。
4.2012年理综山东卷
16．将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v-t 图像如图所示。
以下判断正确的是（ ）
A ．前3s 内货物处于超重状态
B ．最后2s 内货物只受重力作用
C ．前3s 内与最后2s 内货物的平均速度相同
D ．第3s 末至第5s 末的过程中，货物的机械能守恒
答：AC
-1
解析：根据v-t 图像可知，前3s 内货物向上做匀加速直线运动，加速度向上，处于超重状态，选项A 正确；最后2s 内货物做匀减速直线运动，加速度大小为2m/s 3=∆∆=
t v a ，受重力和拉力作用，选项B 错误；根据匀变速直线运动平均速度公式02
t v v v +=，前3s 内与最后2s 内货物的平均速度相同，都为3m/s ，选项C 正确；第3s 末至第5s 末的过程中，货物匀速上升，机械能不守恒，选项D 错误。
5.2016年上海卷7.在今年上海的某活动中引入了全国首个户外风洞飞行体验装置，体验者在风力作用下漂浮在半空。
若减小风力，体验者在加速下落过程中
（A ）失重且机械能增加 （B ）失重且机械能减少
（C ）超重且机械能增加 （D ）超重且机械能减少
【答案】B
【解析】据题意，体验者漂浮时受到的重力和风力平衡；在加速下降过程中，风力小于重力，即重 力对体验者做正功，风力做负功，体验者的机械能减小；加速下降过程中，加速度方向向下，体验者处于失重状态，故选项B 正确。
6.2014年理综北京卷
18.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
【答案】D
【解析】物体在手掌的推力作用下，由静止竖直向上加速时，物体处于超重状态，当物体离开手的瞬间，物体只受重力作用，处于完全失重状态，故A 、B 错误；物体离开手的瞬间，只受重力作用，物体的加速度等于重力加速度，故C 错误；物体离开手的前一时刻，手与物体具有相同的速度，物体离开手的下一时刻，手的速度小于物体的速度，即在物体离开手的瞬间这段相同的时间内，手的速度变化量大于物体的速度变化量，故手的加速度大于物体的加速度，也就是手的加速度大于重力加速度，故D 正确。
7.2015年理综重庆卷5．若货物随升降机运动的v-t 图像如题5图所示（竖直向上为正），则货物受到升降机的支持力F 与时间t 关系的图像可能是 （ B ）
解析：由题图知，第1段时间做向下的匀加速运动，（加速度向下，失重，F <mg ）；第2段时间做向下的匀速运动（平衡，F =mg ）；第3段时间做向下的匀减速运动，（加速度向上，超重，F >mg ）；
第4段时间为向上的匀加速运动，（加速度向上，超重，F >mg ）；第5段时间为向上的匀速运动（平衡，F =mg ）；第6段时间为向上的匀减速运动，（加速度向下，失重，F <mg ）；综上所述可知图像B 正确。
8.2015年海南卷9．如图，升降机内有一固定斜面，斜面上放一物体，开始时升降机做匀速运动，物块相对斜面匀速下滑，当升降机加速上升时 （ BD ）
A ．物块与斜面间的摩擦力减小
B ．物块与斜面间的正压力增大
C ．物块相对于斜面减速下滑
D ．物块相对于斜面匀速下滑
解析：当升降机加速上升时，物体有竖直向上的加速度，物体超重，则物块与斜面间的正压力增大，根据滑动摩擦力公式F f =μF N ，可知接触面间的正压力增大，物体与斜面间的摩擦力增大，故A 错误B 正确；设斜面的倾角为θ，物体的质量为m ，当匀速运动时有θμθcos mg sin mg =，即θμθcos sin =，假设物体以加速度a 向上运动时，有θcos )a g (m N +=，θμcos )a g (m N +=，因为θμθcos sin =，所以θμθcos )a g (m sin )a g (m +=+，故物体仍做匀速下滑运动，C 错误D 正确。
