高考物理复习专题——超重和失重
一．重力的测量原理：
1．测量仪器分类：
〔1〕悬挂类： 〔2〕支持类：
2．测量仪器的示数(称为视重)含义：
关于悬挂类，示数为物体对悬挂物的拉力，由牛顿第三定律可知，该力等于物体所受的拉力．
关于支持类，示数为物体对悬挂物的压力，由牛顿第三定律可知，该力等于物体所受的支持力．
通过牛顿第三定律，可将对弹簧秤受力的研究转换为对物体受力的研究．不管物体状态如何，
物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)始终等于支持物(或悬挂物)对物体的作用力．
3．物体重力的测量要求：只有在物体处于平稳状态时，弹簧秤的示数(视重)才等于物体所受的重力．
二．超重和失重：
1．概念：
〔1〕假如弹簧秤的示数大于物体所受的重力，现在就发生了超重现象，即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现象，发生超重现象时，物体所受的重力不变，
因此超重现象只是测量重力的仪器感受该物体比静止时重了，因此讲超重了．
〔2〕假如弹簧秤的示数小于物体所受的重力，现在就发生了失重现象，即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现象，发生失重现象时，物体所受的重力不变，
因此失重现象只是测量重力的仪器感受该物体比静止时轻了，因此讲失重了．
〔3〕假如物体对支持物(或悬挂物)完全没有作用力(示数为零)，即测量重力的仪器感受物重完全消逝，
这种状态叫做完全失重状态，现在物体所受的重力也没变．
2．条件：当物体具有向上的加速度时，产生超重现象；当物体具有向下的加速度时，产生失重现象；当
物体向下的加速度等于重力加速度时(现在物体只受重力)，处于完全失重状态．
3．特点：当物体m有向上的加速度a时，物体超重，超出部分为ma； N 0
1 超重和失重
核心问题：
1、什么叫“重”，什么叫超重，为什么名为超重？什么叫失重，为什么名为失重？
2、在地表附近，重力究竟有没有变？
本质上是人类的经典错觉之一。
【例1】、.弹簧秤的秤钩上挂一个质量为1kg的物体，求：在下列情况下，弹簧秤的读数各为多大?
(1) 以2m/s2的加速度沿竖直方向匀加速上升；
(2) 以2m/s2的加速度沿竖直方向匀减速下降；
(3) 以1m/s2的加速度沿竖直方向匀减速上升；
(4) 以1m/s2的加速度沿竖直方向匀加速下降。
思考：超重、失重现象都与 的方向无关，只与 的方向有关。
【例2】、三个质量均为m的物体，分别沿三个质量均为M且倾角均为θ的固定斜面下滑；但甲减速下滑，乙加速下滑，丙匀速下滑，且甲、乙的加速度大小相等，则： ( )
A．减速下滑时对地的压力最大
B．三种情况对地的压力一样大
C．甲、乙两种情况下，m所受摩擦力一样大
D．甲、乙两种情况下，地面所受摩擦力一样大
思考：可能什么原因使甲、乙、丙三个物体的下滑情形不一样？
【例3】、某人在地面上最多能举起质量为60kg的物体，而在一个加速下降的电梯内，最多能举起80kg的物体，电梯的加速度为多大？如果电梯以同样大小的加速度加速上升，则他在电梯中最多能举起质量为多少的重物？
思考：该人在举重时，其保持不变的物理量有哪些？
【例4】、某大学航空航天工程专业的大学生参加“低重力学生飞行机会计划”，进行不受引力影响的实验。实验时，将飞机开到空中后，让其自由下落，以模仿一种无重力的环境，每次下落过程中，可以获得25s之久的零重力的状态．若飞机离地面的高度不得低于500m，大学生们最大可以承受的支持力为重力的两倍，则飞机的飞行高度至少应为多少米?
超重、失重和完全失重导学案
一 教学目标
1. 知道什么是超重、失重和完全失重现象。
2. 理解在什么条件下会产生超重和失重现象。
3. 会分析、解决超重和失重问题。
二 知识详解
1. 实重与视重
（1）实重：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变化。
（2）视重：当物体在竖直方向有加速度时（即0ay），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：正因为当物体竖直方向有加速度时视重不再等于实重，所以我们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。
2. 超重和失重现象
（1）超重现象：当支持物存在向上的加速度时，物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体本身重力的现象称为超重现象。若支持物或悬挂物为测力计，则超重时“视重”大于实重，超出的部分为ma，此时物体可有向上加速或向下减速两种运动形式。
（2）失重现象：当支持物存在向下的加速度时，物体对支持力的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体本身重力的现象称为失重现象。失重时“视重”小于实重，失去的部分为ma，此时物体可做向上减速运动或向下加速运动。
在失重现象中，物体对支持物体的压力（或对悬挂物的拉力）等于零的状态称为完全失重状态。此时“视重”等于零，物体运动的加速度方向向下，大小为g。
（3）超重与失重的原因
①超重:在升降机中的机板的测力计上挂有一质量为m的物体，整个升降机系统有向上的加速度a，那么物体对升降机测力计的压力是否还等于自身的重力？压力如何求呢？
物体受到重力和支持力，如图1所示，由牛顿第二定律，得
mamgFN，∴mgagmFN。
由牛顿第三定律，物体受到支持力和物体对测力计的压力大小相等。
②失重
若升降机系统具有向下的加速度a，如图2所示，则由牛顿第二定律得
maFmgN，∴mgagmFN。
第五讲：“超重与失重”问题
知识点：
1. 超重现象：物体对水平支持物的压力（或竖直悬挂物的拉力）大于物体所受重力的现象
（1）产生条件：物体具有向上的加速度，与物体速度大小和方向无关
（2）原因：由牛顿第二定律可知，mamgF，所以mgagmF)(；由牛顿第三
定律可知，物体对水平支持物的压力（或竖直悬挂物的拉力）mgF
2. 失重现象：物体对水平支持物的压力（或竖直悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象
（1）产生条件：物体具有向下的加速度，与物体速度大小和方向无关
（2）原因：由牛顿第二定律可知，maFmg，所以mgagmF)(；由牛顿第三
定律可知，物体对水平支持物的压力（或竖直悬挂物的拉力）mgF
3. 完全失重现象：物体对水平支持物的压力（或竖直悬挂物的拉力）等于0的状态。
（1）产生原因：物体竖直向下的加速度等于重力加速度
例题：如图所示，一台式弹簧秤放在运动的电梯中，其示数大于物体重力，则电梯的运动状态是（ ）
A. 电梯加速上升
B. 电梯减速上升
C. 电梯减速下降
D. 电梯加速下降
变式1：由定性判断变为定量计算
例1：如图所示，某人站在电梯地板上，则地板所受压力最大的情况是（ ）
A. 电梯以2/5.1sma的加速度匀加速上升
B. 电梯以2/0.2sma的加速度匀减速上升
C. 电梯以2/8.1sma的加速度匀减速下降
D. 电梯smv/3的速度匀速上升
变式2：加速度方向变为倾斜方向
例2：如图所示，在托盘测力计的托盘内固定一个质量为M的光滑斜面体，现将一个质量
为m的物体放在斜面上，让它自由滑下，则测力计的示数为（ ） A. gmMFN)( B. MgFN
C. gmMFN)( D. gmMFN)(
