高考物理天天练 第19天 超失重问题

高三物理超重失重试题答案及解析1.2013年12月2日1时30分，搭载月球车和着陆器的嫦娥三号月球探测器从西昌卫星发射中心升空，飞行约18min后，嫦娥三号进入如图所示的地月转移轨道AB，A为入口点，B为出口点，嫦娥三号在B点经过近月制动，进入距离月面h=100公里的环月圆轨道，其运行的周期为T，然后择机在月球虹湾地区实行软着陆，展开月面巡视勘察。

若以R表示月球半径，忽略月球自转及地球对它的影响。

下列说法正确的是A．携带月球车的着陆器在月球上着陆过程中一直处于失重状态B．物体在月球表面自由下落的加速度大小为C．月球的第一宇宙速度为D．由于月球表面重力加速度较小，故月球车在月球上执行巡视探测任务时处于失重状态【答案】B【解析】携带月球车的着陆器在月球上着陆过程中，先加速下降再减速下降，故先失重再超重，故A错误；嫦娥三号在B点经过近月制动，进入距离月面公里的环月圆轨道，根据万有引力提供向心力，在月球表面的物体受到的重力等于万有引力，由以上两式可得重力加速度为，故B正确；月球的第一宇宙速度就是近月卫星的运行速度，根据重力提供向心力，得，故C错误；月球表面重力加速度较小，说明在月球表面受到的重力小于地面上，而超重失重是指弹力和重力大小关系，故D错误。

【考点】考查了万有引力定律的应用2.压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小．一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置，如左图所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面朝上，在上面放一物体m，升降机静．某过程中电流表的示数如右图所示，则在此过程中止时电流表示数为IA．物体处于超重状态B．物体处于失重状态C．升降机一定向上做匀加速运动D．升降机可能向下做匀减速运动【答案】AD【解析】升降机静止时物体压力为，电流表示数为，升降机运动时电流变大为，说明电路电阻变小，说明物体压力变大，大于，即物体受到支持力大于，加速度竖直向上，运动状态包括匀加速上升和匀减速下降两种，选项C错D对。

ABCD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02t 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。

失重超重高中物理练习题及讲解# 失重超重现象的高中物理练习题及讲解## 练习题一：失重状态下的物体题目：在一次太空旅行中，宇航员在失重状态下将一个质量为2kg的物体从舱内抛出。

假设物体在抛出时的速度为5m/s，求物体在失重状态下的动能。

解答：失重状态下，物体不受重力影响，动能的计算公式为：\[ KE = \frac{1}{2}mv^2 \]其中，\( m \) 是物体的质量，\( v \) 是物体的速度。

将题目中的数据代入公式，得：\[ KE = \frac{1}{2} \times 2 \times 5^2 = 25 \, \text{J} \] 所以，物体在失重状态下的动能为25焦耳。

## 练习题二：超重状态下的电梯题目：一个质量为60kg的人站在电梯内，电梯以2m/s²的加速度向上加速。

求此时人所感受到的重力。

解答：在超重状态下，人所感受到的重力等于其真实重力加上由于加速度产生的额外力。

真实重力为：\[ F_{\text{real}} = mg \]其中，\( m \) 是人的质量，\( g \) 是重力加速度（约9.8m/s²）。

代入数据得：\[ F_{\text{real}} = 60 \times 9.8 = 588 \, \text{N} \]由于电梯向上加速，人会感受到额外的力，这个力的计算公式为：\[ F_{\text{extra}} = ma \]代入数据得：\[ F_{\text{extra}} = 60 \times 2 = 120 \, \text{N} \]所以，人所感受到的总重力为：\[ F_{\text{total}} = F_{\text{real}} + F_{\text{extra}} =588 + 120 = 708 \, \text{N} \]## 练习题三：失重与超重的转换题目：一个质量为50kg的物体在自由落体过程中，从10m的高度开始下落。

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；N21345213451234FNF /N t/s t 1 0 t 2 t 3 t 4 10当物体m 有向下的加速度a 时，物体失重，失去部分为ma ．三．练习：1．关于超重和失重，以下讲法中正确的选项是：〔 〕A ．超重确实是物体受的重力增加了B ．失重确实是物体受的重力减小了C ．完全失重确实是物体一点重力都不受了D ．不论超重或失重物体所受重力是不变的2．如下图，质量为50kg 的某同学站在升降机中的磅秤上，某一时刻该同学发觉磅秤的示数为40kg ，那么在该时刻升降机可能是以以下哪种方式运动？〔 〕A ．匀速上升B ．加速上升C ．减速上升D ．减速下降3．如下图，弹簧秤外壳质量为m ，弹簧及挂钩的质量忽略不计，挂钩上吊一重物．现用一竖直向上的外力拉弹簧秤，当弹簧秤向上做匀速直线运动时，示数为F 1；假设让弹簧秤以加速度a 向上做加速直线运动，那么弹簧秤的示数为(重力加速度为g )：〔 〕A ．mgB ．F 1 +mgC ．F 1 +maD ．(1+a g)F 1 4．把木箱放在电梯的水平地板上，那么以下运动中地板受到的压力最小的是：〔 〕A ．电梯以a =5m /s 2的加速度匀减速上升B ．电梯以a =2m /s 2的加速度匀加速上升C ．电梯以a =2.5m /s 2的加速度匀加速下降D ．电梯以υ =10m /s 的加速度匀速上升5．为了研究超重与失重现象，某同学把一体重计放在电梯的地板上，将一物体放在体重计上随电梯运动 并观看体重计示数的变化情形．下表记录了几个特定时刻体重计的示数，表内时刻不表示先后顺序〕时刻t 0 t 1 t 2 t 3 体重计示数〔kg 〕 45.0 50.0 40.045.0 假设t 0时刻电梯静止，那么：〔 〕A ．t 1和t 2时刻电梯的加速度方向一定相反B ．t 1和t 2时刻物体的质量并没有发生变化，但所受重力发生了变化C ．t 1和t 2时刻电梯运动的加速度大小相等，运动方向一定相反D ．t 3时刻电梯一定静止6．苹果园中学某实验小组的同学在电梯的天花板上固定一根弹簧秤，使其测量挂钩(跟弹簧相连的挂钩) 向下，并在钩上悬挂一个重为10N 的钩码．弹簧秤的弹力随时刻变化的规律可通过一传感器直截了当得出， 如下图的F-t 图象．依照F-t 图象，以下分析正确的选项是：〔 〕A ．从时刻t 1到t 2，钩码处于超重状态B ．从时刻t 3到t 4，钩码处于失重状态C ．电梯可能开始停在15楼，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在1楼D ．电梯可能开始停在1楼，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在15楼7．如下图，升降机里的物体m 被轻弹簧悬挂，物体与升降机原先都处于竖直方向的匀速运动状态，某时刻由于升降机的运动状态变化而导直线致弹簧突然伸长了，那么现在升降机 的运动状态可能为：〔 〕 mA ．加速下降B ．减速下降C ．加速上升D ．减速上升8．原先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，现发觉A 突然被弹簧拉向右方，由此可知现在升降机的运动可能是〔 〕A ．加速上升B ．减速上升C ．加速下降D ．减速下降9．如下图，一个人站在医用体重计上测体重，当她站在体重计的测盘上不动时测得体重为G ，〔1〕当此人在体重计上突然下蹲时，那么体重计的读数〔 B 〕〔2〕假设此人在体重计上下蹲后又突然站起，那么体重计的读数〔 A 〕A ．先大于G ，后小于G ，最后等于GB ．先小于G ，后大于G ，最后等于GC ．大于GD ．小于G10．跳高运动员从地面上起跳的瞬时，以下讲法中正确的有：〔 〕A ．地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力B ．地面对运动员的支持力等于运动员对地面的压力C ．运动员对地面的压力大于运动员受到的重力D ．运动员对地面的压力等于运动员受到的重力11．某人在地面上用弹簧秤称得体重为490N ．他将弹簧秤移至电梯内称其体重，t 0至t 3时刻段内，弹簧秤的示数如图甲所示，取电梯向上运动的方向为正，电梯运行的υ-t 图可能是图乙中的：〔 〕12．某人在地面上最多能举起60kg 的重物，那么此人在以5 m /s 2的加速度加速上升的电梯中，最多能举起40kg 的重物；假设此人电梯中最多能举起75kg 的重物，那么电梯的加速度大小为2 m /s 2，方向竖直向下〔取g = 10m /s 2〕．13．蹦床是一项体育运动，运动员利用弹性较大的水平钢丝网，上下弹跳，以下关于运动员上下运动过程的分析正确的选项是：〔 〕A ．运动员在空中上升和下落过程都处于失重状态B ．运动员在空中上升过程处于超重状态，下落过程处于失重状态C ．运动员与蹦床刚接触的瞬时，是其下落过程中速度最大的时刻D ．从与蹦床接触到向下运动至最低点的过程中，运动员做先加速后减速的变速运动14．在静止的升降机中有一天平，将天平左边放物体，右边放砝码，并调至平稳．假如：①升降机匀加速上升，那么天平右倾②升降机匀减速上升，那么天平仍保持平稳 ③升降机匀加速下降，那么天平左倾 ④升降机匀减速下降，那么天平仍保持平稳 那么以上讲法正确的选项是：〔 〕A ．①②B ．③④C ．②④D ．①③15．前苏联时期在空间建立了一座实验室，至今仍在地球上空运行.这座空间站中所有物体都处于完全失重状态，那么在其中能够完成以下哪个实验：〔 〕 图乙 图甲 440 t F /N 540 490 t t t t 3 υ D t 0 t 1 t 2 t 3 C t 0 t 1 t 2 t 3 υ B 0 t 1 t 2 t 3 υ A t 0 t 1 t 2 t 3 υA ．用天平称量物体的质量B ．用弹簧秤测物体的重力C ．用水银气压计测舱内气体的压强D ．用两个弹簧秤验证牛顿第三定律16．几位同学为了探究电梯起动和制动时的加速度大小，他们将体重计放在电梯中．一位同学站在体重计上，然后乘坐电梯从1层直截了当到10层，之后又从10层直截了当回到1层．并用照相机进行了相关记录，如下图．他们依照记录，进行了以下推断分析，其中正确的选项是：〔 〕A ．依照图2和图3可估测出电梯向上起动时的加速度B ．依照图1和图2可估测出电梯向上制动时的加速度C ．依照图1和图5可估测出电梯向下制动时的加速度D ．依照图4和图5可估测出电梯向下起动时的加速度 50 50 图1 图2 图3 图4图5 9 10 2 1 1。

高三物理《超重和失重现象》必备知识点高三物理《超重和失重现象》必备知识点超重现象定义：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。

动力学中的九类常见问题超重和失重【知识精讲】1.重力与视重(1)重力：物体所受重力不会因物体运动状态的改变而改变。

(2)视重：当物体竖直悬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。

2.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：物体具有向上的加速度。

3.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：物体具有向下的加速度。

4.完全失重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的状态。

(2)产生条件：a=g，且方向竖直向下。

【方法归纳】1.超重和失重的理解与判断(1)当视重与物体的重力不同时，即发生了超重或失重现象。

(2)判断物体超重与失重的方法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。

②从加速度的角度判断：当物体的加速度方向向上(或竖直分量向上)时，处于超重状态。

当物体的加速度方向向下(或竖直分量向下)时，处于失重状态。

[特别提醒]　(1)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，比如单摆停止摆动、液体对器壁没有压强、浸在液体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。

(2)超重、失重与物体的运动方向即速度方向无关。

2.解决超重、失重问题的基本方法(1)明确研究对象，进行受力分析。

(2)判断加速度的方向，并建立合理的坐标轴。

(3)应用牛顿第二定律列出方程。

(4)代入数据求解，必要时进行讨论。

【典例精析】1(2024广东中山高一期末)引体向上是高中学生体质健康标准的测试项目之一，如图甲所示，质量为m =55kg 的某同学，双手抓住单杠做引体向上，在竖直向上运动过程中，其重心的速度随时间变化的图像如图乙所示，g 取10m/s 2，由图像可知，下列说法正确的是()A.t =0.5s 时，他的加速度约为0.3m/s 2B.0∼1.0s ，他的位移约为0.15mC.t =1.5s 时，他正处于失重状态D.t =1.0s 时，他受到单杠的作用力大小为550N【解析】v -t 图像的斜率表示加速度，0∼1.1s 内内v -t 图像近似一条直线，可认为，0∼1.1s 内学生做匀加速运动，t =0.5s 时，他的加速度约为a =Δv Δt =301.0×10-2m/s 2=0.3m/s 2故A 正确；v -t 图像与坐标轴围成的面积表示位移，0∼1.0s ，他的位移约为x =12×30×10-2×1m =0.15m 故B 正确；t =1.5s 时，v -t 图像的斜率为负，他的加速度方向向下，正处于失重状态，故C 正确；t=1.0s时，根据牛顿第二定律F-mg=ma解得F=mg+ma=566.5N故D错误｡【答案】ABC【模拟题精练】1(2024河北邯郸一模)生活中有很多跟物理相关的问题，我们可以利用所学知识对这些问题进行分析，例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，最后静止(物体始终没有离开手)。

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、下列说法中正确的是( )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】超重的本质是具有向上的加速度，失重的本质是具有向下的加速度。

人教版(2019)高中物理必修第一册4.6超重和失重(含答案及解析)超重和失重引言：超重和失重是物理学中重要的概念，它们在日常生活和宇航员的太空探索中都有重要应用。

本文将围绕超重和失重展开，介绍它们的定义、产生原因以及实际应用。

1. 超重的定义与产生原因超重是指物体所受重力大于其自身重力的现象。

产生超重的原因主要有两个方面：（1）物体所处的参考系产生加速度：当物体静止或以匀速运动时，它所受重力就等于其自身重力，即重力与物体的质量成正比。

然而，当物体所处的参考系产生加速度时，物体会受到额外的惯性力，使得物体所受的合力增大，从而产生超重的感觉。

（2）地球表面存在其他力的作用：在日常生活中，其他力的作用也会导致超重的产生。

例如，在高速电梯上下运动时，人们会感到额外的加速度，从而出现超重的感觉。

2. 失重的定义与产生原因失重是指物体所受重力小于其自身重力的现象。

失重通常出现在太空等特殊环境下，其产生原因主要与自由落体运动有关。

（1）自由落体状态：当物体处于自由落体状态时，其所受重力减少，因为物体和所在的参考系（如火箭）以相同的加速度加速下降。

这种情况下，人们会感到失重状态。

（2）地球轨道：宇航员在进入地球轨道后，由于受到宇宙飞船的引力和离心力的平衡，所以宇航员会一直处于失重环境中。

3. 超重和失重的实际应用（1）健身器械：超重状态可以被应用到健身器械中，通过增加物体所受的合力，达到增强体力和肌肉的效果。

例如，举重训练中使用的哑铃、杠铃等器械，增加了肌肉的负荷，使肌肉更好地发展。

（2）航天科学：太空站中的宇航员长期处于失重状态，这种状态对人体有着重要的研究价值。

科学家通过对宇航员的生理和心理变化进行观察研究，可以更好地理解人体在失重环境下的适应性和反应机制，为人类未来的太空探索提供参考。

（3）医学研究：超重和失重状态对于一些医学疾病的研究也有一定的价值。

例如，超重状态下的骨骼负荷增加，可以帮助研究骨质疏松的治疗；失重状态下的液体分布改变，可以帮助研究内耳平衡系统的运动等。

第6课超重和失重课程标准课标解读1．知道常用的测量重力的方法。

2．了解超重和失重的含义，认识超重和失重现象。

3．能运用牛顿运动定律分析求解超重、失重问题。

1、通过体验或者实验，认识超重和失重现象。

2、通过在电梯里观察体重计示数或其他方式发现超重和失重现象产生的条件，并应用牛顿运动定律分析超重和失重现象发生的动力学原因，理解超重和失重现象的本质，培养学生从实际情境中捕捉信息、发现问题并提出问题的能力。

3、通过查阅资料、分享和交流，了解超重和失重现象在各个领域中的应用，解释生活中的超重和失重现象，培养学生用科学知识解释生活现象的能力，激发学生的学习热情和兴趣，形成良好的科学态度与责任。

知识精讲目标导航知识点01 重力的测量法1：利用G = mg法2：利用二力平衡【即学即练1】下列关于重力的说法中正确的是( )A．物体只有静止时才受重力作用B．重力的方向总是指向地心C．地面上的物体在赤道上受的重力最小D．物体挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的示数一定等于物体的重力解析：选C 物体受到重力的作用，与物体的运动状态无关，A错误；重力的方向总是竖直向下，不一定指向地心，B错误；赤道上重力加速度最小，因此地面上的物体在赤道上受的重力最小，C正确；物体挂在弹簧测力计下处于平衡状态时，弹簧测力计的示数才等于物体的重力，故D错误。

知识点02 超重和失重1.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：物体具有向上的加速度.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：物体具有向下的加速度.3.完全失重(1)定义：物体对支持物(或悬挂物)完全没有作用力的现象称为完全失重现象.(2)产生条件：物体的加速度a＝g，方向竖直向下.4.实重和视重(1)实重：物体实际所受的重力，它与物体的运动状态无关.(2)视重：当物体在竖直方向上有加速度时，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.此时弹簧测力计的示数或台秤的示数即为视重.技巧1.判断超重和失重的方法(1)从受力的角度判断当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时，物体处于超重状态；小于重力时，物体处于失重状态；等于零时，物体处于完全失重状态.(2)从加速度的角度判断当物体具有向上的加速度时，物体处于超重状态；具有向下的加速度时，物体处于失重状态；向下的加速度等于重力加速度时，物体处于完全失重状态.2.对超重和失重现象的理解(1)发生超重或失重现象时，物体所受的重力没有变化，只是压力(或拉力)变大或变小了(即“视重”变大或变小了).(2)物体处于超重或失重状态只与加速度方向有关，而与速度方向无关.(3)物体超重或失重多少由物体的质量m和竖直加速度a共同决定，其大小等于ma.(4)在完全失重的状态下，一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如天平失效、浸在水中的物体不再受浮力作用、液柱不再产生压强等.【即学即练2】“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5中a点是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点，b是人静止地悬吊着时的平衡位置，空气阻力不计，则人从P点落下到最低点c的过程中( )A.人从a点开始做减速运动，一直处于失重状态B.在ab段绳的拉力小于人的重力，人处于超重状态C.在bc段绳的拉力大于人的重力，人处于超重状态D.在c点，人的速度为零，其加速度也为零答案 C解析在Pa段绳还没有被拉长，人做自由落体运动，所以处于完全失重状态，在ab段绳的拉力小于人的重力，人受到的合力向下，有向下的加速度，处于失重状态；在bc段绳的拉力大于人的重力，人受到的合力向上，有向上的加速度，处于超重状态，故A、B错误，C正确；在c点，绳的形变量最大，绳的拉力最大，人受到的合力向上，有向上的加速度，处于超重状态，故D错误.【即学即练3】(多选)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( )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时最小答案AD解析人乘电梯向上运动，规定向上为正方向，人受到重力和支持力两个力的作用，则有F－mg＝ma，即F＝mg＋ma，根据牛顿第三定律知，人对地板的压力大小等于地板对人的支持力大小，将对应时刻的加速度(包含正负号)代入上式，可得选项A 、D 正确，B 、C 错误.考法01 通过图像考查超重和失重现象【典例1】如图是某同学站在压力传感器上做下蹲－起立的动作时传感器记录的压力随时间变化的图线，纵坐标为压力，横坐标为时间.由图线可知，该同学的体重约为650 N ，除此以外，还可以得到以下信息( )A.1 s 时人处在下蹲的最低点B.2 s 时人处于下蹲静止状态C.0～4 s 内该同学做了2次下蹲－起立的动作D.下蹲过程中人始终处于失重状态答案 B解析 人在下蹲的过程中，先加速向下运动，此时加速度方向向下，故人处于失重状态，最后人静止，故后半段是人减速向下的过程，此时加速度方向向上，人处于超重状态，故下蹲过程中人先失重后超重，选项D 错误；在1 s 时人向下的加速度最大，故此时人并没有静止，它不是下蹲的最低点，选项A 错误；2 s 时人已经历了失重和超重两个过程，故此时处于下蹲静止状态，选项B 正确；该同学在前2 s 时是下蹲过程，后2 s 是起立的过程，所以共做了1次下蹲－起立的能力拓展动作，选项C 错误.考法02 超重和失重现象中的定量运算【典例2】一质量为m 的人站在电梯中，电梯匀加速上升，加速度大小为13g(g 为重力加速度).人对电梯底部的压力大小为() A.13mg B.2mg C.43mg D.mg答案 C 解析 根据牛顿第二定律有F N －mg ＝ma ，解得电梯底部对人的支持力大小为F N＝43mg ，由牛顿第三定律知，人对电梯底部的压力大小为F N ′＝43mg ，选项C 正确.题组A 基础过关练1．一质量为m 的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移s 与时间t 的关系图像如图所示.乘客所受支持力的大小用F N 表示，速度大小用v 表示.重力加速度大小为g.以下判断正确的是( )A.0～t 1时间内，v 增大，F N >mgB.t 1～t 2 时间内，v 减小，F N <mg分层提分C.t2～t3时间内，v增大，F N<mgD.t2～t3时间内，v减小，F N>mg答案 D解析根据s－t图像的斜率表示速度可知，0～t1时间内v增大，t2～t3时间内v减小，t1～t2时间内v不变，故B、C错误；0～t1时间内速度越来越大，加速度向下，处于失重状态，则F N<mg，故A错误；t2～t3时间内，速度逐渐减小，加速度向上，处于超重状态，则F N>mg，故D正确.2.11月，在温州翔宇中学举行的浙江省中学生田径锦标赛中，某校高二学生王鑫宇以2米的成绩获得冠军，如图2所示.则下列说法正确的是(不计空气阻力)( )A.王鑫宇在上升阶段重力变大了B.王鑫宇在空中跨越过程处于失重状态C.王鑫宇起跳时地面对他的支持力大于他对地面的压力D.王鑫宇在助跑过程中，地面对他的支持力大于他对地面的压力答案 B解析王鑫宇在上升阶段只受重力，处于失重状态，且重力大小不变，所以B正确，A错误；地面对人的支持力与他对地面的压力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，所以C、D错误.3.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( )答案 C解析体重计的读数为小芳所受的支持力大小，下蹲过程小芳的速度从0开始最后又回到0，因此小芳先加速运动后减速运动，加速度方向先向下后向上，即先失重后超重，所以支持力先小于重力，后大于重力，因此选C.4.判断正误：(1)超重就是物体的重力变大的现象。