2019版新教材高中物理 第4章 第6节 超重和失重学案 新人教版必修第一册

第6节超重和失重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)完全失重定义：物体对支持物(或悬挂物)完全没有作用力的现象。产生条件：ag，方向竖直向下。典型考点一超重、失重的理解和判定1关于超重和失重，下列说法正确的是()A超重现象只会发生在物体竖直向上运动过程中，超重就是物体所受的重力增加了B失重现象只会发生在物体竖直向下运动过程中，失重就是物体所受的重力减少了C完全失重就是物体重力全部消失D不论超重、失重或完全失重，物体所受的重力是不变的答案D解析超重现象是因为物体具有向上的加速度，物体可能是向下减速或向上加速，失重现象是因为物体具有向下的加速度，物体可能是向上减速或向下加速，不论超重、失重或完全失重，物体所受的重力是不变的，只是对外界的压力和拉力变大或变小，故A、B、C错误，D正确。2下列关于超重、失重现象的描述中，正确的是()A电梯正在加速上升，人在电梯中处于失重状态B列车在水平轨道上加速行驶，车上的人处于超重状态C在国际空间站内的宇航员重力完全消失D自行车在斜坡上自由滑行时，人处于失重状态答案D解析电梯正在加速上升，人的加速度方向向上，在电梯中处于超重状态，故A错误；列车在水平轨道上加速行驶，车上的人受到的支持力与重力大小相等，人既不处于超重状态，也不处于失重状态，故B错误；在国际空间站内的宇航员处于失重状态，其加速度等于重力加速度，处于完全失重状态，重力并没有消失，故C错误；自行车在斜坡上自由滑行时，人和自行车具有竖直向下的分加速度，人处于失重状态，故D正确。典型考点二有关超重、失重的计算问题3质量为60 kg的人站在升降机中的体重计上，如图所示。当升降机做下列各种运动时，体重计的读数是多少？(g取10 m/s2)(1)升降机匀速上升；(2)升降机以4 m/s2的加速度匀加速上升；(3)升降机以3 m/s2的加速度匀减速上升或匀加速下降。答案(1)600 N(2)840 N(3)420 N解析以人为研究对象受力分析，设支持力为N: (1)匀速上升时，加速度为零，故Nmg0，Nmg600 N，根据牛顿第三定律知体重计读数为600 N。(2)匀加速上升时，加速度竖直向上，取竖直向上为正方向，则Nmgma，Nm(ga)60(104) N840 N，根据牛顿第三定律知体重计读数为840 N。(3)匀减速上升或匀加速下降时，加速度都是竖直向下，取竖直向下为正方向，则mgNma，Nm(ga)60(103) N420 N，根据牛顿第三定律知体重计读数为420 N。4一质量为40 kg的小孩站在电梯内的体重计上。电梯从t0时刻由静止开始上升，在06 s内体重计示数F的变化情况如图所示。试问：在这段时间内小孩超、失重情况及电梯上升的高度是多少？(取重力加速度g10 m/s2)答案02 s：超重，25 s：平衡，56 s：失重9 m解析小孩体重Gmg400 N，由题图知，在02 s内，F1440 N，F1G，电梯匀加速上升，小孩处于超重状态，此时有a11 m/s2，va1t12 m/s，h1a1t2 m。在25 s内，F2400 N，F2G，电梯匀速上升，小孩处于平衡状态，此时有h2vt26 m。在56 s内，F3320 N，F3G，电梯匀减速上升，小孩处于失重状态，此时有a32 m/s2又va3t30，说明电梯在6 s末停止，故h3t31 m。所以电梯上升的高度为hh1h2h39 m。- 3 -