高一物理 超重与失重,运动学综合
高一物理上册必修一《超重和失重》教学课件
-
向上
向下
相等 视重>重力 视重<重力
超失重现象 平衡
失重
超重
平衡
超重
失重
三、超、失重动力学分析
1. 超重现象：加速度方向向上
FN mg ma FN m(g a) mg
FN av
av av
mg
三、超、失重动力学分析
2. 失重现象：加速度方向向下
mg FN ma FN m(g a) mg
上升过程
匀速 上升
向上
减速 上升
向上
加速 下降
向下
下降过程
匀速 下降
向下
减速 下降
加速度方向 向上
视重与重力 比较
视重>重力
结论
超重
相等 平衡
向下
向下
视重<重力 视重<重力
失重
失重
相等 平衡
高一物理必修一第14讲 超重与失重(简单版) 教师版讲义
超重与失重
超重与失重
1．实重与视重
⑴实重：物体实际所受的重力。实重不会因物体运动状态的改变而变化
⑵视重：当物体在竖直方向有加速度时，物体对弹簧秤的拉力（台秤的压力）将不等于物体的重力，弹簧秤（台秤）的示数叫做物体的视重。
2．超重和失重
⑴超重
定义：视重大于实重的现象。
产生条件：物体具有竖直向上的加速度。
．．．．．．．．．．．．．
⑵失重
①定义：视重小于实重的现象。
②产生条件：物体具有竖直向下的加速度。
．．．．．．．．．．．．．
⑶完全失重现象
①定义：视重等于零的现象。
②产生条件：物体具有竖直向下的加速度
．．．．．．．．．．．．a=g。即mg−F N=mg(F N=0)。
此时物体对支持物的压力（或物体对悬挂物的拉力）的大小变为零。
典例精讲
【例2.1】（2019春•凤城市校级月考）如图所示，某日小明去“爱琴海”商场买衣服，站在自动扶梯上随扶梯斜向上做匀速运动，关于小明受到的力，以下说法正确的是（）
A．摩擦力为零
B．摩擦力方向水平向右
C．支持力小于重力，属于失重现象
D．支持力大于重力，属于超重现象
【分析】自动扶梯上的人随扶梯斜向上做匀速运动，人的加速度为零，将速度分解到水平和竖直方向，根据平衡条件即可求解。
【解答】解：AB、因人处于平衡状态，则人受重力，支持力，不受到摩擦力，故A正确，B错误。
CD、因处于平衡状态，则人的加速度为0，故人不失重也不超重，故CD错误。
故选：A。
【例2.2】（2014•北京）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（）
4.7超重和失重课件-高一上学期物理教科版
例题2 某人在地面上最多能举起质量为60kg的物体，而在一加 速运动的电梯里最多能举起80kg的物体，此时，电梯的加速度 为多少？若电梯以此加速度匀加速上升，则此人在电梯里最多 能举起多少质量的物体？（g取10m/s2）
当a=0时，F示=mg。
——
向上 向下 向下 向上
二、超重、失重、完全失重 1．重力的测量
思考：一个质量为m的物体，如何测出它的重力？
2．超重
质量为m的人，站在以加速度大小为a加速上升的电梯里，此时， 人对地板的压力为多大？
2．超重
（1）视重的定义： 体重计或弹簧Βιβλιοθήκη Baidu力计的示数叫做视重。 （2）超重的定义： 物体的视重大于其重力的现象。
7．超重与失重
电梯升降时，体重计的示数会发生怎样的变化？ 为什么会出现这些现象？如何来解释这些现象？
一、对电梯实验的模拟与分析
一、对电梯实验的模拟与分析
F示=mg F示＞mg F示＜ mg F示＜ mg F示＞mg
——
向上 向下 向下 向上
依据该表，可以得到哪些定性结论？
一、对电梯实验的模拟与分析
三、小结
1．重力的测量
2．超重 （1）视重的定义 （2）超重的定义 （3）超重的运动学特点
3．失重 （1）定义 （2）失重的运动学特点
高中物理鲁科版(2019)必修1：第5章第5节超重与失重课件
状态 加速度 视重(F)与重力的关系
平衡 a=0
F=mg
运动情况
静止或匀速直线运动
受力图
状态 加速度 视重(F)与重力的关系
运动情况
超重 向上
F=m(g+a)>mg
向上加速或向下减速
失重 向下
F=m(g-a)<mg
向下加速或向上减速
完全 向下
失重 a=g
F=0
抛体运动、自由落体
失重状态,加速度向下,电梯向下加速运动或向上减速运动,选项A正确;从t3
到t4,由图像可知钩码对传感器的拉力大于钩码的重力,钩码处于超重状态,
加速度向上,电梯向下减速运动或向上加速运动,选项B正确;综合得出,选
项C错误,选项D正确。
1 2 3
是( ABD )
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
1 2 3
解析 从t1到t2,由图像可知钩码对传感器的拉力小于钩码的重力,钩码处于
D.电梯匀加速下降,加速度的大小为0.5 m/s2
1 2 3
解析 当电梯匀减速上升或匀加速下降时,电梯处于失重状态,设人受到体
高一物理超重与失重规律
2. 摩托车以72km/h的恒定速率在起伏的路面ABCDEF上行驶如图
所示，设BCD段的曲率半径R1 = 100m（相当于半径为R1的圆弧），
DEF段的曲率半径R2 = 150m，AB段为平直斜面，倾角为30°，已
知 车 与 乘 员 总 质 量 M=120kg 。 求 车 在 AB 段 对 路 面 的 压 力 F1=
杠杆，杠杆将：
(A)仍保持平衡
(Bபைடு நூலகம்平衡态被破坏，左端上升
(C)平衡态被破坏，左端下降 (D)无法判定
aa
选A
6 在倾角为θ 质量为M0的斜面体上由质量分别为M,m两物体 和一定滑轮构成如图所示系统，
（1）若斜面光滑，求释放后m加速下落的加速度和下落过程
中地面对斜面体的支持力
（2）若斜面不光滑，动摩擦因数为μ ，求释放后m加速下落 过程中地面对斜面体的支持力
a
解(1):两物块做匀加速运动的加速度大小
a a = (mg-Mgsinθ -μ Mgcosθ)/(M+m)
根据超重失重规律M超重Masinθ ,m失重ma
则所求 FN = (M0+M+m)g+Masinθ - ma
8 如图所示，放在水平地面上的木箱，质量为M.箱内有质量为m 的小球，用轻绳系于O点．球在竖直平面内来回摆动，则下列说 法中正确的是 A．当球摆到最高点时，木箱对地面的压力等于(M+m)g B．当球摆到最高点时，木箱对地面的压力小于(M+m)g C．当球摆到最低点时，木箱对地面的压力等于(M+m)g D．当球摆到最低点时，木箱对地面的压力大于(M+m)g
3第3课时超重与失重瞬时问题总结
m (3)当剪断弹簧的瞬间,小球立即受地面支持力和重
力,且二力平衡,加速度为0. 答案 (1)10 N (2)8 m/s2 方向向左 (3)0
题型2 超重与失重的理解与应用
【例2】 如图3所示,一个盛水的容器底部有一小孔. 静止时用手指堵住小孔
3.如图8所示,质量为m的小球用水平轻弹簧系住,并
用倾角为30°的光滑木板AB托住,小球恰好处于静
止状态.当木板AB突然向下撤离的瞬间,小球的加速
度大小为
()
图8
A.0
B. 2 3 g C.g
D. 3 g
3
3
解析 撤离木板时,小球所受重力和弹簧弹力没变,
二者合力大小等于撤离木板前木板对小球的支持力
运动情况
a=0 a的方向竖直向上 a的方向竖直向下
超重、失重 不超重、不失重 超重 失重
视重(F) F=mg F=m(g+a) F=m(g-a)
a的方向竖直向下a=g 完全失重
F=0
2.物体处于超重或失重时的运动情况 (1)超重时,物体向上加速或向下减速; (2)失重时,物体向下加速或向上减速.
特别提示 1.物体超重或失重时,加速度方向不一定沿竖直方
【评价标准】
本题共12分.①②③④⑤⑥式各2分.
高中物理：第四章 第9课时 超重与失重
□
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．
高一物理教案--超重与失重
超重与失重
一、教学目标
1．了解超重和失重现象；
2．运用牛顿第二定律研究超重和失重的原因；
3．培养学生利用牛顿第二定律分析问题和解决问题的能力．
二、重点、难点分析
1．超重和失重在本质上并不是物体受到的重力发生了变化，而是物体在竖直方向有加速度时，物体对支持物的压力或拉力的变化，这一点学生理解起来往往困难较大．让学生理解超重和失重的本质是本节课教学的重点之一，也是后面理解航天器中失重现象的基础．
2．超重和失重中物体对支持物的压力和拉力的计算，是牛顿第二定律应用的一个方面，也应作为本节教学的重点之一．
三、教具
演示教具：超重和失重演示装置、弹簧秤、重物、细线、下面扎孔的可乐瓶、录像资料．
学生用具：弹簧秤、钩码、打点计时器用重锤、绣花线．
四、主要教学过程
（一）引入新课
看录像片《航天飞机上的失重现象》《失重物体的运动》．
提问：刚才所看到的录像片是在什么地方发生的？它向我们展示了一种什么现象？
这里给我们展示了失重现象，是在航天飞机中发生的．航天飞机在起
飞中产生了超重现象，在太空中又产生了失重现象．超重和失重是怎么产生的呢？这就是我们这节课研究的内容．
（二）教学过程设计
板书：十、超重和失重
我们先来研究一下超重现象．
板书：1．超重现象
实验：介绍装置，架子上有两个滑轮，两边挂有重物．我们取左边的重物加以研究，重物静止时，弹簧秤的示数大小等于物体所受的重力，物体对弹簧秤的拉力等于物体所受的重力．放手后物体做向上的加速运动，我们再观察弹簧秤示数的变化．
提问：看到了什么现象？弹簧秤的示数增大，物体对绳的拉力增大．以上实验可以用更简单的装置来完成，只不过观察时的效果稍差一些．弹簧秤下挂一重物，物体静止时，弹簧秤的示数等于物体所受的重力．当物体向上做加速运动时，弹簧秤的示数大于物体所受的重力，物体对绳的拉力大于物重．
高中物理分类题型训练：超重和失重
超重和失重
①实重和视重——
实重：指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改变视重：用弹簧测力计测量物体重力时，弹簧测力计的示数叫作物体的视重
注意：超重和失重都是视重的改变，实重不变
②超重和失重——
超重：视重>实重失重：视重<实重完全失重：视重=0
③超重与失重的运动学特征
超重——物体有竖直向上的加速度（与速度方向无关）
在竖直方向上根据牛顿第二定律有ma mg F =-，得mg
ma mg F >+=失重——物体由竖直向向的加速度（与速度方向无关）
在竖直方向上根据牛顿第二定律有ma F mg =-，得mg
ma mg F <-=完全失重——物体有竖直向下的加速度且加速度g a =方向竖直向下（对应运动：自由落体、竖直上抛等）
注：超重和失重现象只与物体加速度有关，与物体的速度无关；
完全失重的状态下，一切由重力产生的物理现象都会消失，如单摆停摆、浸在水中的物体不再受浮力等
一、对超重、实重和完全失重的理解分析
【习题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
【习题2】某校把跳长绳作为一项常规运动项目，其中一种运动
方式为，一支队伍抽12人一起进长绳，计同步一起跳的个数，
在2021年的比赛中该校2023届潮勇班一次性跳了59下并打破
纪录，根据跳绳的过程中情景，下列说法正确的是（）
4 超重和失重 讲义 高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
课题： 4.6 超重与失重
教学目的要求：1.知道测量重力的两种方法。2.知道超重、失重和完全失重现象，会根据条件判断超重、失重现象。3.掌握处理滑块与滑板模型问题。
教学重点：测量重力的方法，会判断超重、失重，滑块与滑板模型问题
教学难点：测量重力的方法，会判断超重、失重，滑块与滑板模型问题
等于零的状态（F N=0）。
②产生条件：a＝g，方向竖直向下。
3．超重和失重的理解
(1)当视重与物体的重力不同时，即发生了超重或失重
现象。
教学过程教师活动学生活动(2)超重、失重现象与物体的运动方向（即速度）无关，
当物体具有向上的加速度时，无论物体向什么方向运
动，均出现超重现象，反之则出现失重现象．因此，
判断出现超、失重的依据是看加速度的方向。
(3)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，比如液体对器壁没有压强、浸在水中的
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。
4.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
要点说明
重点强调
记录笔记
听讲
思考
1.P103例题解析
2.P103-104 【思考与讨论】
（二）实战应用
1.在乘竖直升降电梯上下楼时，你是否有这样的感觉：在电梯里上楼时，开始时觉得自己有“向下坠”
的感觉，好像自己变重了，快到楼顶时又
觉得自己有“向上飘”的感觉，好像自己
变轻了。下楼时，在电梯里，开始觉得有
种“向上飘”的感觉，背的书包也感觉变
“轻”了，快到楼底时，觉得自己有种“向下坠”的感觉，背的书包也似乎变“重”了。
高一物理超重与失重知识点
高一物理超重与失重知识点
导语：在物理学中，我们经常会遇到一些有关重力的问题，如
超重和失重。这两个概念可能初听起来有些抽象，本文将通过分
析实例和详细解释，来帮助我们更好地理解高一物理中的超重与
失重知识点。
定义及简介：超重是指物体在某一特定条件下受到的真实重力
大于其自身重力的现象；而失重是指物体在某个特定条件下减少
或消失重力作用的现象。
例一：太空中的失重
我们都知道，在地球上，物体受到的重力是向下的，使我们感
受到地球的重量。但是当飞船进入太空，离开地球的引力范围后，物体就会体验到失重的感觉。这是因为在太空中，物体没有外力
作用于它，所以失去了受到地球引力的束缚，从而造成失重。
例二：电梯中的超重
我们都有乘坐电梯的经历，当电梯向上加速或向下减速时，我
们往往会感受到身体变得更重的感觉，这就是超重现象。当电梯
加速向上运动时，我们身体所受到的支持力会超过平时的重力，
所以会感到超重。当电梯减速向下运动时，我们身体所受到的支
持力会减少，所以会感到轻松或失重。
超重和失重的原理：超重和失重现象的背后有一个重要的物理
定律，即牛顿第二定律。“物体的加速度与作用在其上的净力成正比，与物体下方支持物的质量成反比。”
在地球上，物体所受重力的大小与其质量成正比。但是在其他
情况下，如上文提到的太空中和电梯中，净力和物体下方支持物
的质量可能会发生变化，从而导致我们感受到超重或失重的现象。
结论及拓展：
通过上述例子与原理的分析，我们可以得出以下结论：
1. 超重是物体受到真实重力大于自身重量的现象，失重是物体
减少或消失重力作用的现象。
【教案】超重和失重+教学设计-2022-2023学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册+
人教版新教材高中物理必修第一册第四章运动和力的关系
4.6超重和失重教学设计
一、教材分析
超重和失重是人教版高中《物理》必修第一册第四章运动和力的关系中第六节的内容。《课程标准》要求学生理解牛顿运动定律，能用牛顿运动定律解释生产生活中的有关现象、解决有关问题；通过实验，认识超重和失重现象；建议通过各种活动，如乘坐电梯、到游乐场参与有关活动等，体验超重与失重。
从知识结构角度来看，超重和失重是运用牛顿运动定律解决具体情境下的问题。从教材设计思路角度来看，超重和失重安排在学生学习过由受力情况确定运动情况、从运动情况确定受力特点及共点力的平衡条件之后。这不仅有利于学生理解和巩固牛顿三大定律，也有助于培养学生分析问题、解决问题的能力。
二、学情分析
学习超重和失重之前，学生已经学习了牛顿三大定律和共点力的平衡，已具备运动学及动力学的相关基础知识，对如何运用牛顿运动定律解决具体情境下的问题有了一定的了解。但学生在分析问题时，仍会存在不足之处；不注重分辨平衡力和相互作用力；许多同学认为物体向上运动即处于超重状态，向下运动即处于失重状态；认为弹簧测力计的示数即为物体的重力大小。
三、学习目标
物理观念
认识超重和失重的现象，形成超重和失重的物理观念，理解超重和失重本质，会判断超重和失重的条件。
科学思维
通过感受体验力的变化，总结超重和失重现象，运用牛顿运动定律分析超重和失重现象发生的动力学原因，培养从实际情境中捕捉信息、发现问题并解决问题的能力。
科学探究
通过学生分组实验、演示实验，经历探究产生超重和失重现象原因的过程，学习科学探究的方法，进一步学会应用牛顿运动定律解决实际问题的方法。
高中物理【超重和失重】复习课件
必备知识 清单破
知识点 1 | 重力的测量 1.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 定律可得G=mg。 2.方法二:将待测物体悬挂或放置在测力计上,使它处于静止状态,根据力的平衡条件可得重 力大小等于测力计的示数,即G=F。 知识点 2 | 超重和失重
解析 设开始时弹簧的压缩量为x0,由平衡条件得(m1+m2)g sin θ=kx0 代入数据解得x0=0.12 m(由【1】得到) 0.2 s时刻P、Q两物体分离,此时它们之间的弹力为零,设此时弹簧的压缩量为x1,对物体P,由 牛顿第二定律得 kx1-m1g sin θ=m1a(由【2】、【5】得到) 前0.2 s时间内两物体的位移为
学科素养 题型破
题型 1 | 动力学中的图像问题 讲解分析
1.常见的两类问题 (1)已知物体在某一过程中所受的合力(或某个力)随时间变化的图线,分析物体的运动情况。 (2)已知物体在某一过程中速度、加速度随时间变化的图线,分析物体的受力情况。 2.解决图像综合问题的关键 (1)把图像与具体的题意、情境结合起来,明确图像的物理意义,明确图像所反映的物理过程。 (2)特别要注意图像中的一些特殊点,如图线与横、纵坐标轴的交点,图线的转折点,两图线 的交点等所表示的物理意义。
典例呈现 例题 为了探究物体与固定斜面间的动摩擦因数,某同学进行了如下实验:取一质量为m的物体, 使其在沿斜面方向的推力作用下向上运动【1】,如图甲所示,通过力传感器得到推力随时间变化 的规律如图乙所示【2】,通过频闪照相处理后得出速度随时间变化的规律如图丙所示【3】,若已知 斜面的倾角α=30°,重力加速度g取10 m/s2。求:
高一物理必修一第四章超重和失重知识点总结
高一物理必修一第四章超重和失重知识点总结
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。
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。
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
高一物理超重失重试题答案及解析
高一物理超重失重试题答案及解析
1.宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为m的人站在可称体重的台秤上，用R表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，g' 表示宇宙飞船所在处的地球引力加速度，N表示人对秤的压力，下列关系式中正确的是（）
A．g'=g B．g'=0
C．N= m g D．N=0
【答案】D
【解析】设地球质量为M，忽略地球自转，当人在地面时，万有引力可近似等于重力：，解得：，当宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动时，根据牛顿第二定律得：，解得：宇宙飞船所在处的地球引力加速度，所以，故A、B错误；当宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动时，万有引力全部用来提供向心力，飞船
舱内物体处于完全失重状态，所以人对秤的压力为零，故C错误，D正确。所以选D。
【考点】本题考查万有引力定律及其应用，意在考查考生对天体表面重力加速度的求解方法的掌握情况及对失重和超重现象的理解。
2.蹦极”是一项刺激的极限运动，质量为m的运动员将一端固定的长弹性绳绑在踝关节处，从几十米高处跳下。在某次蹦极中，弹性绳弹力F的大小随时间t的变化图象如图所示。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，弹性绳中弹力与伸长量的关系遵循胡克定律，空气阻力不计。下列说
法正确的是
A．t
1～t
2
时间内运动员处于超重状态
B．t
4
时刻运动员具有向上的最大速度
C．t
3
时刻运动员的加速度为零
D．t
3
时刻弹性绳弹力F大于2mg 【答案】 BD
【解析】试题分析:在t
1～t
2
时间内，运动员合力向下，加速下降，失重，故A错误；t
4
时刻运动
《超重和失重》教学设计
《超重和失重》教学设计
永州二中蒋四湘
【教材】人教版高中物理必修一第四章第6节
【授课对象】高一学生
【课时安排】45分钟
一、教材分析
1.高中物理课程标准（2017版）要求
通过实验，认识超重和失重现象
2.本节课在物理知识体系中的地位
“超重与失重”是用牛顿运动定律解决问题的一个重要特例，也是学生对以前学习内容的复习和巩固，超重失重现象贴近日常生活，学生可亲身感受，能激发学生的学习兴趣和探究热情，对培养学生学习的主动性有着不可替代的作用；本节内容与航空航天紧密相关，能让学生了解科学前沿，对于培养学生创新思维具有重要作用。它体现了“从生活走向物理，从物理走向社会”的新课程理念。
3.教学内容和体系安排
本课的内容首先从人站在体重称上下蹲引出重力测量的方法，再通过分析体重称示数的变化引出视重和实重的概念，引导得出物体在平衡条件下视重等于实重。而体重称上示数变化时人不处于平衡状态，整个下蹲过程包含加速、减速、静止三个状态。利用运动学的原理进行解释得到物体加速度向下时，视重变小，即处于失重状态；物体加速度向上，视重变大，即处于超重状态。通过实例说明物体的失重和超重状态，并介绍空间站中的物体都处于完全失重状态。
二、学情分析
学生已学习了匀变速直线运动和相互作用，掌握了牛顿运动定律的内容，并学习了它的基本应用。高一学生通过对前面的学习，已经具备一定的实验探究能力，如运用理想模型和数学方法（图像、公式），并且对运用牛顿运动定律分析力和运动的问题有了一定的掌握，当然学生自主探索发现物理规律的能力总体来说比较差，因此，需要在教师引导下完成实验探究活动，运用反馈信息及时调控教学过程。
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专题三、超重和失重
分析推理：
1、试证明：静止悬挂在弹簧秤下的物体对弹簧秤的拉力等于物体的重
力。
2、试证明：静止站在水平地面上的人对地面的压力等于人所受的重力。
3、试说明：体重计的原理
观察与思考：
人站在体重计上，在蹲下或站起的过程中，体重计的读数有何变化？为什么称重体重时身体必须是静止的？
1、超重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受的重力的情况
称为超重现象。
2、失重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受的重力的情况
称为失重现象。
为什么会有超重与失重现象？出现超重与失重时，物体所受的重力变了吗？
注意：Array（1）当物体有向上的加速度时（包括加速上升或减速下降），产生超重现象。
（2）产生超重现象时，物体的重力并没有变化，只是物体对水平支持物体的压力或对悬挂物体的拉力增大。（即：视重>实重。）
（3）当物体有向下的加速度时（包括加速下降或减速上升），产生失重现象。
（4）产生失重现象时，物体的重力并没有变化，只是物体对水平支持物体的压力或对悬挂物体的拉力减小。（即：视重<实重。）
二、完全失重
如果一个物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）为零，这种情况是失重现象中的极限，称为完全失重现象。
当升降机以重力加速度g竖直下降，即做自由落体运动时：此时物体对升降机的压力
N=G-mg=0,就是完全失重状态。
1、超重和失重的条件：
（1）当物体有竖直向上的加速度时，产生超重现象。
（2）当物体有竖直向下的加速度时，产生失重现象。
（3）当物体有竖直向下的加速度且a=g时，产生完全失重现象。
（即物体发生超重和失重现象时，只与物体的加速度有关，而与物体的速度方向无关。）
实质：物体所受的重力仍然存在，且大小不变，只是对物体的拉力F拉或压力F压与重力的大小关系改变。
1、超重和失重是一种物理现象。
2、视重是指支持物对物体的支持力（或悬挂物对物体的拉力），是可以改变的。
3、物体的重力与运动状态无关，不论物体处于超重还是失重状态，重力不变。规律
视重> 重力a竖直向上超重状态
视重< 重力a竖直向下失重状态
超重还是失重由a决定，与v方向无关
课堂练习
1、某一个人站在台秤上，当他迅速蹲下时，台秤的读数是：（）
A.先变大后变小，最后等于他的重力。
B.变大，最后等于他的重力。
C.先变小后变大，最后等于他的重力。
D.变小，最后等于他的重力。
2、下列四个试验中，不能在绕地球飞行的太空舱中完成的是：（）
A.用天平测物体的质量。
B.用弹簧秤测物体的重力。
C.用温度计测舱内的温度。
D.用水银气压计测舱内气体的压强。
3、一个人在地面上最多能举起300N的重物，在沿竖直方向以某一加速度做匀
变速运动的电梯中，他只能举起250N的重物。求电梯的加速度。(g = 10m/s2) （设同一个人能提供的最大举力一定）
4、一个人站在医用体重计的测盘上不动时测得重为G，当此人突然下蹲时，磅秤的读数（）
A 先大于G，后小于G
B 先小于G，后大于G
C 大于G
D 小于G
5、2003年10月25日，航天员杨利伟在酒泉卫星发射中心乘坐中国自行设计的“神州五号”飞船飞向太空。“神州五号”升空后120s，逃逸塔与火箭分离，此时飞船离地的高度为39km。假设这一阶段飞船做匀加速直线运动，杨利伟的体重为63kg，试计算该阶段杨利伟对座椅的压力。
实例探究
☆力和运动的关系
1、一个物体放在光滑水平面上，初速为零，先对物体施加一向东的恒力F，历
时1秒，随即把此力改变为向西，大小不变，历时1秒钟，接着又把此力改为向东，大小不变，历时1秒钟，如此反复只改变力的方向，共历时1分钟，在此1分钟内（）
A．物体时而向东运动，时而向西运动，在1分钟末静止于初始位置之东B．物体时而向东运动，时而向西运动，在1分钟末静止于初始位置
C．物体时而向东运动，时而向西运动，在1分钟末继续向东运动
D．物体一直向东运动，从不向西运动，在1分钟末静止于初始位置之东
☆牛顿运动定律的应用
2、用30N的水平外力F，拉一静止放在光滑的水平面上质量为20kg的物体，
力F作用3秒后消失，则第5秒末物体的速度和加速度分别是（）A．v = 7.5 m／s，a = l.5m／s2B．v = 4.5m／s，a = l.5m／s2
C．v = 4.5 m／s，a = 0 D．v = 7.5 m／s，a =0
3、质量是3kg的木块，原来在光滑水平面上运动，受到8N的阻力后，继续前
进9 m速度减为原来的一半，则原来的速度是m／s，木块作匀减速运动，直到静止的时间是s
4、质量是5kg的物体，在水平恒为F=20N的作用下，从静止开始经过2s速度
达到2m/s，则物体与水平面间的动摩擦因数是。
5、用2N的水平拉力，正好使木块在水平地面上作匀速直线运动，现用4N的水
平拉力使木块在2s内速度从 2 m／s增加6m／s，则木块的质量是．
6、质量为2 kg的物体，在8N的水平力作用下以10m/s的速度沿粗糙水平面做
匀速直线运动，撤去拉力后4秒钟内物体的位移是多少米？
7、一个物体从10m长，5m高的斜面顶端自静止开始滑下，设物体与斜面间的
动摩擦因数为0.2，求它滑到斜面底端所用的时间和末速度。