4.6超重与失重

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4.6超重和失重(知识解读)

4.6超重和失重（知识解读）（解析版）•知识点1 超重与失重的概念、特点和判断•知识点2 根据超重或失重图像或状态计算物体的运动情况 •作业巩固训练1、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。

2、超重、失重和完全失重的比较【典例11】匹克球是一种用球拍击球的运动，它是网球、羽毛球和乒乓球的混合运动.近年来匹克球在我国部分地区逐渐成为“新晋网红运动”.若忽略空气阻力，由我们所学的物理知识可知，以下说法正确的是（）A．球在空中飞行时，受重力和推力的作用B．球撞击球拍时，球拍对球的力大于球对球拍的力C．球的速度越大，惯性越大D．球在空中飞行时，处于失重状态【答案】D【详解】A．球在空中飞行时，只受重力作用，而不受推力，故A错误；B．球撞击球拍时，由牛顿第三定律可知球拍对球的力等于球对球拍的力，故B错误；C．球的惯性由质量决定，则球的速度越大，惯性依然不变，故C错误；D．球在空中飞行时，只受重力，则处于完全失重状态，故D正确。

故选D。

【典例12】（多选）如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，0t 时刻，将一金属小球从弹䈝正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧至最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复，通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t的变化图像如图乙所示。

则（）A．1t时刻小球速度最大B．2t时刻小球速度最大C．2t至3t时间内，小球速度先增大后减小D．3t至4t时间内，小球处于完全失重状态【答案】CD【详解】A．小球落到弹簧表面后，开始压缩弹簧，此后弹簧的弹力开始增大，小球受t时刻到的合力减小，但方向仍然向下；当重力等于弹力时合力为零，速度达最大，故1小球速度没有达到最大，故A错误；B．当重力等于弹力时合力为零，速度达最大，之后弹力继续增大，弹力大于重力，小球t时刻弹力最大，小球速度为0，故B 向下做减速运动，最低点时弹力最大，由图可知2错误；C．2t至3t这段时间内，小球受到的弹力逐渐变小，开始时弹力大于重力，小球向上做加速运动，当弹力等于重力时，速度最大；当弹力小于重力时，小球向上做减速运动，故小球的速度先增大后减小，故C正确；D．3t至4t这段时间内，弹簧的弹力为0，说明小球离开弹簧，只受重力作用，具有向下的加速度g，小球处于完全失重状态，故D正确。

4.6超重和失重

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）分析：对同一个人来说，他能提供的最大举力是一定的，因此，它在电梯里对物体的支持力也为 300N，对物体受力分析可求出F合，从而求出加速度。
思考：1、有人说，物体加速上升时，重力变大了，物体加速下降时，重力变小了，这种说法对吗？ 2、重力不变，那么发生变化的是什么力？
理论分析
（一）超重现象
设重物的质量为m，弹簧秤和重物以加速度a一起加速上升。弹簧秤的读数为多少？
F’ a F
F=G+ma>G 总结：当物体具有向上的加速度时物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）大于物体所受重力的情况称为超重现象。
N
解：设物体的质量为m，对其受力分析如图。得： F合 = N — G =300 — 250 = 50(N) 由题意：m = 25Kg 故：a = F合/m=2m/人站在医用体重计的测盘上不动时测得重为G，当此人突然下蹲的过程中，磅秤的读数 B A B C D 先大于G，后小于G 先小于G，后大于G 大于G 小于G
超重还是失重由a决定，与v方向无关
问题：在上述现象中物体的重力是否发生了变化或消失？
巩固：
（2010 浙江理综）如图所示， A、B两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛（不计空气阻力）。下列说法正确的是（）
A
v
B
A、在上升和下降过程中A对B的压力一定为零 B、上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力 C、下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力 D、在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力
mg
理论分析

4.6超重和失重

第六节超重和失重
其实体重计测出的是人对称的压力
牛三
测量体重时，人要在称上保持平衡状态
在蹲下过程中，体重计的示数会变化吗？
二力平衡
称对人的支持力
人的重力
F支
人在称上的受力：
人下蹲过程：静 F支=G
G
向下加速 F支<G
向下减速 F支>G
静 F支=G
下蹲时，人先由静止向下加速，再减速至静止，向下加速过程，支持力小于重力，示数会变小，向下减速过程，支持力大于重力，示数会变大，所以，下蹲过程，体重计的示数先变小，再变大。
第六节超重和失重
一.实重与视重:
练习
1.实重：物体实际受到的重力大小称为实重。G mg
(即真实重量，不会受外界因素影响)
2. 视重：物体对悬挂物的拉力或对支持物的压力。(即表现出
来的重量，会随运动情况变化而变化。)
二.超重和失重:
1.超重：视重大于实重。
（1）产生条件：有竖直向上的加速度。表现为向上加速或向下减速
（2）动力学分析：牛二：F支 G=ma；牛三：F压 =F支 =G+ma G
2.失重：视重小于实重。
（1）产生条件：有竖直向下的加速度。表现为向下加速或向上减速
（2）动力学分析：牛二：G F支 =ma；牛三：F压 =F支 =G ma G
3.完全失重: 视重等于零.一切由重力产生的现象都消失。
探究超重和失重的原因（产生条件）：
向上加速
F支
va
向下减速
F支
va
向下加速
F支
va
向上减速
F支
va
G

4.6超重和失重

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。
超重与失重现象中，物体的重力是没有变化的。重力G依然为mg，那么变化的是什么呢？为什么会变化呢？
二、超重和失重的解释
站在静止或者做匀速直线运动的电梯里时，人受到重力和台称对人的支持力的关系有：
N G ma 0 由牛顿第三定律可知： N G
3、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
4、完全失重：物体对支持物或者悬挂物压力或者拉力为零
完全失重现象——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。
环绕地球飞行的宇宙飞船里用秤是称不出任何物体的重力的。那说明宇宙飞船内的物体都处于完全失重状态，飞船内的空间是一完全失重的空间。
五、小结
1、超重和失重发生在：物体在竖直方向产生加速度。
2、超重：物体对支持物的压力（或对悬挂物Байду номын сангаас拉力）大于物体所受的重力
以向上为正方向，当电梯具有向上的加速度时，即加速上升或者减速下降时：
N G ma 0 (a 0)
N G 超重
二、超重和失重的解释
以向上为正方向，当电梯具有向下的加速度时，即加速下降或者减速上升时：
N G ma 0 a 0
N G 失重
依据牛顿第二定律可以判断超重和失重现象，当具有向上的加速度时，发生超重现象，具有向下的加速度时，发生失重现象。
第六节超重和失重
学习目标
1、了解超重现象和失重现象 2、理解超重现象和失重现象的原因 3、知道超重和失重并不是重力的增大和减小 4、知道完全失重现象
一、超重和失重
乘坐电梯时，电梯里站满了人，你还想挤一挤坐这一趟电梯，刚跨进去，警报就响起来了，于是听到电梯里有人说：超重了。

人教版2019高中物理4.6超重和失重(共20张PPT)

超重与失重
超重与失重
3.（多选）电梯的顶部挂一个弹簧测力计，测力计下端挂了一个重物，电梯匀速运动时，弹簧测力计的示数是10N，在木偶时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为6N，下面正确的有（） A.电梯可能向上加速运动，加速度大小是4m/s2 B.电梯可能向下加速运动，加速度大小是4m/s2 C.电梯可能向上减速运动，加速度大小是4m/s2 D.电梯可能向下减速运动，加速度大小是4m/s2
浮力消失了
在完全失重状态下，由重力引起的现象将消失，如浮力、液体的加强、摆钟停摆、天平无法使用
超重与失重
例1.宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要受到超重与失重的考验。下列说法正确的有（） A.火箭加速上升时，宇航员处于超重状态 B.飞船减速下落时，宇航员处于失重状态 C.火箭加速上升时，宇航员对座椅的压力小于自身重力 D.火箭加速上升时，加速度逐渐减小时，宇航员处于失重状态
超重与失重
素养培优
课后巩固练习
课后巩固练习
4.在电梯中，把一重物置于台秤上，台秤与力传感器相连，当电梯从静止起加速上升，然后又匀速运动一段时间，最后停止运动时，传感器上的显示屏上显示出其受的压力与时间的关系图像（g=10m/s2），回答问题 (1)该物体的重力是多少？电梯在超重和失重时物体的重力是否变化？ (2)求出电梯在超重和失重时的最大加速度分别是多大？
第4章运动和力的关系第6节超重与失重
超重与失重
测重力
测得自由落体运动的重力加速度g，根据公式G=mg得到重力
超重与失重
测重力
弹簧测力计的弹力F=G
a=g
超重与失重
超重与失重
物体静止物体加速上升物体减速下降加速度为零加速度向上加速度向下

4.6 超重和失重

类型 3
质量为m 的人随升降机一起以加速度a 匀加速下降，人对升降机的压力为多大？解：取加速度方向为正方向 G－FN= m a FN = G－m a = m ( g－a )
根据牛顿第三定律得人对升降机的压力 F 压＝ FN ＝ m ( g － a ) < m g
a
FN
G
类型质量为m 的人随升降机一起以加速度a 匀减 4 速下降，人对升降机的压力为多大？解：取加速度方向为正方向 FN－G= m a FN = G+ m a = m （ g + a ) 根据牛顿第三定律得人对升降机的压力 F 压＝ FN ＝ m ( g ＋ a ) > m g
图 4
(2)升降机以4 m/s2的加速度加速上升． (3)升降机以5 m/s2的加速度加速下降． (4)升降机以弹力加速度g加速下降． (5)升降机以加速度a＝12 m/s2加速下降．
答案
(1)600 N
(2)840 N
(3)300 N
(4)0
(5)0
FN a
G
超重与失重
什么情况下物体发生超重现象？
什么情况下物体发生失重现象？
类型加速上升减速上升加速下降减速下降
v方向向上向上向下向下
a方向
向上向下向下向上
现象
超重失重失重超重
结论：当加速度方向向上时，物体发生超重现象，当加速度方向向下时，物体发生失重现象。
课时作业
1．以下关于超重与失重的说法正确的是状态 B．在超重现象中，物体的重力是增大的 C．处于完全失重状态的物体，其重力一定为零 D．如果物体处于失重状态，它必然有向下的加速度 ( D ) A．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重

4-6 超重和失重

4.6：超重和失重一：知识精讲归纳考点一、超重和失重1．视重：体重计的示数称为视重，反映了人对体重计的压力．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：物体具有竖直向下(选填“竖直向上”或“竖直向下”)的加速度．3．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：物体具有竖直向上(选填“竖直向上”或“竖直向下”)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，方向竖直向下．大重难点规律总结：1．对视重的理解当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上相对静止时，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．当物体处于超重或失重状态时，物体的重力并未变化，只是视重变了．2．超重、失重的比较特征状态加速度视重(F)与重力的关系运动情况受力图平衡a＝0F＝mg 静止或匀速直线运动超重竖直向上或有竖直向上分量由F－mg＝ma得F＝m(g＋a)>mg向上加速或向下减速失重竖直向下或有竖直向下分量由mg－F＝ma得F＝m(g－a)<mg向下加速或向上减速完全失重a＝g F＝0自由落体运动、抛体运动二：考点题型归纳题型一：超重和失重的概念1．（2022·全国·高一课时练习）图甲为一弹簧高跷的结构简图。

当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后，人就被向上弹起，进而带动高跷跳跃，如图乙所示。

则下列说法正确的是（）A．人向上弹起的过程中，一直处于超重状态B．人向上弹起的过程中，踏板对人的作用力大于人对踏板的作用力C．弹簧压缩到最短时，高跷对人的作用力大于人受到的重力D．弹簧压缩到最短时，高跷对人的作用力小于人受到的重力2．（2022·全国·高一课时练习）如图所示，质量为m的游客乘坐环形座舱（套装在竖直柱子），由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下，落到一定位置时，制动系统启动，到地面时刚好停下．已知座舱开始下落时的高度为76m，当落到离地面28m的位置时开始制动做匀减速运动．不计空气阻力，重力加速度为g，则此过程中下列说法中正确的是（）A．当座舱落到离地面50m时，座舱对游客的作用力大小等于mgB．当座舱落到离地面50m时，座舱对游客的作用力大小大于mgC．当座舱落到离地面20m时，座舱对游客的作用力大小大于mgD．当座舱落到离地面20m时，座舱对游客的作用力大小小于mg3．（2022·安徽安庆·高一期末）如图所示，在台秤上放置一个箱子，箱子顶部固定一根弹簧，弹簧下面悬挂一个金属小球，静止时小球位于O点，此时台秤的示数为m0，把小球拉到A点释放，小球就在A、O、B之间往复运动了起来，下面说法正确的是（）A．小球从A运动到O阶段台秤的示数大于m0B．小球从O运动到B阶段台秤的示数大于m0C．小球从B运动到O阶段台秤的示数大于m0D．小球从O运动到A阶段台秤的示数小于m0题型二：电梯中的超失重问题分析4．（2022·浙江·杭州市富阳区第二中学高一期末）将一台悬挂式测力计放在电梯中，并在测力计上挂上一重物，当电梯平稳运行时，测力计的示数为1N；从某时刻起，发现测力计的示数稳定在1.2N，取g＝10m/s2，则（）A．物体的质量变为0.12gB．电梯可能正在以2m/s2的加速度加速上升C．电梯可能正在以2m/s2的加速度加速下降D．电梯已经停在顶楼5．（2021·天津·高一期末）近年来天津市试点为老旧小区加装垂直电梯，如图甲，取竖直向上方向为正方向，某人某次乘电梯时的速度和时间图像如图乙所示，以下说法正确的是（）A ．4s 时电梯停止在某一层楼B ．1-3s ，此人处于超重状态，重力变大C ．5-7s ，此人处于失重状态，支持力小于重力D ．电梯先做匀加速直线运动，再做匀减速直线运动6．（2022·黑龙江·密山市第四中学高一期末）一质量为m 的人站在电梯中，电梯加速上升，加速大小为3g，g 为重力加速度。

4.6 超重和失重

F压
电梯运行情况
制动
运动情况速度、加速度方向减速上升匀速运动加速上升加速下降匀速运动减速下降 V ↑a↓ V ↑a=0
压力
超重/失重
F=mg-ma F=mg
失重
上升
↑ ↓
运行启动启动
V↑a↑
V↓a↓
F=mg+ma
F=mg-ma F=mg F=mg+ma
超重
失重
下降
运行制动
V↓a=0
练习1一个人站在医用体重计的测盘上，不动时读数为 G，此人在迅速下蹲过程中，磅秤的读数（ B ） 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 过程分析：人下蹲是由静止开始向下运动，速度增加，具有向下的加速度（失重）；蹲下后最终速度变为零，故还有一个向下减速的过程，加速度向上（超重）。
思考
人在站起过程，情况又是怎样？
本节内容总结
1、超重和失重现象。 2、物体是超重还是失重是由α的方向来判定的，与v方向无关。不论物体处于超重还是失重状态，重力不变。规律
a 向上｛
a 向下｛
加速上升减速下降加速下降减速上升
｝超重现象｝失重现象
V↓a↑
超重
a、当物体有向上的加速度时（加速上升或减速下降），产生超重现象。 b、当物体有向下的加速度时（加速下降或减速上升），产生失重现象。 c、发生超重或失重现象与物体运动方向无关注意：物体处于超重（失重）状态时，地球作用于物体的重力始终存在，且大小不变
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，称为完全失重现象此时，a=g
秤一秤

专题4.6 超重和失重（解析版）

第四章力和运动的关系第6节超重和失重【知识清单】１.测量重力的常用两种方法：一种方法是先测量物体，再用测量物体质量m，利用可得物体的重力G= .另一种方法是利用平衡条件对重力进行测量，将待测物体悬挂或放置在测力计上，使它处于状态，测力计的示数即等于物体的重力。

2.测力计的示数称为物体的，反映了物体对测力计的压力或拉力的大小。

3.物体对支持物的压力（或悬挂物的拉力）物体所受重力的现象，叫做失重现象。

失重现象发生的条件是当物体具有的加速度或加速度分量。

4.当物体的加速度等于重力加速度g时，物体对支持物的压力（或悬挂物的拉力）等于,称为。

5.物体对支持物的压力（或悬挂物的拉力）物体所受重力的现象，叫做超重现象。

超重现象发生的条件是当物体具有的加速度或加速度分量。

【答案】1.做自由落体运动的加速度g；天平；牛顿第二定律；mg；静止 2.视重 3.小于；向下4.零；完全失重5.大于；向上【考点题组】【题组一】失重与超重现象1.跳高运动员离开地面后，在空中经历了上升和下落两个过程，则运动员（）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．上升和下落过程均处于超重状态D．上升和下落过程均处于失重状态【答案】D【解析】上升过程与下落过程运动员加速度方向均向下，故均处于失重状态，ABC错误D正确．2.下列哪个说法是正确的( )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【答案】B【解析】本题通过生活中的实例,考查同学们对超重和失重的理解,解答该题的关键是明确超重和失重的实质.产生超重(失重)的本质就是所处状态具有向上(向下)的加速度,题中A 、B 、C 选项中所描述的都是平衡状态,B 中上升和下落过程速度均向,处于失重状态,故选项B 正确.3.某同学将一体重秤放在电梯的地板上，他站在体重秤上随电梯沿竖直方向做变速运动并记录了几个特定时刻体重秤的示数如下表所示。

4.6 超重和失重

第四章运动和力的关系
4.6 超重和失重
有趣的情景：
1.用纸带挂住钩码，迅速上提
2.电梯中一物体放在电子秤上，电梯启动、制动和运行过程中电子秤示数的变化
学习目标
（1）知道重力测量的两种方法（2）能运用牛顿运动定律解释超重和失重现象，
理解产生超重和失重现象的条件（3）知道完全失重现象。
探究主题一：重力的测量
当瓶子自由下落时，瓶中的水处于完全失重状态，重的实质
物体的重力不变物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）变大或变小
超重、失重的判断
a向上视重 > 重力超重状态判断 a向下视重 < 重力失重状态
超重还是失重由a方向决定，与v方向无关
va mg
【太空中的完全失重现象】
小结
（1）重力测量的两种方法（2）运用牛顿运动定律解释超重和失重现象，
理解产生超重和失重现象的条件（3）完全失重现象。
1.如何来测量物体的重力？你有几种方法？
2.用测力计测量重力时物体处于什么状态？利用了什么物理原理？
实重：物体实际的重力，G=mg 视重：体重计（测力计）的示数，即被测物体对悬挂物的拉力或对支持物的压力
探究主题二：超重和失重
1.物体经历了哪些运动过程？速度方向向哪？加速度方向向哪？
2.每个过程中电子秤的示数如何变化？
重力不变
2、两种情况：向上减速向下加速
3、特点：
a方向向下
完全失重现象
思考：当电梯以加速度 a = g竖直加速下降时，物体对电
子秤的压力是多少？
由FN = mg – ma得：FN =0 完全失重：当加速度 a = g时，物体对支持物的压力或对悬
挂物的拉力（视重）为零的现象。

物理：4.6《超重和失重》知识点总结课件(粤教版必修1)

超重、失重的比较
特征
视重(F)与
加速度
运动情况
状态
重力关系
平衡
a＝0
F＝mg
静止或匀速直线运动
超重失重
向上向下
F＝m(g＋a) 向上加速，
>mg
向下减速
F＝m(g－a) 向下加速，
<mg
向Байду номын сангаас减速
受力图
完全失重
a＝g
F＝0
抛体，正常运行的卫星
解答超重、失重问题的一般方法 1．明确研究对象． 2．对研究对象进行受力分析和运动状态分析，并画出示意图． 3．确定加速度方向．这是处理超重和失重问题的关键，只要加速度向上，就属于超重，只要加速度向下，就属于失重，与物体的运动方向无关． 4．根据牛顿第二定律列方程求解．列方程时，一般选加速度的方向为正方向．
根据上面分析，符合以上要求的运动过程应该是：由静止加速下落，然后减速，最后回到静止．
粗的手脚，排列成整齐的兵阵……壮扭公主摇动极像小翅膀似的耳朵又是一声大吼，所有石都像巨大的导弹一样腾空而起，向怒放的烟花一样朝四周超巨型的泥龙卷射去… …随着一阵阵的爆炸和一片片的闪光，所有的泥龙卷群都烟消云散、不见了踪影……只见女裁缝契雯娃姑婆和另外二个校妖突然齐声怪叫着组成了一个巨大的猫妖猛胆兽！
完全失重 1．完全失重：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)_等__ __于__零时(填“等于”、“大于”或“小于”)，物体有向下的加速度为_g__的现象．N＝0 或 T＝0. 2．定量分析：mg－N＝ma＝mg 所以 N＝0 由牛顿第三定律可知，物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)N′＝0.
第六节超重和失重
超重现象 1．超重现象：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)_大__ _于__物体重力的现象，物体有向_上___的加速度． 2．定量分析：N－mg＝ma 所以 N＝m(g＋a)>mg 由牛顿第三定律知，物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)N′>mg.

4.6《超重与失重》

重计示数如图所示，则在这段时间内(
D
)
A．晓敏同学所受的重力变小了
B．晓敏同学对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力
C．电梯一定在竖直向下运动

D．电梯的加速度大小为，方向一定竖直向下

特征状态
加速度
视重(F)与重力关系
运动情况
平衡
a＝0
F＝mg
静止或匀速直线运动
超重
向上
F＝m(g＋a) >mg
分析超重与失重问题的基本思路
超重和失重问题实质上就是牛顿第二定律应用的延续，解题时仍应抓住联系
力和运动的桥梁——加速度．
(1)确定研究对象．
(2)把研究对象从物体系中隔离出来，对其进行受力分析，并画出受力示意图．
(3)选取正方向，分析物体的运动情况，明确加速度的方向．
(4)根据牛顿运动定律和运动学公式列方程．
水银压强计、天平将无法使用；摆钟停摆；弹簧测力计不能测重力等．
【典例2】一个质量是60 kg的人站在升降机的地板上，升降机的顶部悬挂着一
个弹簧测力计，弹簧测力计下面挂着一个质量是50 kg的物体．当升降机向上运动
时，该人在某时刻看到弹簧测力计的示数为400 N，求此时人对升降机地板的压
力．(g取10 m/s2)
F’=F=G-ma<G
a
FN
G
此时重力
当物体处于失重状态，且a＝g 时会发生什么现象？
为零吗？
7、物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零的
情况称为完全失重现象。
如：自由落体运动
和竖直上抛运动
人站在秤上，由静止开始变
为蹲在秤上，秤的读数如何
变化？
人站在力传感器上完成下蹲动作。观察计算机采集的图线

4.6超重与失重

跟踪训练 1.一个站在升降机上的人，用弹簧测力计提着一条
质量为 1 kg 的鱼，弹簧测力计的读数为 12 N，该人的体重为
750 N，则他对升降机底板的压力为(g 取 10 m/s2)( )
A．750 N
B．762 N
C．900 N
D．912 N
解析：选 D。1 kg 的鱼的重力应为 10 N，而弹簧测力计的拉力为 12 N，可知鱼所受的合力 F＝(12－10) N＝2 N，由牛顿第二定律 F＝ma，可知鱼此时的加速度为 2 m/s2，方向向上，也表明升降机及升降机中的人正做加速度向上的运动。将人和鱼看做一个整体可得 N－(M＋m)g＝(M＋m)a，N 为地板对人向上的作用力，而人对地板的反作用力与 N 相等，方向向下，计算可得 N＝912 N，故选 D。
s1＝12a1t21＝12×1×22 m＝2 m
在 t1＝2 s 到 t2＝5 s 的时间内，体重计的示数等于 mg，故电梯应匀速上升运动，速度为 t1 时刻电梯的速度，即 v1＝a1t1＝1×2 m/s＝2 m/s 在这段时间内电梯上升的高度 s2＝v1(t2－t1)＝2×(5－2) m＝6 m 在 t2＝5 s 到 t3＝6 s 的时间内，体重计的示数为 320 N 小于 mg，故电梯应做减速上升运动．设这段时间内体重计作用于小孩的力为 F2，电梯及小孩的加速度为 a2，由牛顿第二定律得： F2－mg＝ma2 a2＝F2－mmg＝320－ 40400 m/s2＝－2 m/s2
N－mg＝ma，所以 N＝mg＋ma. 由牛顿第三定律得人对电梯底部的压力 N′为 N′＝N＝mg＋ma＝43mg.
[答案]
4 3mg
规律方法在超重现象中，物体所受的重力始终不变，只是测力计的示数 (又称视重)发生了变化，好像物体的重力有所增大。物体具有向上的加速度时，处于超重状态．超重与物体的运动方向无关，所以在分析超重现象时，对加速度方向的分析是关键。

4.6超重和失重

上部分的水对以下部分的水的没有压力，小孔没有水流出。
【例题2】(多选)小明站在电梯内的体重计上，电梯静止时体重计示数为50 kg，若电梯
在竖直方向运动过程中，他看到体重计的示数为45 kg时，取重力加速度g＝10 m/s2.下
面说法中正确的是(
BC )
A.电梯可能在加速上升，加速度大小为9 m/s2
站起过程
下蹲过程
结论：
当物体有向上的加速度——
超重
当物体有向下的加速度——
失重
超重、失重与物体的速度无
关，与物体的运动轨迹无关
结论：人的运动状态对体重计上显示的结果有影响。
做一做
在电梯地板上放一台体重计，一物体放在体重计上，
观察电梯启动、制动和运行过程中体重计示数的变化。
结论：
减
速
当物体有向上的加速度——超重
解：对人进行受力分析，
根据牛顿第二定律，有FN－mg=ma
故：FN = m(g +a)=60×(9.8+0.25)N=603N
由牛顿第三定律得：FN′ =-FN =-603N
人对电梯的压力大小为603N，方向竖直向下。
思考：当升降机以加速度 a = g竖直加速下降时，物体对支持物的压
力或对悬挂物的拉力是多少？
力，重物处于失重状态，C错误．
课堂练习
1、某同学利用体重计研究超重与失重现象．在一次实验中，她先蹲在体重计上，在她
由稳定的蹲姿变化到稳定站姿的过程中，下列说法正确的是( D )
A.该同学处于超重状态
B.该同学处于失重状态
C.体重计示数先减小后增大
D.体重计示数先增大后减小
人从下蹲状态站起来的过程中，先向上做加速运动，后向上做减速运动，

超重与失重 2014

根据牛顿第二定律， F ma 合有： m'g F m' a 代入数据得 m' 60k g
F
a mg
练习2、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（） B A B C D 先大于G，后小于G 先小于G，后大于G 大于G 小于G
思维点拨：人下蹲是怎样的一个过程？人下蹲过程分析：由静止开始向下运动，速度增加，具有向下的加速度（失重）；蹲下后最终速度变为零，故还有一个向下减速的过程，加速度向上（超重）。
• 练习4．电梯里放有一个弹簧体重计，质量为60千克的物体停放在体重计上。求下列四种情况中体重计的读数：（1）电梯不动或匀速运动；（2）电梯以2m/s2的加速度匀加速上升；（3）电梯以2m/s2的加速度匀减速上升；（4）电梯作自由落体运动。
航天飞机上的两名宇航员在进行交接班。从图中可以看到上班者仅1根手指即可将下班者“举”离工作岗位。
条件：物体具有向下的加速度，且a＝ｇ
四、超重与失重概念小结
1.超重：1.物体具有向上的加速度时，物体对水平
支持面的压力或对竖直悬线的拉力大于重力的现
象，叫超重现象
2.失重：当物体具有向下的加速度时，物体对水平支持面的压力或对竖直悬线的拉力小于重力的现象叫失重现象
3、当物体向下的加速度等于重力加速度时，物体对水平支持物的压力或对竖直悬线的拉力为零的现象，叫完全失重现象。 4、注意点：无论物体是处于超重状态，还是处于失重状态，物体所受的重力不变，只是与物体处于平衡状态时相比较，物体对水平支持面的压力或对竖直悬线的拉力发生了变化，即视重变了
§3.7 超重和失重
处在太空完全失重环境下，天平，弹簧秤，水银气压计，体重计都不可以使用；

4.6 超重和失重课件

人教版必修第一册
4.6 超重和失重
思考？
站在体重计上向下蹲，你会发现，在下蹲的过程中，体重计的示数先变小，后变大，再变小。当人静止后，保持某一数值不变。这是为什么呢？
一、超重、失重的定义
▪ 1、定性演示：
▪ 用一个弹簧挂一个钩码，观察钩码静止时和上下运动过程中弹簧长度的变化。
液体呈绝对球形
制造理想的滚珠
制造泡沫金属
所受重力有什么关系。
运动状态
速度方向
加速度方向速上升
匀速下降
加速上升减速上升加速下降减速下降
运动状态速度方向
匀速上升
上
匀速下降
下
加速上升
上
减速上升
上
加速下降
下
减速下降
下
加速度方向
上下下上
比较F与G的超重、失重
大小
的情况
F=G
F=G
F>G
超重
根据牛顿第二定律得 F-G=ma
由此可得 F=G+ma= m(g+a)
代入数据得Ｆ＝515Ｎ
根据牛顿第三定律，
Ｇ
人对地板的压力大小也是515Ｎ，方向竖直向下，所以测力计的示数就是515Ｎ
思考：若人站在升降机里和升降机一起以重力加速度g下降，测力
计的示数是多少？
F=0 G
分析：以人为研究对象，人受到重力Ｇ和支持力Ｆ作用．根据牛顿第二定律得G - F = ma=mg 由此可得支持力F＝０根据牛顿第三定律，人对地板的压力也是０，测力计的示数是０
分析人站在电梯内的水平地板上，随电梯上升过程中受到两个力的作用：重力 mg 和地板的支持力 FN，受力分析如图 4.6-6 所示。