新鲁教版高中物理必修一课件：课时6.4(共82张PPT)
合集下载
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
D.向上运动的物体也可能处于失重状态
【答案】D
3.下列情景中属于超重状态的是(
A.竖直上抛的篮球
B.自由下落的苹果
C.减速下降的降落伞
D.匀速上升的电梯
)。
【答案】C
4.某同学为了测定电梯的运动情况,用一弹簧测力计将质量为 m
的物体悬挂在电梯的天花板上,当物体相对于电梯静止时,弹簧
4
测力计的示数为3mg,说明(
A.在测量方向上弹簧秤可以处于任何状态
B.在测量方向上弹簧秤必须处于静止状态或匀速直线运动
状态
C.用弹簧秤测量物体的重力是二力平衡
D.弹簧秤的读数直接得到的是弹簧秤受到的拉力
【答案】BCD
2.关于超重和失重下列说法中正确的是(
)。
A.超重是指物体的重力变大了
B.失重是指物体的重力变小了
C.向上运动的物体一定处于超重状态
问题:阅读整节内容,回答下列问题。
(1)物体所受重力不会因为运动状态的改变而变化。但是,人
站在体重计上,在蹲下去和站起来的过程中,体重计的示数将会
发生什么样的变化呢?为什么?
(2)产生超重、失重的条件是什么?
解答:(1)当人下蹲时,体重计示数先减小再增大,最后
恢复正常;当人站起时,体重计示数先增大再减小,最后恢复正常。
1.(考查超重和失重概念)关于超重和失重,下列说法正确的是
(
)。
A.超重就是物体受的重力增大了
B.失重就是物体受的重力减小了
C.完全失重就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
【解析】超重与失重现象仅仅是一种表象,只是拉力(或压力)
的增大或减小,物体的重力大小是不变的。
够正确地进行受力分析,特别要注意合外力方向与加速度方向一
致,所以列牛顿第二定律方程时,一般选加速度的方向为正方向。
1.图示是我国长征火箭把载人神舟飞船送上太空的情景,宇航员
在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验,下
列说法正确的是 (
)。
A.火箭加速上升时,宇航员处于失重状态
是(
)。
A.当电梯匀速上升时,弹簧测力计的示数增大,电梯匀速下
降时,弹簧测力计的示数减小
B.只有电梯加速上升时,弹簧测力计的示数才会增大,只有
电梯加速下降时,弹簧测力计的示数才会减小
C.不管电梯向上或向下运动,只要加速度的方向竖直向上,
弹簧测力计的示数一定增大
D.不管电梯向上或向下运动,只要加速度的方向竖直向下,
(2)当弹簧秤和钩码静止、缓慢上升、缓慢下降时,弹簧秤的
示数保持不变,都和钩码的重力相等;当弹簧秤和钩码突然上升
时,弹簧秤的示数将突然增大;当弹簧秤和钩码突然下降时,弹簧
秤的示数将突然减小。
知识链接:超重和失重是物体在运动中表现出来的现象,物
体本身的重力并没有发生变化。
主题 2:超重、失重现象的解释(重点探究)
(1)定义:物体对支持物的竖直压力(或对悬挂物的拉力)等于
零的现象叫⑤完全失重。
(2)产生条件:物体的加速度等于⑥重力加速度。
①大于 ②向上 ③小于 ④向下 ⑤完全失重 ⑥重力加速度
1.教材中图 6-26 挂着重物的测力计突然竖直向上加速,测力
计的读数有何变化?
11、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。
速度方向向上,则物体出现超重现象;加速度方向向下,则物体出
现失重现象。
知识链接:判断是超重还是失重,只需看物体在竖直方向的
加速度(分加速度)的方向,与物体运动方向无关。
主题 3:完全失重现象
问题:阅读完本节内容以后,回答下列问题。
(1)挂在弹簧秤上的钩码跟弹簧秤一起做自由落体运动时,
弹簧秤的示数为多少?
这是因为人在下蹲时,先做加速运动,加速度方向向下,人所受到
的重力大于支持力(人对体重计的压力),故体重计示数突然减小;
后做减速运动,加速度方向向上,人所受到的重力小于支持力(人
对体重计的压力),故体重计示数突然增大;最后静止不动,加速
度为零,体重计示数等于正常值。同理可分析当人站起时的情况。
(2)产生超重和失重的条件是物体在竖直方向有加速度。加
【点拨】①物体的加速度向上时,处于超重状态,有两种情况:
一是物体向上做加速运动;二是物体向下做减速运动。
②同理,物体的加速度向下时,处于失重状态,也有两种情况:
一是向上做减速运动;二是向下做加速运动。
拓展二:牛顿第二定律定量分析超重和失重问题
2.某人在以加速度 a1=2 m/s2 匀加速下降的升降机中,最多能
【答案】AB
【点评】超重和失重现象的本质是牛顿第二定律的体现。
3.(考查完全失重的产生条件)跳水运动员从 10 m 跳台腾空跃起,
先向上运动一段距离达到最高点后,再自由下落进入水池,不计
空气阻力。关于运动员在空中的上升过程和下落过程,以下说法
正确的有(
)。
A.上升过程处于超重状态,下落过程处于失重状态
600
m0= = 10 kg=60 kg
当物体以加速度 a2 匀加速上升时,对物体有: F-m2g=m2a2,得
a2=
- 2 g 600-50×10
= 50
2
2
m/s2=2 m/s2, 所以升降机上升的加速度为 2
m/s 。
【答案】60 kg 2 m/s2
【点拨】运用牛顿第二定律分析超重、失重问题的关键是能
课时 6.4 超重与失重
序号
知识目标
1
超重和失重概念
2
超重和失重的特点
3
超重和失重问题的求
解
学法建议
阅读课本
联系生活实践
阅读课本
归纳总结
阅读课本
习题训练
标准要求
理解
理解
掌握
重点难点:理解超重、失重的原因,应用牛顿定律求解超
重和失重问题。
教学建议:本节课先通过一个小实验,让学生观察超重现象
的特征。教学中要注意结合教材和例题,帮助学生进一步掌握动
1.超重
(1)定义:物体对支持物的竖直压力(或对悬挂物的拉力)①
大于物体所受的重力的现象。
(2)产生条件:物体具有②向上的加速度。
2.失重
(1)定义:物体对支持物的竖直压力(或对悬挂物的拉力)③
小于物体所受的重力的现象。
(2)产生条件:物体具有④向下的加速度(a=g 时,物体完全失
重)。
3.完全失重
12、首先是教师品格的陶冶，行为的教育，然后才是专门知识和技能的训练。
物理
13、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。2021/11/62021/11/6November 6, 2021
14、孩子在快乐的时候，他学习任何东西都比较容易。
15、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。
)。
A.电梯可能以加速度3 减速上升
B.电梯可能以加速度 减速下降
3
C.电梯可能以加速度 加速上升
3
D.电梯可能以加速度3 加速下降
【答案】BC
主题 1:超重、失重现象
问题:阅读整节内容,回答下列问题。
(1)弹簧秤测物体重量的原理是什么?
(2)在弹簧秤下端挂一钩码,当弹簧秤和钩码静止、缓慢上升、
缓慢下降、突然上升和突然下降时弹簧秤的示数将如何变化?
解答:(1)弹簧秤的示数实际上是由于重物拉弹簧的力引起
的,故弹簧秤的示数在任何情况下都和拉弹簧的力等大,而弹簧
秤对物体的拉力与物体对弹簧秤的拉力是一对相互作用力,大小
总是相等的,只有在弹簧秤和重物处于平衡状态时,弹簧秤的示
数才和物体所受的重力等大。
力学研究问题的一般思路,包括明确研究对象,进行受力分析、运
动情况分析,运用动力学有关规律列式讨论或计算等。
导入新课:让学生体验和感受超重和失重实验,让一个学生
站在健康秤上下蹲,让其观察秤上示数变化,其他学生通过视频
观察秤上读数变化,对人进行受力分析和运动情况分析。也可播
放王亚萍太空授课视频,让学生直观感受失重空间中的现象。
2021/11/62021/11/6
解答:测力计的读数增大。
2.乘电梯时,在电梯刚下降的瞬间,人有种“飘飘然”的感觉,
是人的重力减小了吗?
解答:不是人的重力减小了,是由于人在加速下降过程中,电
梯对人的支持力小于人的重力,人处于失重状态。
1.关于用弹簧秤测量物体的重力,下列说法中正确的是(
)。
16、一个人所受的教育超过了自己的智力，这样的人才有学问。
17、好奇是儿童的原始本性，感知会使儿童心灵升华，为其为了探究事物藏下本源。2021年11月2021/11/62021/11/62021/11/611/6/2021
18、人自身有一种力量，用许多方式按照本人意愿控制和影响这种力量，一旦他这样做，就会影响到对他的教育和对他发生作用的环境。
故电梯可能在高处向下加速,接着匀速,再减速,最后停在低处,
所以 A、B、C 三项正确。
【答案】ABC
【点评】根据图象上拉力的变化,结合物体的实际受力情况,
同样可知物体的超重、失重情况。
拓展一:超重和失重的定性分析
1.悬挂在电梯天花板上的弹簧测力计的钩子上挂着质量为 m
的物体,电梯静止时弹簧测力计的示数为 G=mg。下列说法正确的
度一致。
【解析】设此人在地面上的最大“举力”是 F,以物体为研究
对象进行受力分析,当升降机以加速度 a1=2 m/s2 匀加速下降时,
物体受力情况如图所示。
根据牛顿第二定律有:m1g-F=m1a1,解得 F=m1(g-a1)=75×(10-2)
N=600 N
设人在地面上最多可举起质量为 m0 的物体,则 F=m0g,得
【答案】D
【点评】处于超重或失重状态时,重力并没变,只是对绳子的
拉力或支持物的压力变了。
2.(考查失重的产生条件)质量为 m 的物体放置在升降机内的台秤
上,升降机以加速度 a 在竖直方向上做匀变速直线运动。若物体
处于失重状态,则(
)。
A.升降机加速度的方向竖直向下
B.台秤示数减小 ma
C.升降机一定向上运动
B.上升过程处于失重状态,下落过程处于超重状态
C.上升过程和下落过程均处于超重状态
D.上升过程和下落过程均处于完全失重状态
【解析】跳水运动员在空中时无论上升还是下降,加速度方
向均向下,由于不计空气阻力,故均为完全失重,选 D 项。
【答案】D
【点评】完全失重现象就是物体只受重力作用的情况。
4.(考查利用图象分析超重和失重现象)某实验小组的同学在电
举起 m1=75 kg 的物体,则此人在地面上最多可举起多大质量的物
体?若此人在一匀加速上升的升降机中最多能举起 m2=50 kg 的物
体,则此升降机上升的加速度 a2 是多大?(取 g=10 m/s2)
【分析】人能提供的举力(支持力)是不变的,被举起的物体
受到重力和支持力两个力作用,它具有的加速度与升降机的加速
梯的天花板上固定一根弹簧秤,使其测量挂钩向下,并在挂钩上
悬挂一个重为 10 N 的钩码,弹簧秤的弹力随时间变化的规律可通
过传感器直接得出,如图所示。t=0 时,物体处于平衡状态,则下列
分析正确的是(
)。
A.从时刻 t1 到 t2 钩码处于失重状态
B.从时刻 t3 到 t4 钩码处于超重状态
C.电梯可能开始在 15 楼,先加速向下,接着匀速向下,再减速
弹簧测力计的示数一定减小
【分析】发生超重或失重现象与物体的速度无关,只取决于
加速度的方向。只要加速度方向向上就是超重,加速度方向向下
就是失重。
【解析】超重时,加速度方向向上,示数大于重力;失重时,加
速度方向向下,示数小于重力,与运动方向无关,因此 A、B 两项错
误,C、D 两项正确。
【答案】CD
(2)在完全失重的情况下,物体所受的重力发生了变化吗?
解答:(1)因为弹簧秤和钩码一起自由下落,相对静止,二者
之间没有相互作用,故弹簧秤的示数为零。
(2)在完全失重的情况下,物体所受的重力并没有变化。
知识链接:物体的几个“重”:实重、视重、超重和失重。
超重:视重大于实重。
失重:视重小于实重。
完全失重:视重等于零。
D.升降机一定做加速运动
【解析】当物体加速度向下时,物体处于失重状态。反之,当
物体在竖直方向上运动且处于失重状态时,加速度方向一定竖直
向下,故 A 项正确;对物体进行受力分析,设物体受到秤的支持力
为 N,则 mg-N=ma,得 N=mg-ma,即台秤示数比静止时减小 ma,故 B
项正确;加速度方向与速度方向无必然联系,故 C、D 两项错误。
向下,最后停在 1 楼
D.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 15 楼
【解析】在 t1~t2 时间内,弹簧秤示数小于钩码的重力,即钩码
处于失重状态,该时间内电梯具有向下的加速度;在 t3~t4 时间内
弹簧秤示数大于重力,钩码处于超重状态,电梯具有向上的加速
度, 0~t1、t2~t3、t4 之后的时间内物体在竖直方向的加速度为零。
【答案】D
3.下列情景中属于超重状态的是(
A.竖直上抛的篮球
B.自由下落的苹果
C.减速下降的降落伞
D.匀速上升的电梯
)。
【答案】C
4.某同学为了测定电梯的运动情况,用一弹簧测力计将质量为 m
的物体悬挂在电梯的天花板上,当物体相对于电梯静止时,弹簧
4
测力计的示数为3mg,说明(
A.在测量方向上弹簧秤可以处于任何状态
B.在测量方向上弹簧秤必须处于静止状态或匀速直线运动
状态
C.用弹簧秤测量物体的重力是二力平衡
D.弹簧秤的读数直接得到的是弹簧秤受到的拉力
【答案】BCD
2.关于超重和失重下列说法中正确的是(
)。
A.超重是指物体的重力变大了
B.失重是指物体的重力变小了
C.向上运动的物体一定处于超重状态
问题:阅读整节内容,回答下列问题。
(1)物体所受重力不会因为运动状态的改变而变化。但是,人
站在体重计上,在蹲下去和站起来的过程中,体重计的示数将会
发生什么样的变化呢?为什么?
(2)产生超重、失重的条件是什么?
解答:(1)当人下蹲时,体重计示数先减小再增大,最后
恢复正常;当人站起时,体重计示数先增大再减小,最后恢复正常。
1.(考查超重和失重概念)关于超重和失重,下列说法正确的是
(
)。
A.超重就是物体受的重力增大了
B.失重就是物体受的重力减小了
C.完全失重就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
【解析】超重与失重现象仅仅是一种表象,只是拉力(或压力)
的增大或减小,物体的重力大小是不变的。
够正确地进行受力分析,特别要注意合外力方向与加速度方向一
致,所以列牛顿第二定律方程时,一般选加速度的方向为正方向。
1.图示是我国长征火箭把载人神舟飞船送上太空的情景,宇航员
在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验,下
列说法正确的是 (
)。
A.火箭加速上升时,宇航员处于失重状态
是(
)。
A.当电梯匀速上升时,弹簧测力计的示数增大,电梯匀速下
降时,弹簧测力计的示数减小
B.只有电梯加速上升时,弹簧测力计的示数才会增大,只有
电梯加速下降时,弹簧测力计的示数才会减小
C.不管电梯向上或向下运动,只要加速度的方向竖直向上,
弹簧测力计的示数一定增大
D.不管电梯向上或向下运动,只要加速度的方向竖直向下,
(2)当弹簧秤和钩码静止、缓慢上升、缓慢下降时,弹簧秤的
示数保持不变,都和钩码的重力相等;当弹簧秤和钩码突然上升
时,弹簧秤的示数将突然增大;当弹簧秤和钩码突然下降时,弹簧
秤的示数将突然减小。
知识链接:超重和失重是物体在运动中表现出来的现象,物
体本身的重力并没有发生变化。
主题 2:超重、失重现象的解释(重点探究)
(1)定义:物体对支持物的竖直压力(或对悬挂物的拉力)等于
零的现象叫⑤完全失重。
(2)产生条件:物体的加速度等于⑥重力加速度。
①大于 ②向上 ③小于 ④向下 ⑤完全失重 ⑥重力加速度
1.教材中图 6-26 挂着重物的测力计突然竖直向上加速,测力
计的读数有何变化?
11、凡为教者必期于达到不须教。对人以诚信，人不欺我;对事以诚信，事无不成。
速度方向向上,则物体出现超重现象;加速度方向向下,则物体出
现失重现象。
知识链接:判断是超重还是失重,只需看物体在竖直方向的
加速度(分加速度)的方向,与物体运动方向无关。
主题 3:完全失重现象
问题:阅读完本节内容以后,回答下列问题。
(1)挂在弹簧秤上的钩码跟弹簧秤一起做自由落体运动时,
弹簧秤的示数为多少?
这是因为人在下蹲时,先做加速运动,加速度方向向下,人所受到
的重力大于支持力(人对体重计的压力),故体重计示数突然减小;
后做减速运动,加速度方向向上,人所受到的重力小于支持力(人
对体重计的压力),故体重计示数突然增大;最后静止不动,加速
度为零,体重计示数等于正常值。同理可分析当人站起时的情况。
(2)产生超重和失重的条件是物体在竖直方向有加速度。加
【点拨】①物体的加速度向上时,处于超重状态,有两种情况:
一是物体向上做加速运动;二是物体向下做减速运动。
②同理,物体的加速度向下时,处于失重状态,也有两种情况:
一是向上做减速运动;二是向下做加速运动。
拓展二:牛顿第二定律定量分析超重和失重问题
2.某人在以加速度 a1=2 m/s2 匀加速下降的升降机中,最多能
【答案】AB
【点评】超重和失重现象的本质是牛顿第二定律的体现。
3.(考查完全失重的产生条件)跳水运动员从 10 m 跳台腾空跃起,
先向上运动一段距离达到最高点后,再自由下落进入水池,不计
空气阻力。关于运动员在空中的上升过程和下落过程,以下说法
正确的有(
)。
A.上升过程处于超重状态,下落过程处于失重状态
600
m0= = 10 kg=60 kg
当物体以加速度 a2 匀加速上升时,对物体有: F-m2g=m2a2,得
a2=
- 2 g 600-50×10
= 50
2
2
m/s2=2 m/s2, 所以升降机上升的加速度为 2
m/s 。
【答案】60 kg 2 m/s2
【点拨】运用牛顿第二定律分析超重、失重问题的关键是能
课时 6.4 超重与失重
序号
知识目标
1
超重和失重概念
2
超重和失重的特点
3
超重和失重问题的求
解
学法建议
阅读课本
联系生活实践
阅读课本
归纳总结
阅读课本
习题训练
标准要求
理解
理解
掌握
重点难点:理解超重、失重的原因,应用牛顿定律求解超
重和失重问题。
教学建议:本节课先通过一个小实验,让学生观察超重现象
的特征。教学中要注意结合教材和例题,帮助学生进一步掌握动
1.超重
(1)定义:物体对支持物的竖直压力(或对悬挂物的拉力)①
大于物体所受的重力的现象。
(2)产生条件:物体具有②向上的加速度。
2.失重
(1)定义:物体对支持物的竖直压力(或对悬挂物的拉力)③
小于物体所受的重力的现象。
(2)产生条件:物体具有④向下的加速度(a=g 时,物体完全失
重)。
3.完全失重
12、首先是教师品格的陶冶，行为的教育，然后才是专门知识和技能的训练。
物理
13、在教师手里操着幼年人的命运，便操着民族和人类的命运。2021/11/62021/11/6November 6, 2021
14、孩子在快乐的时候，他学习任何东西都比较容易。
15、纪律是集体的面貌，集体的声音，集体的动作，集体的表情，集体的信念。
)。
A.电梯可能以加速度3 减速上升
B.电梯可能以加速度 减速下降
3
C.电梯可能以加速度 加速上升
3
D.电梯可能以加速度3 加速下降
【答案】BC
主题 1:超重、失重现象
问题:阅读整节内容,回答下列问题。
(1)弹簧秤测物体重量的原理是什么?
(2)在弹簧秤下端挂一钩码,当弹簧秤和钩码静止、缓慢上升、
缓慢下降、突然上升和突然下降时弹簧秤的示数将如何变化?
解答:(1)弹簧秤的示数实际上是由于重物拉弹簧的力引起
的,故弹簧秤的示数在任何情况下都和拉弹簧的力等大,而弹簧
秤对物体的拉力与物体对弹簧秤的拉力是一对相互作用力,大小
总是相等的,只有在弹簧秤和重物处于平衡状态时,弹簧秤的示
数才和物体所受的重力等大。
力学研究问题的一般思路,包括明确研究对象,进行受力分析、运
动情况分析,运用动力学有关规律列式讨论或计算等。
导入新课:让学生体验和感受超重和失重实验,让一个学生
站在健康秤上下蹲,让其观察秤上示数变化,其他学生通过视频
观察秤上读数变化,对人进行受力分析和运动情况分析。也可播
放王亚萍太空授课视频,让学生直观感受失重空间中的现象。
2021/11/62021/11/6
解答:测力计的读数增大。
2.乘电梯时,在电梯刚下降的瞬间,人有种“飘飘然”的感觉,
是人的重力减小了吗?
解答:不是人的重力减小了,是由于人在加速下降过程中,电
梯对人的支持力小于人的重力,人处于失重状态。
1.关于用弹簧秤测量物体的重力,下列说法中正确的是(
)。
16、一个人所受的教育超过了自己的智力，这样的人才有学问。
17、好奇是儿童的原始本性，感知会使儿童心灵升华，为其为了探究事物藏下本源。2021年11月2021/11/62021/11/62021/11/611/6/2021
18、人自身有一种力量，用许多方式按照本人意愿控制和影响这种力量，一旦他这样做，就会影响到对他的教育和对他发生作用的环境。
故电梯可能在高处向下加速,接着匀速,再减速,最后停在低处,
所以 A、B、C 三项正确。
【答案】ABC
【点评】根据图象上拉力的变化,结合物体的实际受力情况,
同样可知物体的超重、失重情况。
拓展一:超重和失重的定性分析
1.悬挂在电梯天花板上的弹簧测力计的钩子上挂着质量为 m
的物体,电梯静止时弹簧测力计的示数为 G=mg。下列说法正确的
度一致。
【解析】设此人在地面上的最大“举力”是 F,以物体为研究
对象进行受力分析,当升降机以加速度 a1=2 m/s2 匀加速下降时,
物体受力情况如图所示。
根据牛顿第二定律有:m1g-F=m1a1,解得 F=m1(g-a1)=75×(10-2)
N=600 N
设人在地面上最多可举起质量为 m0 的物体,则 F=m0g,得
【答案】D
【点评】处于超重或失重状态时,重力并没变,只是对绳子的
拉力或支持物的压力变了。
2.(考查失重的产生条件)质量为 m 的物体放置在升降机内的台秤
上,升降机以加速度 a 在竖直方向上做匀变速直线运动。若物体
处于失重状态,则(
)。
A.升降机加速度的方向竖直向下
B.台秤示数减小 ma
C.升降机一定向上运动
B.上升过程处于失重状态,下落过程处于超重状态
C.上升过程和下落过程均处于超重状态
D.上升过程和下落过程均处于完全失重状态
【解析】跳水运动员在空中时无论上升还是下降,加速度方
向均向下,由于不计空气阻力,故均为完全失重,选 D 项。
【答案】D
【点评】完全失重现象就是物体只受重力作用的情况。
4.(考查利用图象分析超重和失重现象)某实验小组的同学在电
举起 m1=75 kg 的物体,则此人在地面上最多可举起多大质量的物
体?若此人在一匀加速上升的升降机中最多能举起 m2=50 kg 的物
体,则此升降机上升的加速度 a2 是多大?(取 g=10 m/s2)
【分析】人能提供的举力(支持力)是不变的,被举起的物体
受到重力和支持力两个力作用,它具有的加速度与升降机的加速
梯的天花板上固定一根弹簧秤,使其测量挂钩向下,并在挂钩上
悬挂一个重为 10 N 的钩码,弹簧秤的弹力随时间变化的规律可通
过传感器直接得出,如图所示。t=0 时,物体处于平衡状态,则下列
分析正确的是(
)。
A.从时刻 t1 到 t2 钩码处于失重状态
B.从时刻 t3 到 t4 钩码处于超重状态
C.电梯可能开始在 15 楼,先加速向下,接着匀速向下,再减速
弹簧测力计的示数一定减小
【分析】发生超重或失重现象与物体的速度无关,只取决于
加速度的方向。只要加速度方向向上就是超重,加速度方向向下
就是失重。
【解析】超重时,加速度方向向上,示数大于重力;失重时,加
速度方向向下,示数小于重力,与运动方向无关,因此 A、B 两项错
误,C、D 两项正确。
【答案】CD
(2)在完全失重的情况下,物体所受的重力发生了变化吗?
解答:(1)因为弹簧秤和钩码一起自由下落,相对静止,二者
之间没有相互作用,故弹簧秤的示数为零。
(2)在完全失重的情况下,物体所受的重力并没有变化。
知识链接:物体的几个“重”:实重、视重、超重和失重。
超重:视重大于实重。
失重:视重小于实重。
完全失重:视重等于零。
D.升降机一定做加速运动
【解析】当物体加速度向下时,物体处于失重状态。反之,当
物体在竖直方向上运动且处于失重状态时,加速度方向一定竖直
向下,故 A 项正确;对物体进行受力分析,设物体受到秤的支持力
为 N,则 mg-N=ma,得 N=mg-ma,即台秤示数比静止时减小 ma,故 B
项正确;加速度方向与速度方向无必然联系,故 C、D 两项错误。
向下,最后停在 1 楼
D.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 15 楼
【解析】在 t1~t2 时间内,弹簧秤示数小于钩码的重力,即钩码
处于失重状态,该时间内电梯具有向下的加速度;在 t3~t4 时间内
弹簧秤示数大于重力,钩码处于超重状态,电梯具有向上的加速
度, 0~t1、t2~t3、t4 之后的时间内物体在竖直方向的加速度为零。