超重和失重的理解与应用(1)
高中物理:超重、失重现象的理解
高中物理:超重、失重现象的理解[探究导入]如图所示,找一个用过的易拉罐、金属罐头盒或塑料瓶,在靠近底部的侧面打一个洞,用手指按住洞,在里面装上水.(1)移开手指,水就从洞中射出来,这是为什么?提示:水能从洞中流出的原因是因为水能产生压力,静止时,洞之上的水产生的压力把洞附近的水压出.(2)如果放开手,让罐子自由落下,在下落的过程中,水将不再从洞中射出,怎样解释这一现象?提示:在罐子自由落下的过程中,水处于完全失重状态,洞附近的水不再受压力,所以水将不再从洞中射出.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变化.(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.[易错提醒](1)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.(2)物体处于超重状态时,不一定是向上加速运动,也可能是向下减速运动;同理,物体处于失重状态时,不一定是向下加速运动,也可能是向上减速运动.(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.[典例1]关于超重和失重,下列说法正确的是()A.物体处于超重状态时,物体一定在上升B.物体处于失重状态时,物体可能在上升C.物体处于完全失重状态时,地球对它的引力就消失了D.物体在完全失重时,它所受到的合外力为零[解析]物体处于超重时,具有向上的加速度,但其运动方向不确定,可能向上加速,也可能向下减速,A错误;物体处于失重或者是完全失重状态时,具有向下的加速度,可能向下加速,也可能向上减速,B正确;完全失重时,物体仍受到地球对它的吸引力,即受到重力的作用,合外力不为零,C、D错误.[答案] B1.关于超重和失重,下列说法正确的是()A.超重指的是物体的重力增加,失重指的是物体的重力减少,完全失重是指物体重力完全消失的现象B.站在减速下降的升降机中的人处于失重状态C.被踢出去的足球在飞行过程中处于失重状态D.举重运动员双手举住杠铃不动时处于超重状态解析:当物体对接触面的弹力大于物体的重力时,就说物体处于超重状态,此时有向上的加速度;当物体对接触面的弹力小于物体的重力时,就说物体处于失重状态,此时有向下的加速度;如果没有弹力了,那么就是处于完全失重状态,此时向下加速度的大小为重力加速度g,而物体的重力没有变化,故选项A错误;站在减速下降的升降机中的人,其加速度方向竖直向上,即处于超重状态,故选项B错误;被踢出去的足球在飞行过程中只受到重力作用,其加速度为重力加速度g,故其处于完全失重状态,故选项C正确;举重运动员双手举住杠铃不动时,处于平衡状态,加速度为零,故选项D错误.答案:C要点二用牛顿运动定律分析超重和失重现象[探究导入]如图所示,某人乘坐电梯正在向上运动.(1)电梯启动瞬间加速度方向向哪?人受到的支持力比其重力大还是小?若此时加速度大小为a ,则人受到的支持力是多大?提示:(1)电梯启动瞬间加速度方向向上,人受到的合力方向向上,所以支持力大于重力;设人受到的支持力为N ,由牛顿第二定律N -mg =ma 可得N =m (g +a ).(2)电梯将要到达目的地减速运动时加速度方向向哪?人受到的支持力比其重力大还是小?若此时加速度大小为a ,则人受到的支持力是多大?提示:减速运动时,因速度方向向上,故加速度方向向下,即人受到的合力方向向下,支持力小于重力.设人受到的支持力为N ′,由牛顿第二定律mg -N ′=ma 可得N ′=m (g -a ).静止或匀速直线运动向上加速,向下减速向下加速,向上减速抛体运沿圆轨道运行的卫重计的读数是多少?(g 取10 m/s 2)(1)升降机匀速上升;(2)升降机以4 m/s 2的加速度匀加速上升;(3)升降机以3 m/s 2的加速度匀减速上升或匀加速下降.[思路点拨] 解此题关注两点:(1)以人为研究对象进行受力分析,根据牛顿第二定律列方程求解.(2)由牛顿第三定律知,人受到的支持力与人对体重计的压力大小相等,所以体重计的读数等于人受到的支持力的大小.[解析] 以人为研究对象受力分析如图所示:(1)匀速上升时a =0,所以N -mg =0N =mg =600 N据牛顿第三定律知体重计的读数等于人受到的支持力的大小,即N ′=N =600 N.(2)匀加速上升,a 方向向上,取向上为正方向则N -mg =maN =m (g +a )=60×(10+4)N =840 N据牛顿第三定律知体重计的读数等于人受到的支持力的大小,即N ′=N =840 N.(3)匀减速上升或匀加速下降,a 的方向都是向下的,取向下为正方向,则mg -N =ma N =m (g -a )=60×(10-3)N =420 N据牛顿第三定律知体重计的读数等于人受到的支持力的大小,即N ′=N =420 N.[答案] (1)600 N (2)840 N (3)420 N[方法技巧]解决超重、失重现象中计算问题的基本方法(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,需讨论的进行讨论.2.如图所示,一个质量M =50 kg 的人站在升降机的地板上,升降机的顶部悬挂了一只弹簧测力计,测力计下挂着一个质量m =5 kg 的物体A .当升降机向上运动时,她看到弹簧测力计的示数为40 N ,g 取10 m/s 2,求:(1)升降机的加速度;(2)此时人对地板的压力.解析:(1)对A 受力分析,根据牛顿第二定律得:mg -F 弹=ma得a =g -F 弹m =(10-405) m /s 2=2 m/s 2,则升降机的加速度为2 m/s 2,方向向下. (2)对人分析,根据牛顿第二定律得:Mg -N =Ma解得:N =Mg -Ma =50×(10-2)N =400 N ,则由牛顿第三定律知人对升降机地板的压力大小为400 N ,方向向下.答案:(1)2 m/s2,方向向下(2)400 N,方向向下。
高一物理超重失重知识点
高一物理超重失重知识点超重和失重是物理中常用的概念,涉及到天体运动、重力以及物体在不同环境中的表现等方面。
在高一物理学习中,了解超重和失重的知识点对于理解物体在不同环境中的行为非常重要。
本文将详细介绍高一物理中的超重和失重知识点。
1. 超重的概念及原因超重是指物体在受到支持力作用时,所具有的实际重力大于其重力。
具体来说,当物体在加速度为g的电梯或电梯下降时,人体所受到的支持力小于其实际重力,此时人体会感觉自身重力增大,产生压力感。
这种现象被称为超重。
造成超重的原因是受到了加速度的影响。
根据牛顿第二定律可以得知,物体所受到的力的大小与物体的质量和加速度有关,而不仅仅是物体的重力。
因此,在加速度的作用下,物体会感受到超过其重力的合力,从而产生超重感。
2. 超重的计算公式超重的计算公式为:超重力 = 物体的实际重力 - 物体的支持力超重力的计算可以通过代入实际重力和支持力的数值来进行。
需要注意的是,当物体在垂直向下的自由落体运动中时,超重力为0,因为此时物体不受到支持力。
3. 失重的概念及原因失重是指物体在无重力环境中的运动状态。
在太空中,物体所受到的重力几乎为0,因此物体将处于一种没有重力的状态,称为失重状态。
此时,物体自由运动,没有受到任何外力的影响。
造成失重的主要原因是物体所处的环境中重力的影响极小。
在地球上,失重状态可以通过在真空条件下进行的实验来模拟。
在这种情况下,物体受到的空气阻力等因素都可以忽略不计,物体将近似处于失重状态。
4. 超重和失重的实际应用超重和失重是理解天体运动、航天器设计等领域的重要概念。
在航天器发射和返回过程中,乘员将会遭遇超重和失重的状态。
了解这些状态对于设计合适的安全设备和保障乘员健康非常重要。
此外,在天体运动的研究中,超重和失重的概念也有着广泛的应用。
例如,人造卫星的轨道计算、行星运动的模拟等都需要考虑到超重和失重的影响。
总结:高一物理中的超重和失重是重要的知识点,涉及到重力、支持力以及物体在不同环境中的动力学行为等方面。
物理超重与失重的知识点
物理超重与失重的知识点
超重和失重是物理学中两个重要的概念,涉及到物体在引力场中的运动和受力情况。
以下是关于超重和失重的一些知识点:
1. 超重现象:
- 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。
- 产生条件:当物体具有向上的加速度时,即加速度方向与重力方向相反。
- 示例:电梯加速上升时,人对地板的压力会大于自身重力。
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现象。
- 产生条件:当物体具有向下的加速度时,即加速度方向与重力方向相同。
- 示例:电梯加速下降时,人对地板的压力会小于自身重力,产生“轻飘飘”的感觉。
3. 完全失重:
- 定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)为零的现象。
- 产生条件:当物体具有向下的加速度,且加速度大小等于重力加速度时。
- 示例:在太空中的宇航员处于完全失重状态,因为他们所受的重力被航天器的加速度所抵消。
4. 超重和失重的应用:
- 在超重状态下,物体的重量会增加,可以利用这一点来设计和测试某些机械结构的承载能力。
- 在失重状态下,可以进行一些特殊的实验,如微重力实验,研究物体在无重力环境下的行为。
- 在航天领域,超重和失重现象是航天器发射和返回过程中必须考虑的因素。
总之,超重和失重是物体在引力场中运动时的特殊现象,与物体的加速度方向和大小有关。
理解和掌握超重和失重的概念对于研究物体的运动和受力情况具有重要意义。
超重和失重(解析版)--动力学中的九类常见问题
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)。
《超重与失重》教学设计(附:教学反思)
《超重与失重》教学设计(附:教学反思)【教学目标】1.知识与技能(1)认识超重现象和失重现象。
(2)会运用牛顿第二定律分析超重和失重的原因.(3)知道完全失重现象。
2.过程与方法(1)观察并体验超重和失重现象.培养学生的观察能力、发现问题并提出问题的能力。
(2)经历探究产生超重和失重现象条件的过程,理解物理规律在生活实际中的应用。
3.情感态度与价值观通过探究性学习活动,培养学生的学习兴趣,增强自信。
【教学重点】超重现象和失重现象的概念和原因。
【教学难点】(1)准确理解超重、失重和完全失重现象的本质.(2)掌握超重和失重现象不是物体重力发生了变化,而是物体所受的支持力或拉力发生了变化。
【教学器材】弹簧称和钩码各25套,可乐瓶(开有孔)一个,多媒体课件视频。
【教学方法】实验探究法、启发式教学【教材分析】《超重和失重》一节安排在牛顿运动定律之后,是一节牛顿运动定律的应用课;从内容组织上讲,本节内容首先从杨利伟和记者的对话切入,接着用实验探究引出超重和失重的概念,然后运用牛顿运动定律对产生超重和失重现象的条件进行分析推理,再到实际问题中的应用,符合学生认知规律。
【学情分析】通过前面对“牛顿第二定律”的学习,学生对解决物体做匀变速直线运动的问题已有所了解,但对定律的运用还不是很熟练,很难从理论上自主地得到超重、失重现象的运动学特征。
学生在学习超重和失重现象时会容易把生活中说的有些“超重”与物理学上的超重混为一谈,把物理学上的失重误认为是物体“失去重力”;容易把超重、失重现象的运动学特征与物体的运动方向相联系。
【设计思想】本节课的设计思想主要是通过对身边物理现象的实验探究,培养学生科学探究能力,实践能力,自主学习能力。
同时体现以学生为主的教育思想,培养学生学习兴趣,培养学生实事求是,勇于探索的科学态度和科学精神.首先通过航空视频引发学生学习兴趣,再从实验出发让学生学会发现问题并应用牛顿运动定律解决问题。
从而认清超重和失重的事实。
高中物理:超重和失重知识点
一、超重和失重的定义1、超重:物体对支持物的压力(或对悬绳的拉力)大于物体所受重力的现象叫做超重 。
此时有2、失重:物体对支持物的压力(或对悬绳的拉力)小于物体所受重力的现象叫做失重 。
此时有二、发生超重和失重现象的条件1、发生超重现象的条件:当物体向上做加速运动或向下做减速运动时,物体均处于超重状态,即不管物体向什么方向运动,只要具有向上的加速度,物体就处于超重状态 。
2、发生失重现象的条件:当物体向下做加速运动或向上做减速运动时,物体均处于失重状态,即不管物体向什么方向运动,只要具有向下的加速度,物体就处于失重状态 。
3、并非只有物体在竖直方向上加速向上或减速向下运动时,物体才处于超重状态,其实物体运动时,只要加速度具有向上的分量,物体就处于超重状态;同理只要加速度具有向下的分量,物体就处于失重状态 。
超重和失重现象,仅仅是一种表象。
所谓超重和失重,只是物体对支持物的压力(或拉力)的增大或减小,是视重的改变而实际重量(实重)并不变 。
三、超重与失重现象的拓展分析1、 对超重的理解设物体的质量为 m ,物体向上的加速度为 a ,当地的重力加速度为 g.由牛顿第二定律得:,则其中 F 视 即视重 ,是物体对支持物的实际压力或对悬挂物的实际拉力的大小. 由此可以看出,超重时视重等于实重加上ma,超出的部分可理解为使物体产生向上的加速度,同时还可看出超重的物体所受重力没变 .2. 对失重的理解设物体的质量为 m ,物体向下的加速度为 a ,当地的重力加速度为 g由牛顿第二定律得:,则由此可以看出,失重时视重等于实重减去ma,失去的部分可理解为使物体产生了向下的加速度,同时可看出,失重的物体所受重力也没变 .所谓完全失重,就是视重等于零的现象 . 即当 a=g 时,代入上式可得3、 当物体的加速度不在竖直方向上时,而具有向上的分量 a 上 或者具有向下的分量a 下 ,则物体的视重与实重的关系为:( 1 )超重时:,视重等于实重加上 ma 上 ,视重比实重超出了ma 上 。
高中物理超重与失重的概念
高中物理超重与失重的概念一、超重的定义超重是指物体对支持物的压力大于物体所受重力的情况。
当物体具有向上的加速度时,会出现超重现象。
超重现象在电梯升降、火箭升空等场景中比较常见。
二、失重的定义失重是指物体对支持物的压力小于物体所受重力的情况。
当物体具有向下的加速度时,会出现失重现象。
失重现象在蹦极、太空飞行等场景中比较常见。
三、超重与失重的产生条件超重与失重的产生条件是加速度的方向。
当物体的加速度向上时,物体处于超重状态;当物体的加速度向下时,物体处于失重状态。
需要注意的是,当物体处于完全失重状态时,物体不受任何力作用,包括重力。
四、超重与失重的应用超重与失重在生活和生产中有广泛的应用。
例如,在航天领域中,超重与失重被用于实现航天器的起飞、变轨和返回;在电梯升降中,超重与失重被用于实现电梯的升降和平衡调节;在蹦极等极限运动中,超重与失重也被用于实现运动的刺激和安全保障。
五、超重与失重的实例1.超重实例:当乘坐电梯上升时,由于电梯的加速度向上,乘客会感到脚底的压力增大,这是超重的表现。
2.失重实例:当乘坐电梯下降时,由于电梯的加速度向下,乘客会感到身体轻飘飘的,这是失重的表现。
3.完全失重实例:在太空中,宇航员处于完全失重的状态,可以在空中自由漂浮。
六、超重与失重的原理探究超重与失重的原理可以从牛顿第二定律和牛顿第三定律两个方面进行探究。
根据牛顿第二定律,物体的加速度与所受合外力成正比,与物体质量成反比。
当物体所受合外力向上时,会产生向上的加速度,即超重;当物体所受合外力向下时,会产生向下的加速度,即失重。
根据牛顿第三定律,作用力和反作用力大小相等、方向相反。
因此,当物体超重时,其支持物受到的压力大于重力;当物体失重时,其支持物受到的压力小于重力。
超重与失重说课稿
超重与失重说课稿一、说教材本文《超重与失重》在现代物理课程中起着重要作用,它是连接力学和天文学领域的桥梁,对于学生理解宇宙中的物理现象具有重要意义。
本教材主要围绕超重与失重的概念、产生原因、实际应用等方面展开,旨在让学生掌握这两个概念的本质区别,并能够运用相关知识解释生活中的现象。
1. 作用与地位在物理课程中,《超重与失重》处于力学部分的末端,是对牛顿运动定律、重力等知识的拓展和深化。
它为后续学习天体物理、宇航等课程打下基础,有助于学生形成完整的知识体系。
2. 主要内容本文主要内容包括:(1)超重与失重的定义及产生原因;(2)超重与失重的实际应用,如宇航员在太空中的生活、地球重力对物体的影响等;(3)超重与失重现象的实验验证,如使用弹簧秤、天平等工具进行实验;(4)超重与失重现象在生活中的体现,如电梯运动、过山车等。
二、说教学目标学习本课后,学生应达到以下教学目标:1. 知识与技能:(1)理解超重与失重的概念,掌握它们之间的本质区别;(2)了解超重与失重的产生原因,能够运用所学知识解释生活中的现象;(3)掌握超重与失重现象的实验验证方法,提高实验操作能力。
2. 过程与方法:(1)通过分析实例,培养学生的问题解决能力;(2)运用问答法、实验法等教学方法,提高学生的课堂参与度;(3)组织小组讨论,培养学生的合作意识和团队精神。
3. 情感态度与价值观:(1)激发学生对物理现象的好奇心,培养学生对科学的热爱;(2)通过学习超重与失重知识,帮助学生建立正确的世界观和价值观;(3)提高学生的实验探究能力,培养学生勇于探索、严谨治学的精神。
三、说教学重难点1. 教学重点:(1)超重与失重的定义及产生原因;(2)超重与失重现象在生活中的应用;(3)超重与失重现象的实验验证方法。
2. 教学难点:(1)超重与失重现象的本质区别;(2)如何运用所学知识解释生活中的超重与失重现象;(3)实验操作中的注意事项,如安全、精确度等。
《超重和失重》知识点总结
《超重和失重》知识点总结1.初步认识超重和失重现象。
2.分析并理解产生超重和失重现象的条件和实质。
3.能够运用牛顿运动定律分析超重和失重现象。
一、重力的测量方法一: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,利用牛顿第二定律得:G=mg。
方法二:利用力的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,使它处于静止状态,这时测力计的示数反映了物体所受的重力大小。
二、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(或悬挂物)完全没有作用力的状态。
(2)产生条件:a=g,方向竖直向下。
详解:1.视重:当物体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。
当物体处于超重或失重时,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超重向上由F-mg=ma得F=m(g+a)>mg向上加速或向下减速失重向下由mg-F=ma得F=m(g-a)<mg向下加速或向上减速完全失重a=g 由mg-F=ma得F=0自由落体、抛体、正常运行的卫星等3.对超重、失重的理解(1)物体处于超重还是失重状态,只取决于加速度的方向,与物体的运动方向无关。
(2)发生超重和失重时,物体所受的重力并没有变化。
(3)发生完全失重现象时,与重力有关的一切现象都将消失。
比如物体对支持物无压力、摆钟将停止摆动等现象,靠重力使用的仪器也不能再使用(如天平),只受重力作用的一切抛体运动,都处于完全失重状态。
超重和失重的实战应用教案
本文将会探讨超重和失重的实战应用教案,介绍相关的理论知识和实践技能,让大家了解如何在实际生活与工作中运用超重和失重的技术。
一、理论知识1.超重和失重的含义超重和失重都是空间中的特殊状态。
超重指的是受到超过重力的约束,体验到的加速度大于 1G,而失重则是当物体受到的加速度为零时,即重力和惯性力抵消时,会有一种轻飘的感觉。
在实际生活和工作中,人们可以运用这种特殊状态进行一些特殊的表演和活动。
2.超重和失重的应用领域超重和失重的应用领域非常广泛。
在娱乐和体育方面,超重和失重,可以用于游乐园的模拟环境中,模拟太空探险、NASA宇航员训练等活动。
超重和失重也可以应用于影视拍摄中,例如《星球大战》和《逃出绝命镇》等影片,都使用了失重效果。
在航空航天领域,超重和失重也可以用来帮助宇航员训练,在卫星制造中,超重和失重也可以用来测试卫星的稳定性。
二、实践技能1.超重和失重的训练进行超重和失重训练的目的是帮助人们适应这种特殊状态,提高身体的耐受性和控制能力。
超重和失重的训练方法主要有以下几种:(1)重物训练法:利用引力和重力,通过负重器械,进行负重训练,以增加自身负载,提高身体的负荷承受能力。
(2)模拟失重训练法:通过深入了解失重环境和特点,使用模拟装置进行体验式能力提升和失重时间的增加。
(3)仿真训练法:在重力环境内,模拟失重的情况,通过全面的三维模拟技术,可以让人们身临其境地感受失重的效果。
2.超重和失重的实践应用在实际应用过程中,超重和失重可以用于以下几个方面:(1)影视及舞台表演:利用特殊效果和技术手段,模拟出超重和失重的效果,为影视表演和舞台表演增添生动的色彩和意境。
(2)太空科技开发:超重和失重可以被用于测试卫星稳定性等领域中,通过模拟出太空环境进行实验,发展更先进的空间技术。
(3)体育竞技:超重和失重是最具特殊性的竞技形式之一,例如游泳、跳水等,通过贡献出自己的力量,创造更加出色的表现。
(4)宇航员训练:宇航员需要在失重环境中完成各种活动,失重和超重的训练是必不可少的一环,可以提高宇航员的身体素质和调节能力。
《超重与失重》说课稿
《超重与失重》说课稿尊敬的各位评委老师:大家好!今天我说课的题目是《超重与失重》。
下面我将从教材分析、学情分析、教学目标、教学重难点、教法与学法、教学过程以及教学反思这几个方面来展开我的说课。
一、教材分析《超重与失重》是高中物理必修 1 第四章第七节的内容。
这部分知识是牛顿运动定律在生活中的具体应用,也是对牛顿运动定律的深化和拓展。
通过本节课的学习,学生将对牛顿运动定律有更深入的理解,同时也能提高学生运用物理知识解决实际问题的能力。
在教材的编排上,本节课先通过实验引入超重和失重的现象,然后通过理论分析揭示其本质,最后将所学知识应用到实际生活中。
这种编排方式符合学生的认知规律,有助于学生逐步掌握知识。
二、学情分析学生在之前的学习中已经掌握了牛顿运动定律的基本内容,具备了一定的分析和解决问题的能力。
但是,对于超重和失重现象,学生在日常生活中虽然有所接触,但往往只是停留在表面的感性认识上,对其本质还缺乏深入的理解。
此外,学生在运用牛顿运动定律分析复杂的物理过程时,还存在一定的困难。
三、教学目标基于以上的教材分析和学情分析,我制定了以下的教学目标:1、知识与技能目标(1)学生能够理解超重和失重的概念,知道超重和失重现象产生的条件。
(2)学生能够运用牛顿运动定律分析超重和失重现象,并能进行简单的计算。
2、过程与方法目标(1)通过实验观察和分析,培养学生的观察能力和分析问题的能力。
(2)通过理论推导和讨论,培养学生的逻辑思维能力和合作学习能力。
3、情感态度与价值观目标(1)通过对超重和失重现象的探究,激发学生学习物理的兴趣。
(2)让学生体会物理知识与生活实际的紧密联系,培养学生学以致用的意识。
四、教学重难点1、教学重点(1)超重和失重的概念及产生条件。
(2)运用牛顿运动定律分析超重和失重现象。
2、教学难点(1)对超重和失重现象本质的理解。
(2)在具体问题中正确判断物体的超重和失重情况。
五、教法与学法1、教法为了突破教学重难点,实现教学目标,我主要采用了以下的教学方法:(1)实验探究法:通过实验让学生直观地观察超重和失重现象,激发学生的学习兴趣,培养学生的观察能力和实验探究能力。
物理知识归纳之超重和失重现象
物理知识归纳之超重和失重现象物理知识归纳之超重和失重现象在现实学习生活中,大家都背过各种知识点吧?知识点也可以理解为考试时会涉及到的知识,也就是大纲的分支。
还在为没有系统的知识点而发愁吗?下面是店铺整理的物理知识归纳之超重和失重现象,仅供参考,希望能够帮助到大家。
1.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。
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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。
2. 在太空中,物体失去了受到地球引力的束缚,从而会体验到失重。
3. 在电梯中,当电梯加速向上运动时,人体感受到超重;当电梯减速向下运动时,人体感受到轻松或失重。
4. 牛顿第二定律提供了解释超重和失重现象的重要原理。
进一步了解:除了上述例子中提到的情况,我们还可以探究其他导致超重和失重现象的因素。
例如,高海拔地区的重力相较于低海拔地区要减小,这会导致人体产生一种轻松或失重的感觉。
对超重和失重的理解
对超重和失重的理解
超重是指人体体重超过正常范围,一般是指超过健康体重指数(BMI)25的情况。
超重主要是由于摄入的热量超过消耗的热量,导致体内脂肪储存过多。
超重会增加许多健康问题的风险,例如高血压、糖尿病、心脏病、关节疾病等。
超重主要通过改变饮食习惯、增加运动来减轻体重。
失重是指在失去引力作用下的体重降低,在太空中或使用特殊装置时会发生。
失重主要是由于减少了身体和其他物体之间的接触力,使得人体在空间中感受不到重力的作用。
失重会导致一系列身体变化,例如液体分配异常、骨质流失、心血管功能下降等。
太空航天员在失重环境下通常需要特殊的训练和设备来适应失重状态。
超重和失重 知识(1)
超重和失重【要点梳理】要点一、超重与失重(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: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.【超重和失重典型例题】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举一反三【变式】(双选)如图所示,轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上,弹簧下端悬挂一个小铁球,在电梯运行时,乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小,这一现象表明( )A.电梯一定是在下降B.电梯可能是在上升C.电梯的加速度方向一定是向上D.乘客一定处在失重状态类型二、超重和失重现象的分析例2、如图所示,一人站在电梯中的体重计上,随电梯一起运动.下列各种情况中,体重计的示数最大的是()A.电梯匀减速上升,加速度的大小为1.0m/s2B.电梯匀加速上升,加速度的大小为1.0m/s2C.电梯匀减速下降,加速度的大小为1.5m/s2D.电梯匀加速下降,加速度的大小为1.5m/s2举一反三【变式1】在升降电梯内的地面上放一体重计,电梯静止时,晓敏同学站在体重计上,体重计示数为50 kg,电梯运动过程中,某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图所示.在这段时间内下列说法中正确的是( )A.晓敏同学所受的重力变小了B.晓敏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g/5,方向一定竖直向下【变式2】一质量为m =40 kg 的小孩子站在电梯内的体重计上.电梯从t =0时刻由静止开始上升,在0到6s 内体重计示数F 的变化如图所示.试问:在这段时间内电梯上升的高度是多少?(重力加速度g 取10m/s 2)类型三、超重、失重问题的处理方法举一反三【变式1】电梯给我们的生活带来了很大方便.某实验小组在电梯内利用DIS 系统观察超重和失重现象,将压力传感器放置在电梯的地板上,在传感器上放一个重为20N 的物块,如图甲所示,实验中平板电脑显示出传感器所受物块压力大小随时间变化的关系,如图乙所示.以下根据图象分析得出的结论中正确的是( )A . 从t 1时刻到t 2,物块处于失重状态B . 从时刻t 3到t 4,物块处于失重状态C . 电梯可能开始停在低楼层,先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在高楼层D . 电梯可能开始停在高楼层,先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后停在低楼【变式2】如图所示,一个盛水的容器底部有一小孔.静止时用手指堵住小孔不让它漏水,假设容器在下述几种运动过程中始终保持平动,且忽略空气阻力,则( )A .容器自由下落时,小孔向下漏水B .将容器竖直向上抛出,容器向上运动时,小孔向下漏水;容器向下运动时,小孔不向下漏水C .将容器水平抛出,容器在运动中小孔向下漏水D .将容器斜向上抛出,容器在运动中小孔不向下漏水【变式3】如图所示,A 为电磁铁,C 为胶木称盘,A 和C (包括支架)的总质量为M ,B 为铁片,质量为m ,当电磁铁通电,铁片被吸引上升的过程中,台称读数F ( )A .F=mgB .mg <F <(M+m)gC .F=(M+m)gD .F >(M+m)g B AC【超重和失重 典型例题】类型一、对超重和失重的理解例1、【答案】B【解析】当加速度方向竖直向下时,物体处于失重状态;当加速度方向竖直向上时,物体处于超重状态.蹦床运动员在空中上升和下降的过程中加速度方向均竖直向下,且a =g ,为完全失重状态,所以B 正确.而A 、C 、D 中运动员均为平衡状态,F =mg ,既不超重也不失重.举一反三【变式】【答案】BD【解析】电梯静止时,弹簧的拉力和重力相等.现在,弹簧的伸长量变小,则弹簧的拉力减小,小铁球 的合力方向向下,加速度向下,小铁球处于失重状态.但是电梯的运动方向可能向上也可能向下,故选B 、D.类型二、超重和失重现象的分析例2、 【答案】C【解析】A 、电梯减速上升,加速度向下,由牛顿第二定律:mg F ma =﹣解得9F m g a N =-=()B 、电梯匀加速上升,加速度向上,由牛顿第二定律:F mg ma =﹣解得11F m g a N =+=()C 、电梯匀减速下降,加速度向上,由牛顿第二定律:F mg ma -=解得11.5F m g a N =+=()D 、电梯匀加速下降,加速度向下,由牛顿第二定律:mg F ma -=解得8.5F m g a N =-=()故示数最大的情况为C ;举一反三【变式1】 【答案】D【解析】体重计示数变小了,说明该同学处于失重状态,但所受重力并不变小,A 错;压力与支持力是一对相互作用力,大小相等,B 错;电梯的加速度一定向下,但不一定向下运动,C 错;由牛顿第二定律可知D 对.【变式2】 【答案】9m【解析】由图可知,在t =0到t 1=2s 的时间内,体重计的示数大于mg ,故电梯应做向上的加速运动.设在这段时间内体重计作用于小孩的力为F 1,电梯及小孩的加速度为a 1,由牛顿第二定律,得11F mg ma -= ①在这段时间内电梯上升的高度211112h a t = ② 在t 1到t 2=5s 的时间内,体重计的示数等于mg ,故电梯应做匀速上升运动,速度为t 1时刻电梯的速度,即在这段时间内电梯上升的高度2121()h v t t =- ④在t 2到t 3=6s 的时间内,体重计的示数小于mg ,故电梯应做向上的减速运动.设在这段时间内体重计作用于小孩的力为F 2,电梯及小孩的加速度为a 2,由牛顿第二定律,得mg -F 2=ma 2 ⑤ 在这段时间内电梯上升的高度231322321()()2h v t t a t t =--- ⑥ 电梯上升的总高度123h h h h =++ ⑦由以上各式,解得h =9m .类型三、超重、失重问题的处理方法举一反三【变式1】 【答案】BC【解析】A 、从时该t 1到t 2,物体受到的压力大于重力时,物体处于超重状态,加速度向上,故A 错误;B 、从时刻t 3到t 4,物体受到的压力小于重力,物块处于失重状态,加速度向下,故B 正确;C 、如果电梯开始停在低楼层,先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在高楼层,那么应该从图象可以得到,压力先等于重力、再大于重力、然后等于重力、小于重力、最后等于重力,故C 正确;D 、如果电梯开始停在高楼层,先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后停在低楼层,那么应该是压力先等于重力、再小于重力、然后等于重力、大于重力、最后等于重力,故D 错误;【变式2】 【答案】D【解析】题中几种运动,对整体分析,都只受重力作用,运动加速度为g ,方向向下,容器中的水处于完全失重,对容器底部无压力.故在底部的小孔处水不会漏出.【变式3】 【答案】D【解析】以整体为研究对象,铁片被吸引上升过程中,具有向上的加速度,因此铁片处于超重状态,因此F-(M+m)g=ma ,可知:F >(M+m)g。
高一超重失重知识点
高一超重失重知识点一、引言超重失重是物体在重力作用下的一种特殊状态。
在现实生活中,我们经常会遇到超重和失重的情况,比如搭乘过山车时的超重感,以及宇航员在太空中的失重状态。
本文将介绍高一物理学生需要了解的超重失重的知识点。
二、什么是超重和失重1. 超重:物体在加速度大于重力加速度的情况下,产生的一种体验,人体感受到的是比平时更重的重力。
这种情况常见于坐过山车、电梯下降等加速度较大的运动中。
2. 失重:物体在无外力作用或加速度等于重力加速度的情况下,产生的一种体验,物体和人体的质量似乎变得很轻。
这种情况常见于宇宙空间中的自由落体状态或微重力环境。
三、超重的原理1. 牛顿第二定律:F = ma,物体所受合外力等于物体的质量与加速度的乘积。
当物体加速度增大时,所受合外力也会增大,这就是超重的原理。
2. 载人运输工具中的超重:在过山车和电梯等载人运输工具中,这种超重是由于运输工具加速度大于重力加速度所致。
乘客体验到的超重感是由加速度产生的惯性力造成的。
四、失重的原理1. 自由落体状态下的失重:当物体处于自由落体状态下时,物体与重力的合外力为零,根据牛顿第二定律可以得知物体的加速度等于重力加速度,所以人体会感到失重。
2. 宇宙中的失重:在太空中,物体不受地球引力的作用,处于微重力的环境中。
因此,宇航员在太空中会体验到失重的感觉。
五、超重和失重的实际应用1. 超重感的应用:过山车和其他娱乐设施的设计中,会利用超重感来增强乘客的刺激感和快感。
2. 失重环境中的实验:宇航员在太空中可以进行一些失重环境下的实验,例如种植植物、研究人体生长等,以探索人类在失重环境下的适应性和应用前景。
六、总结超重和失重是物体在重力作用下的两种特殊状态,物体在加速度大于重力加速度时产生超重,而物体在自由落体状态下或处于微重力环境中时产生失重。
这些知识点对高一物理学生来说非常重要,有助于他们深入理解牛顿第二定律,并对物理世界中的运动状态有更清晰的认识。
浅谈“超重”和“失重”
大家谈D ISCUSSIONOCCUPATION2012 06144浅谈“超重”和“失重”文/张 丽摘要:超重、失重现象是常见的物理现象,是牛顿第二定律应用的一个方面,是重要和典型的应用知识点。
随着航空和航天技术的发展,超重和失重的话题无论是在教学中还是在生活中,正越来越多地引起人们的注意。
关键词:超重 失重 牛顿第二定律超重、失重现象是常见的物理现象,是牛顿第二定律应用的一个方面,是重要和典型的应用知识点。
但是,由于学生们对超重和失重缺乏直接的感性认识,因而不容易建立正确的超重和失重的概念,笔者结合自身的教学实践和体会对超重和失重概念作如下理解。
一、超重和失重的概念也许大家都见过“激流探险”——从很高的坡顶滑下的,颇为刺激的娱乐游戏。
滑下时,人会感到整颗心悬于空中,事实上并不是心脏位置提高,而是自身的重心位置相对于平衡位置提高,产生了向下的加速度,出现“失重现象”。
反之,若物体具有向上的加速度(可以是竖直向上,也可以是某加速度的竖直向上的分量)就产生“超重现象”。
当人造卫星做匀速圆周运动时,其向心加速度等于卫星所处高度的重力加速度,则其处于“完全失重状态”。
下面给出教材的定义:视重:人们习惯上用物体对支持面的压力或对悬挂物的拉力反映物体重力的大小,称为物体的视重。
实重:物体的真实重力,G =mg 。
超重现象:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力,即视重大于实重的现象称为超重现象。
失重现象: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,即视重小于实重的现象称为失重现象。
完全失重:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)为零,即视重=0的现象称为完全失重。
二、对超重和失重理解相当一部分学生容易按照字面意思去理解超重和失重,被超重和失重字面意思所误导,想当然地认为超重就是物体的重量增加了,此时物体很重,应该向下运动。
失重就是物体的重量减少了,此时物体很轻,应该向上运动。
实际上处于超重和失重状态的物体其重力没有变化,处于超重和失重状态的根本原因是物体处于不平衡的状态造成的。
超重和失重的理解
超重和失重的理解
超重和失重是物体在受到加速度作用时,对支持物的压力(或对悬绳的拉力)与物体本身重力之间的关系。
它们描述了物体在特定条件下的力学现象。
超重:当物体具有向上的加速度时,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体本身重力的现象。
例如,在电梯加速上升或减速下降时,电梯内的物体就会处于超重状态。
超重并不一定意味着物体一定是在向下运动,只要具有向上的加速度,物体就可能处于超重状态。
失重:当物体具有向下的加速度时,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体本身重力的现象。
例如,在电梯加速下降或减速上升时,电梯内的物体就会处于失重状态。
失重同样并不一定意味着物体一定是在向上运动,只要具有向下的加速度,物体就可能处于失重状态。
完全失重:当物体的加速度等于重力加速度(如自由落体运动或竖直上抛运动)时,物体对支持物的压力为零,即物体处于完全失重状态。
在太空中,由于缺乏重力作用,宇航员和物体都处于完全失重状态。
总的来说,超重和失重描述了物体在受到加速度作用时,重力与支持力之间的关系。
它们并不涉及物体的运动方向,而是关注物体所承受的力和重力的关系。
超重表示物体对支持物的压力大于重力,失重则表示压力小于重力。
完全失重则表示物体对支持物的压力为零。
这些现象在生活中的电梯、飞机和宇宙飞船等场景中都有所体现。
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超重和失重的理解与应用
(2018·北京西城区)小明家住10层。
他放学后,乘坐电梯从1层直达10层。
假设电梯刚起动时做匀加速直线运动,中间一段时间内做匀速直线运动,最后一段时间内做匀减速直线运动。
在电梯从1层直达10层的过程中,下列说法正确的是
A.电梯刚起动时,小明处于失重状态
B.电梯刚起动时,小明处于超重状态
C.在超重或失重过程中,小明的体重发生了变化
D.电梯运动的加速度方向发生了变化
【参考答案】BD
【试题解析】电梯刚起动时,小明有向上的加速度,则小明处于超重状态,故A错误,B正确;电梯启动和向上加速时,加速度向上,而减速运动时,加速度向下,故加速度方向发生了变化,故C错误,D正确。
【知识补充】
加速度超重、失重视重F
a=0不超重、不失重F=mg
a的方向竖直向上超重学、科网F=m(g+a)
a的方向竖直向下失重F=m(g–a)
a=g,竖直向下完全失重F=0
(2018·河北容城博奥中学)小玲同学在乘坐电梯时感觉到电梯在加速上升过程中超重,在减速上升过程中失重,则她对她在这两个过程中受力情况的判断,以下说法中正确的是
A.在超重状态下她受到的重力大于电梯地板的支持力
B.在超重状态下她受到的各个力的合力方向向下
C.在失重状态下她受到的重力大于电梯地板的支持力
D.在失重状态下她受到的各个力的合力为零
关于超重和失重,下列说法中正确的是
A .超重就是物体受的重力增加了
B .完全失重就是物体一点重力都不受了
C .失重就是物体受的重力减少了
D .不论超重或失重甚至完全失重,物体所受重力都不变
(2018·河北衡水中学)如图,在绕地运行的天宮一号实验舱中,宇航员王亚平将支架固定在桌面上,摆轴末端用细绳连接一小球。
拉直细绳并给小球一个垂直细绳的初速度,它沿bdac 做圆周运动。
在a 、b 、c 、d 四点时(d 、c 两点与圆心等高),设在天宫一号实验舱中测量小球动能分别为k a E 、k b E 、k c E 、k d E ,细绳拉力大小分别为a T 、b T 、c T 、d T ,阻力不计,则
A .k a E >k c E =k d E >k b E
B .若在c 点绳子突然断裂,王亚平看到小球做竖直上抛运动
C .a T =b T =c T =d T
D .若在b 点绳子突然断裂,王亚平看到小球做平抛运动
如图所示,运动员“3 m 跳板跳水”运动的过程可简化为:运动员走上跳板,将跳板从水平位置B 压到最低点C ,跳板又将运动员竖直向上弹到最高点A ,然后运动员做自由落体运动,竖直落入水中.跳板自身重力可忽略不计,则下列说法正确的是
A.运动员向下运动(B→C)的过程中,先超重后失重,对板的压力先减小后增大
B.运动员向下运动(B→C)的过程中,先失重后超重,对板的压力一直增大
C.运动员向上运动(C→B)的过程中,先失重后超重,对板的压力先增大后减小
D.运动员向上运动(B→A)的过程中,一直处于失重状态
人在平地上静止站立时,受到的支持力大小等于人的重力。
做原地纵跳时,在快速下蹲和蹬伸的过程中,人体受到的支持力发生变化(如图,G为重力,F为支持力)。
下列曲线能正确反映该变化的是
【参考答案】
D 物体处于超重或者失重是指视重与重力的关系,并不是重力发生变化,A选项错误;当物体处于完全失重状态是指物体对支持面的压力或者对悬线的拉力为零,重力大小不变,B选项错误;物体对支持物的压力或者对悬挂物的拉力小于重力叫失重,但重力并不改变,C选项错误;不论超重或失重甚至完全失重,物体所受重力是不变的,D选项正确。
【名师点睛】物体对支持物的压力或者对悬挂物的拉力大于物体的重力称为超重,小于重力则称为失重,处于超重或失重状态时物体的质量或重力并不变。
BD 运动员向下运动(B→C)的过程中,先加速后减速到零,加速度先向下后向上,所以先失重后超重。
板的形变量逐渐增大,对板的压力一直增大,A错误、B正确;运动员向上运动(C→B)的过程中,先加速后减速,加速度先向上后向下,所以先超重后失重,对板的压力逐渐减小,C错误;运动员向上运动(B→A)的过程中,一直在减速,加速度向下,所以一直处于失重状态,D正确。
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D 人从静止站立开始快速下蹲,有向下的加速度,F<G;下蹲到最低点时,速度为零,故必然要经历一个减速的过程,减速阶段加速度向上,F>G,故下蹲过程人先失重后超重。
蹬伸的过程中,人先向上加速,有向上的加速度,F>G;然后F减小,从速度最大(F=G)到腾空过程,F<G;腾空后,F=0,故蹬伸到腾空过程人先超重后失重。
D正确。
【名师点睛】本题很多同学极易忽视运动过程,解题时一定要结合受力分析,确定力和运动的关系,从而明确物体的运动过程。
判断超重还是失重,看加速度向上还是向下,运动员向下运动的过程中,弹力先小于重力后大于重力,加速度先向下后向上,弹力的大小只与形变量有关。