超重和失重学案
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高一物理
莘县实验高级中学课改部物理
学案
姓名： 班级： 学号：
6.超重和失重
学习目标 1.知道重力测量的两种方法。 2．知道什么是视重。 3．理解超重、失重和完全失重现象。 4．能够在具体实例中判断超重、失重现象，会利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
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 3．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．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 4．中国的嫦娥工程探月计划分“绕、落、回”三步，然后实施载人登月。假若质 量为 60 kg 的航天员登上了月球，已知月球表面 g′＝1.6 N/kg，而地球的表面 g＝9.8 N/kg， 则该航天员在月球上的质量为多少？所受重力多大？在地球上所受重力多大？
问题：飞机的飞行高度至少为多少？
3
()
2．下列说法正确的是( )
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
重力的测量 处于静止状态的物体，它对支持物的压力或拉力一定等于物体的重力吗？
【例 1】 关于重力的大小，下列说法正确的是( ) A．弹簧测力计下端悬挂一重物，弹簧测力计读数大小一定等于这个物体重力的大
莘县实验高级中学课改部物理
天才就是长期劳动的结果——牛顿
小 B．重力是物体固有的属性 C．质量一定的物体，其重力大小也一定 D．同一物体在北京的重力大于在赤道上的重力 [跟进训练] 1．设想从某一天起，地球的引力减小了一半，那么对于漂浮在水面上的船来说，
(2)产生条件：a＝g，方向
。
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)物体静止时，测力计Biblioteka Baidu示数就是物体的重力。
()
(2)物体向上运动时一定处于超重状态。
()
(3)物体减速向下运动时处于失重状态。
()
(4)物体处于失重状态时重力减小了。
()
(5)做竖直上抛运动的物体，只受重力作用，加速度大小和方向都不变。
A．从时刻 t1 到 t2，物块处于失重状态 B．从时刻 t3 到 t4，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 在低楼层 [跟进训练] 2．(对超重、失重的理解)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．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．不论超重还是失重，物体所受重力是不变的 3．(超重、失重的判断)(多选)如图所示是某同学站在力传感器上做下蹲－起立的动 作时记录的压力 F 随时间 t 变化的图线。由图线可知该同学( )
B．做了两次下蹲一起立的动作，且下蹲后约 4 s 起立 C．下蹲过程处于失重状态，起立过程处于超重状态 D．下蹲过程先处于失重状态后处于超重状态
超重、失重的有关计算 【例 3】 一质量为 m＝40 kg 的小孩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 0～6 s 内体重计对人的支持力 F 的变化情况如图所示。试问：在这段
(2)产生条件：物体具有
(选填“竖直向上”或“竖直向下”)的加速度。
3．超重
1
天才就是长期劳动的结果——牛顿
(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 物体所受重力的现象。
(2)产生条件：物体具有
(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)
没有作用力的状态。
A．以 a＝1 m/s2 的加速度加速下降 B．以 a＝1 m/s2 的加速度加速上升 C．以 a＝9 m/s2 的加速度减速上升 D．以 a＝9 m/s2 的加速度减速下降
1．某人乘坐电梯上升，电梯运行的 v-t 图像如图所示，则人处于失重状态的阶段是 ()
A．OP 段
B．PM 段
C．MN 段
D．NQ 段
时间内小孩超重、失重情况及电梯上升的高度是多少？(取重力加速度 g＝10 m/s2)
2
莘县实验高级中学课改部物理
天才就是长期劳动的结果——牛顿
[跟进训练] 4．如图所示，升降机天花板上用轻弹簧悬挂一物体，升降机静止时弹簧伸长 10 cm， 运动时弹簧伸长 9 cm，则升降机的运动状态可能是(g 取 10 m/s2)( )
下列说法正确的是( ) A．船受到的重力将减小，船的吃水深度仍不变 B．船受到的重力将减小，船的吃水深度也减小 C．船受到的重力将不变，船的吃水深度也不变 D．船受到的重力将不变，船的吃水深度将减小 超重和失重现象 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沿什么方向？人受到的支持力比其重力大还是小？电梯匀
，再用 测量物体的质量，利
用牛顿第二定律得：
。
方法二：利用力的
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，这时测力计的示数反映
了物体所受的 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
。
2．失重
(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)
物体所受重力的现象。
2．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
5．情境：随着航空技术的发展，飞机的性能越来越好，起飞的跑道要求也是越来 越短，有的还可以垂直起降。为了研究在失重情况下的实验，飞行员将飞机开到高空后， 让其自由下落，模拟一种无“重力”(完全失重状态)的环境，以供研究人员进行科学实 验。每次下降过程可以获得持续 30 秒之久的“零重力”状态，以便研究人员进行不受 重力影响的实验，而研究人员站在飞机的水平底板上所能承受的最大支持力为重力的 2.5 倍。为安全起见，实验时飞机高度不得低于 800 m。
速向上运动时，人受到的支持力比其重力大还是小？
A．做了一次下蹲一起立的动作
(2)电梯将要到达目的地减速运动时加速度沿什么方向？人受到的支持力比其重力 大还是小？
【例 2】 (多选)在一电梯的地板上有一压力传感器，其上放一物块，如图甲所示， 当电梯运行时，传感器示数大小随时间变化的关系图像如图乙，根据图像分析得出的结 论中正确的是( )
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学案
姓名： 班级： 学号：
6.超重和失重
学习目标 1.知道重力测量的两种方法。 2．知道什么是视重。 3．理解超重、失重和完全失重现象。 4．能够在具体实例中判断超重、失重现象，会利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
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 3．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．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 4．中国的嫦娥工程探月计划分“绕、落、回”三步，然后实施载人登月。假若质 量为 60 kg 的航天员登上了月球，已知月球表面 g′＝1.6 N/kg，而地球的表面 g＝9.8 N/kg， 则该航天员在月球上的质量为多少？所受重力多大？在地球上所受重力多大？
问题：飞机的飞行高度至少为多少？
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2．下列说法正确的是( )
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
重力的测量 处于静止状态的物体，它对支持物的压力或拉力一定等于物体的重力吗？
【例 1】 关于重力的大小，下列说法正确的是( ) A．弹簧测力计下端悬挂一重物，弹簧测力计读数大小一定等于这个物体重力的大
莘县实验高级中学课改部物理
天才就是长期劳动的结果——牛顿
小 B．重力是物体固有的属性 C．质量一定的物体，其重力大小也一定 D．同一物体在北京的重力大于在赤道上的重力 [跟进训练] 1．设想从某一天起，地球的引力减小了一半，那么对于漂浮在水面上的船来说，
(2)产生条件：a＝g，方向
。
1．思考判断(正确的打“√”，错误的打“×”)
(1)物体静止时，测力计Biblioteka Baidu示数就是物体的重力。
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(2)物体向上运动时一定处于超重状态。
()
(3)物体减速向下运动时处于失重状态。
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(4)物体处于失重状态时重力减小了。
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(5)做竖直上抛运动的物体，只受重力作用，加速度大小和方向都不变。
A．从时刻 t1 到 t2，物块处于失重状态 B．从时刻 t3 到 t4，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 在低楼层 [跟进训练] 2．(对超重、失重的理解)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．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．不论超重还是失重，物体所受重力是不变的 3．(超重、失重的判断)(多选)如图所示是某同学站在力传感器上做下蹲－起立的动 作时记录的压力 F 随时间 t 变化的图线。由图线可知该同学( )
B．做了两次下蹲一起立的动作，且下蹲后约 4 s 起立 C．下蹲过程处于失重状态，起立过程处于超重状态 D．下蹲过程先处于失重状态后处于超重状态
超重、失重的有关计算 【例 3】 一质量为 m＝40 kg 的小孩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 0～6 s 内体重计对人的支持力 F 的变化情况如图所示。试问：在这段
(2)产生条件：物体具有
(选填“竖直向上”或“竖直向下”)的加速度。
3．超重
1
天才就是长期劳动的结果——牛顿
(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 物体所受重力的现象。
(2)产生条件：物体具有
(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)
没有作用力的状态。
A．以 a＝1 m/s2 的加速度加速下降 B．以 a＝1 m/s2 的加速度加速上升 C．以 a＝9 m/s2 的加速度减速上升 D．以 a＝9 m/s2 的加速度减速下降
1．某人乘坐电梯上升，电梯运行的 v-t 图像如图所示，则人处于失重状态的阶段是 ()
A．OP 段
B．PM 段
C．MN 段
D．NQ 段
时间内小孩超重、失重情况及电梯上升的高度是多少？(取重力加速度 g＝10 m/s2)
2
莘县实验高级中学课改部物理
天才就是长期劳动的结果——牛顿
[跟进训练] 4．如图所示，升降机天花板上用轻弹簧悬挂一物体，升降机静止时弹簧伸长 10 cm， 运动时弹簧伸长 9 cm，则升降机的运动状态可能是(g 取 10 m/s2)( )
下列说法正确的是( ) A．船受到的重力将减小，船的吃水深度仍不变 B．船受到的重力将减小，船的吃水深度也减小 C．船受到的重力将不变，船的吃水深度也不变 D．船受到的重力将不变，船的吃水深度将减小 超重和失重现象 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沿什么方向？人受到的支持力比其重力大还是小？电梯匀
，再用 测量物体的质量，利
用牛顿第二定律得：
。
方法二：利用力的
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，这时测力计的示数反映
了物体所受的 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
。
2．失重
(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)
物体所受重力的现象。
2．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
5．情境：随着航空技术的发展，飞机的性能越来越好，起飞的跑道要求也是越来 越短，有的还可以垂直起降。为了研究在失重情况下的实验，飞行员将飞机开到高空后， 让其自由下落，模拟一种无“重力”(完全失重状态)的环境，以供研究人员进行科学实 验。每次下降过程可以获得持续 30 秒之久的“零重力”状态，以便研究人员进行不受 重力影响的实验，而研究人员站在飞机的水平底板上所能承受的最大支持力为重力的 2.5 倍。为安全起见，实验时飞机高度不得低于 800 m。
速向上运动时，人受到的支持力比其重力大还是小？
A．做了一次下蹲一起立的动作
(2)电梯将要到达目的地减速运动时加速度沿什么方向？人受到的支持力比其重力 大还是小？
【例 2】 (多选)在一电梯的地板上有一压力传感器，其上放一物块，如图甲所示， 当电梯运行时，传感器示数大小随时间变化的关系图像如图乙，根据图像分析得出的结 论中正确的是( )