知识点一超重与失重大于向上小于向下零重力加速度g等于等于零第
第6章 第4节 超重与失重

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解析:手托物体由静止开始向上运动,一定先做加速运动,物体 处于超重状态;而后可能匀速上升,也可能减速上升,选项A、B 错误。在物体离开手的瞬间,二者分离,不计空气阻力,物体只 受重力,物体的加速度一定等于重力加速度;要使手和物体分 离,手向下的加速度一定大于物体向下的加速度,即手的加速度 大于重力加速度,选项C错误,D正确。
力是不变的,对重物由牛顿第二定律得
F-m′g=m′a
所以,在加速上升的升降机内,人能举起的重物的最大质量为
40 kg。
答案:40 kg
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4.如图6-4-5所示,电梯与水平面夹角为30°,当电 梯加速向上运动时,人对梯面的压力是其重力的
6,人与梯面间的摩擦力是其重力的多少倍? 5 解析:对人受力分析,人受到重力
3.某人在地面上最多能举起60 kg的重物,当此人站在以5 m/s2
的加速度加速上升的升降机中,最多能举起多重的物体。(g
取10 m/s2) 解析:当人在地面上举起重物时,对重物分析,由牛顿第二定
律得F-mg=0
在升降机内举起重物时,由于升降机具有竖直向上的加速度,
故重物也具有相同的竖直向上的加速度,而人对外提供的最大
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一、超重现象 1.超重现象
物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力) 大于 物体所受重力的现象。
2.超重现象的产生条件
物体具有 竖直向上 的加速度,与物体的速度的大小和方向 无关 。
3.运动类型 超重物体做向上的 加速运动 或向下的 减速运动 。
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《超重与失重》 讲义

《超重与失重》讲义一、超重与失重的概念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)大于物体所受重力的现象,称为超重;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)小于物体所受重力的现象,称为失重。
如果物体的加速度方向竖直向下,且大小等于重力加速度 g 时,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零,这种状态称为完全失重。
为了更直观地理解这两个概念,我们可以想象一个人站在体重秤上。
当人静止时,体重秤的示数等于人的重力。
当人加速上升时,体重秤的示数会大于人的重力,这就是超重现象;当人加速下降时,体重秤的示数会小于人的重力,这就是失重现象;当人自由落体时,体重秤的示数为零,这就是完全失重现象。
二、超重与失重的产生条件超重现象产生的条件是物体具有向上的加速度。
例如,当电梯加速上升时,人站在电梯里会感到脚下的支持力变大,体重秤的示数增加,这就是超重现象。
在这种情况下,根据牛顿第二定律 F mg = ma,其中 F 是支持力,m 是人的质量,g 是重力加速度,a 是加速度。
因为 a向上,所以 F 大于 mg,即支持力大于重力,产生超重现象。
失重现象产生的条件是物体具有向下的加速度。
比如,当电梯加速下降时,人会感觉脚下的支持力变小,体重秤的示数减小,这就是失重现象。
此时,根据牛顿第二定律 mg F = ma,因为 a 向下,所以 F小于 mg,即支持力小于重力,产生失重现象。
完全失重现象产生的条件是物体的加速度等于重力加速度且方向竖直向下。
在太空中的航天器中,宇航员就处于完全失重状态。
因为航天器绕地球做圆周运动,其向心加速度等于重力加速度,此时宇航员对航天器的压力为零。
三、超重与失重的本质超重和失重现象的本质是物体所受的合力发生了变化,从而导致物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力发生了改变。
重力本身并没有变化,只是由于加速度的存在,使得物体的视重(即物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力)发生了改变。
高三物理《超重和失重现象》必备知识点

高三物理《超重和失重现象》必备知识点高三物理《超重和失重现象》必备知识点超重现象定义: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。
超重和失重知识点

超重和失重知识点在我们的日常生活中,经常会体验到一些奇怪的感觉,比如乘坐电梯时的上升和下降,或者在游乐场玩过山车时的加速和减速。
这些感觉其实都与物理学中的超重和失重现象有关。
今天,咱们就来好好聊聊超重和失重的那些事儿。
首先,咱们得搞清楚什么是超重和失重。
简单来说,超重就是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;而失重呢,则是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。
为了更直观地理解这两个概念,咱们来想象一个场景。
假设你站在一个体重秤上,当电梯加速上升时,你会感觉自己好像变重了,体重秤的示数也会变大。
这就是超重现象。
因为此时,你受到的向上的加速度,使得支持力大于重力,从而产生了超重。
相反,当电梯加速下降时,你会感觉自己好像变轻了,体重秤的示数变小,这就是失重现象。
此时,向下的加速度导致支持力小于重力。
那超重和失重到底是怎么产生的呢?这就得从牛顿第二定律说起啦。
牛顿第二定律告诉我们,物体的加速度与作用在它上面的力成正比,与物体的质量成反比。
当物体受到向上的加速度时,合力向上,支持力就会大于重力,出现超重;当物体受到向下的加速度时,合力向下,支持力小于重力,就出现了失重。
在完全失重的情况下,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)为零。
比如说,当宇航员在太空中绕地球做圆周运动时,他们就处于完全失重的状态。
这是因为他们所受的万有引力全部用来提供向心力,使得他们对飞船内部的物体没有压力和拉力。
超重和失重现象在生活中有着广泛的应用。
比如,在火箭发射时,宇航员会经历强烈的超重;而在跳伞过程中,跳伞员会经历一段失重的阶段。
在工业生产中,利用超重和失重的原理可以进行材料的分离和加工。
接下来,咱们再深入探讨一下超重和失重情况下物体的受力分析。
以一个在竖直方向上运动的物体为例,如果物体向上加速运动,那么它受到的合力方向向上。
此时,重力向下,支持力向上,合力等于支持力减去重力,由于合力向上,所以支持力大于重力,物体处于超重状态。
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
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 。
第12讲 超重、失重

超重、失重;一、知识要点1.视重:视重即弹簧秤的示数,它是接触面受到的压力或拉力的大小。
实重:物体实际受到的重力,大小为mg。
2.超重:当物体有竖直向上的加速度时,物体处于超重状态。
此时,物体对支持面的压力F N(或对悬挂物的拉力T)大于物体本身的重力mg,由牛顿第二定律得:F N(T)=mg+ma>mg。
即视重大于实重(实际重量)。
视重加速度g视=g+a3.失重:当物体有竖直向下的加速度时,物体处于失重状态。
此时,物体对支持面的压力F N(或对悬挂物的拉力T)小于物体本身的重力mg,由牛顿第二定律得:F N(T)=mg-ma<mg。
视重小于实重(实际重量)。
视重加速度g视=g-a当物体向下的加速度为g 时,F N(T)=0,物体处于完全失重状态(视重为零,但仍然受重力)。
4. 处于超重或失重状态的液体(或气体)的浮力等于排开的液体(或气体)的视重,即:F浮=ρg视V排当液体(或气体)处于完全失重状态时,F浮=0二、例讲与练习〖例1〗在以加速度a匀加速上升的电梯中,有一位质量为m的人,站在托盘弹簧秤上,则(1)此人称得自己的“重量”为多少?(2)若电梯匀加速下降(a<g),此人称得自己的“重量”为多少?(3)若此人站在磅秤上,磅秤的示数会怎样呢?[小结] 1. 重量与质量的区别 2. 超重与失重的概念,视重的概念3. 称量重量与质量的仪器及仪器的使用方法和适用条件。
〖例2〗某人在以2.5m/s2的加速度匀加速下降的电梯里最多能举起80kg的物体,问他在地面上最多能举起多少千克的物体? 若此人在匀加速上升的电梯中最多能举起40kg的物体,则此电梯上升的加速度为多少?(g=10m/s2)〖例3〗体积为V的物体悬浮在密度为ρ的液体中,它们正一起竖直向下做加速度为a(a<g)的加速运动,如图所示。
求物体受到的浮力大小。
三、递进练习:(一)双基训练1.在封闭系统中用弹簧秤称一物体的重力,由弹簧秤读数的变化可以判定系统的运动状态,下面说法正确的是()A.读数偏大,系统可能向上作加速运动;B.读数偏小,系统一定向下作加速运动;C.读数准确,系统一定作匀速直线运动;D.读数时大时小,系统一定上、下往复运动。
高一物理必修件第四章超重和失重

对物体运动轨迹的影响
在超重状态下,物体的运动轨迹可能会受到影响,如向上抛出的物体会沿着一条 曲线轨迹运动,而不是直线运动。
在失重状态下,物体的运动轨迹也会受到影响,如物体在失重状态下会做匀速直 线运动或匀速圆周运动。
F2和弹簧测力计的示数T2。
实验器材和步骤
5. 向下加速降低滑轮组,使砝码产生向下的加速度,记录此 时电子秤的示数F3和弹簧测力计的示数T3。
6. 利用数据采集与分析系统记录实验数据,并进行处理和分 析。
实验数据记录和分析
Байду номын сангаас
实验数据记录
| 序号 | 砝码质量m1(kg) | 静 止时电子秤示数F1(N) | 静止时 弹簧测力计示数T1(N) | 超重时 电子秤示数F2(N) | 超重时弹簧 测力计示数T2(N) | 失重时电子 秤示数F3(N) | 失重时弹簧测力 计示数T3(N) |
产生条件
物体的加速度等于重力加 速度,即物体只受重力作 用。
示例
太空中的宇航员、围绕地 球运行的卫星等。
02
超重和失重的原因
地球重力作用
地球对物体的吸引力
地球对物体的吸引力是物体受到的重 力的主要原因,这种吸引力使物体受 到一个向下的力,称为重力。
重力加速度
在地球表面,重力加速度约为9.8m/s² ,这意味着物体在自由落体时,其速 度每秒增加9.8米。重力加速度随海拔 和地理纬度的变化而变化。
在跳水运动中,跳水运动员在空中完成动作时会经历 短暂的失重状态。当运动员离开跳台向下运动时,受 到的重力大于向上的空气阻力,处于失重状态。
知识点一超重与失重大于向上小于向下零重力加速度g等于等于零第3

例 2 [2011· 漳州质检]一物块以一定的初速度冲上斜面, 利用速度传感器可以在计算机屏幕上得到其速度大小随时间的 变化关系图象如图所示, 不计空气阻力, 重力加速度 g 取 10 m/s2. 求: (1)物块上滑和下滑的加速度大小 a1、a2; (2)斜面的倾角 θ 及物块与斜面间的动摩擦因数 μ.
A.皮带传送的速度越大,f 越大 B.皮带加速运动的加速度越大,f 越大 C.若皮带速度恒定,则物块质量越大,f 越大 D.f 的方向一定与皮带速度方向相同
[解析] 若皮带匀速运动,则由物块的受力情况可知,摩擦力 f=Mgsinθ,与皮带的速度无关,选项 A 错误;物块质量 M 越大, 摩擦力 f 越大,选项 C 正确;皮带加速运动时,由牛顿第二定律 可知,f-Mgsinθ=Ma,加速度 a 越大,摩擦力 f 越大,选项 B 正确;若皮带减速运动,则物块所受摩擦力有可能沿皮带向下, 选项 D 错误.
第 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ讲
牛顿第二定律
考点自主梳理
► 知识点一 牛顿第二定律
作用力 成正比,跟物 1.内容:物体的加速度的大小跟 __________ 体的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同. F=ma 2.表达式:__________. 3.适用范围 (1)牛顿第二定律只适用于惯性参考系 (相对地面静止或匀速 运动的参考系). (2)牛顿第二定律只适用于宏观物体 (相对于分子、原子 )、低 速运动(远小于光速)的情况.
[答案](1)8 m/s
2
2 m/s
2
3 (2)30° 5
[解析] (1)由图可得,上滑过程加速度的大小 Δv1 4 a1= = m/s2=8 m/s2 Δt1 0.5 下滑过程加速度的大小 Δv2 2 a2= = m/s2=2 m/s2 Δt2 1
超重和失重知识点总结

超重和失重知识点总结
超重和失重是物理学中的两个重要概念,主要涉及到重力和加速度的影响。
1. 超重:当物体受到的向上的力大于向下的重力时,物体就会处于超重状态。
这种情况下,物体的实际重量会超过其正常重量。
例如,在电梯中上升或在过山车上下降时,我们会感到身体变重,这就是超重现象。
2. 失重:当物体受到的向上的力等于向下的重力时,物体就会处于失重状态。
这种情况下,物体的实际重量为零。
例如,在飞机上自由下落或在太空中漂浮时,我们会感到身体变轻,这就是失重现象。
3. 超重和失重的区别在于向上的力和向下的重力之间的关系。
如果向上的力大于重力,就是超重;如果向上的力等于重力,就是失重;如果向上的力小于重力,就是欠重。
4. 超重和失重都是相对的,取决于观察者的参考系。
例如,在电梯中上升时,对于电梯内部的人来说,他们处于失重状态;但对于电梯外部的人来说,他们看到的是电梯内部的人处于超重状态。
5. 超重和失重的现象可以通过实验来观察和验证。
例如,可以通过离心机产生离心力来实现超重和失重的状态。
第9讲 超重、失重

第九讲 超重、失重二、对超重和失重的理解应当注意以下几点: 1.物体处于超重或失重状态(包括完全失重)时,地球作用于物体的重力始终存在,大小也没有发生变化,只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发生变化,即物体的视重有了变化。
2.发生超重或失重现象与物体的速度无关,只决定于加速度的方向。
当物体加速度具有向上或向下的分量时,也处于超重或失重状态,加速度方向不一定只在竖直方向上。
3.在完全失重的状态下,平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失,如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生向下的压强等。
4.处于超重和失重状态下的液体的浮力公式分别为()F V g a ρ=+浮排和()F V g a ρ=-浮排,处于完全失重状态下的液体的浮力为零。
1、【2014·北京卷】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( )A .受托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态B .受托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态C .在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度D .在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度2、(2014本溪一中检测)如图所示,小球的密度小于杯中水的密度,弹簧两端分别固定在杯底和小球上.静止时弹簧伸长△x .若全套装置做自由落体运动,则在下落过程中弹簧的伸长量将( )A.仍为△xB.大于△xC.小于△x ,大于零D.等于零3、(2011•上海)如图,在水平面上的箱子内,带异种电荷的小球a 、b 用绝缘细线分别系于上、下两边,处于静止状态.地面受到的压力为N ,球b 所受细线的拉力为F .剪断连接球b 的细线后,在球b 上升过程中地面受到的压力( )A .小于NB .等于NC .等于N+FD .大于N+F4、(2014河北唐山模拟)如图所示,顶角为直角、质量为M的斜面体abc放在粗糙的水平面上。
4.6《超重与失重》

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
《超重和失重》 知识清单

《超重和失重》知识清单一、超重和失重的概念超重: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)大于物体所受重力的现象,称为超重。
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)小于物体所受重力的现象,称为失重。
完全失重:当物体以加速度 g 竖直向下加速运动时,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)为零的状态,称为完全失重。
二、超重和失重的产生条件超重产生的条件:物体的加速度向上。
例如,电梯加速上升时,人处于超重状态。
失重产生的条件:物体的加速度向下。
比如,电梯加速下降时,人处于失重状态。
完全失重产生的条件:物体的加速度等于重力加速度g 且竖直向下。
在太空中的航天器中的物体就处于完全失重状态。
三、超重和失重的本质超重和失重现象的本质是物体所受的支持力或拉力发生了变化,而物体所受的重力并没有改变。
在超重状态下,支持力或拉力大于重力,这是因为物体具有向上的加速度,需要更大的支持力或拉力来提供向上的合力。
在失重状态下,支持力或拉力小于重力,是因为物体具有向下的加速度,支持力或拉力相应减小。
在完全失重状态下,支持力或拉力为零,物体只受到重力的作用。
四、超重和失重的定量分析设物体的质量为 m,重力加速度为 g,支持力为 N,拉力为 T。
超重时,加速度 a 向上,根据牛顿第二定律有:N mg = ma ,所以 N = m(g + a) ,此时支持力大于重力。
失重时,加速度 a 向下,根据牛顿第二定律有:mg N = ma ,所以 N = m(g a) ,此时支持力小于重力。
完全失重时,加速度 a = g 向下,此时 N = 0 。
五、生活中的超重和失重现象1、电梯中的超重和失重当电梯启动上升时,加速度向上,人处于超重状态;当电梯制动减速上升时,加速度向下,人处于失重状态。
当电梯启动下降时,加速度向下,人处于失重状态;当电梯制动减速下降时,加速度向上,人处于超重状态。
2、过山车中的超重和失重过山车在上升到顶点和下降的过程中,会经历超重和失重的状态变化,给游客带来刺激的体验。
高考知识点——超重与失重(物理)

⾼考知识点——超重与失重(物理)知识点总结理解超失重现象,并能分析超重、失重问题。
1.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。
2. 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。
3. 完全失重:当物体的以加速度a=g竖直向下加速或竖直向上减速时(⾃由落体运动、竖直上抛运动),物体对⽀持物的压⼒(或对悬挂物的拉⼒)等于零的现象。
★物体超重或失重时,仅是物体对悬挂物的拉⼒或⽔平⽀持物的压⼒的变化,物体所受的重⼒并没有变化。
★物体处于超重状态或失重状态,与物体的速度没有关系,仅由加速度决定。
常见考法这部分知识往往结合⽜顿第⼆定律进⾏考查,分析物体在某⼀时刻的瞬时加速度,关键是分析瞬时前后的受⼒情况及运动状态,再由⽜顿第⼆定律求出瞬时加速度.此类问题应注意两种模型的建⽴。
1.中学物理中的“线”和“绳”是理想化模型,具有以下⼏个特性:(1)轻:其质量和重⼒均可视为等于零,且⼀根绳(或线)中各点的张⼒⼤⼩相等,其⽅向总是沿着绳⼦且背离受⼒物体的⽅向。
(2)不可伸长:即⽆论绳⼦受⼒多⼤,绳⼦的长度不变,由此特点可知,绳⼦中的张⼒可以突变。
刚性杆、绳(线)或接触⾯都可以认为是⼀种不发⽣明显形变就能产⽣弹⼒的物体,若剪断(或脱离)后,其中弹⼒⽴即消失,不需要形变恢复时间,⼀般题⽬中所给杆、细线和接触⾯在不加特殊说明时,均可按此模型来处理。
2.中学物理中的“弹簧”和“橡⽪绳”也是理想化模型,具有以下⼏个特性:(1)轻:其质量和重⼒均可视为等于零,同⼀弹簧两端及其中间各点的弹⼒⼤⼩相等。
(2)弹簧既能承受拉⼒,也能承受压⼒;橡⽪绳只能承受拉⼒,不能承受压⼒。
(3)由于弹簧和橡⽪绳受⼒时,要恢复形变需要⼀段时间,所以弹簧和橡⽪绳中的⼒不能突变。
误区提醒物体处于超重状态还是失重状态取决于加速度的⽅向,与速度的⼤⼩和⽅向没有关系,下表列出了加速度⽅向与物体所处状态的关系.例题1. 某⼈在地⾯上⽤弹簧秤称得体重为490N。
高中物理《超重和失重》

高中物理《超重和失重》在我们的日常生活中,大家可能都有过乘坐电梯的经历。
当电梯加速上升或者减速下降时,我们会感觉到身体好像变重了;而当电梯加速下降或者减速上升时,又会有一种身体变轻的感觉。
其实,这些现象都与高中物理中的超重和失重概念密切相关。
首先,让我们来了解一下什么是超重。
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)大于物体所受重力的现象,被称为超重。
比如说,当一个人站在体重秤上,电梯加速上升,此时人受到的支持力会大于重力,体重秤的示数就会大于人的实际体重,这就是超重现象。
为了更深入地理解超重,我们来做一个简单的受力分析。
假设一个质量为 m 的物体放在一个支持面上,受到重力 G = mg(其中 g 是重力加速度),支持力 N。
当物体具有向上的加速度 a 时,根据牛顿第二定律 F = ma,此时物体受到的合力 F 合= N G = ma,所以支持力N = G + ma = m(g + a)。
因为支持力大于重力,所以就出现了超重现象。
接下来,再看看失重现象。
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)小于物体所受重力的现象,称为失重。
比如电梯加速下降时,人会感觉身体变轻,体重秤的示数小于实际体重,这就是失重。
同样进行受力分析,当物体具有向下的加速度 a 时,合力 F 合= G N = ma,所以支持力 N = G ma = m(g a)。
当支持力小于重力时,就出现了失重现象。
特别地,当物体向下的加速度等于重力加速度 g 时,物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零,这种状态被称为完全失重。
比如在太空中的宇航员,就处于完全失重的状态。
那么,超重和失重现象在实际生活中有哪些应用呢?在航天领域,宇航员在火箭发射阶段会经历超重,而在太空行走时则处于完全失重状态。
在体育运动中,蹦极运动员在跳下的瞬间会经历失重。
在工业生产中,利用超重和失重可以进行材料的分离和筛选。
超重与失重

【学习目标】
1.通过实验认识什么是超重和失重现象,知道 产生超重和失重的条件。 2.能够运用牛顿运动定律分析超重与失重现象。
【基础知识梳理】
1.超重和失重 (1)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 的加速度。
F=m(g+a) >mg
1.处于平衡状态的物体所受的合力为零,此时物体的加速度为零,但物体的速度不一定为零。
B.物体做自由落体运动时处于完全失重状态,所以
同理,物体处于失重状态时,物体的加速度向下,物体既可以做向下的加速运动,也可以做向上的减速运动。
2.若物体具有竖直向上的加速度或具有竖直向上的分加速度,则物体处于超重状态;
(1)运动学特征:初速度为零的竖直向下的 匀加速 直 2.从动力学角度看自由落体运动
(3)物体处于超重状态,它的加速度不一定竖直向上,但加速度一定有竖直向上的分量;
当将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
线运动。 受的压力。
[名师点睛] (1)超重和失重现象与物体的速度大小和方向无关, 只取决于物体加速度的方向。 (2)当物体处于完全失重状态时,由重力引起的一 切现象都会消失,如物体对桌面无压力,单摆不再摆动, 浸在液体中的物体不受浮力。 (3)物体处于超重状态,它的加速度不一定竖 直向上,但加速度一定有竖直向上的分量;同理处 于失重状态的物体,其加速度方向不一定竖直向下, 但一定有竖直向下的分量。
若物体具有竖直向下的加速度或具有竖直向下的分加速度,则物体处于失重状态。
当将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
06超重与失重

六、体验日常生活中的超重和失重现象 体验日常生活中的超重和失重现象
人起跳过程和从高处跳下,体验超重和失重。 1. 人起跳过程和从高处跳下,体验超重和失重。 利用体重计称量体重时,人在体重计上要保持静止。 2. 利用体重计称量体重时,人在体重计上要保持静止。 乘竖直升降的电梯,在升降过程中,体验超重和失重。 3. 乘竖直升降的电梯,在升降过程中,体验超重和失重。 乘快速行驶的汽车,突遇上坡或下坡,体验超重和失重。 4. 乘快速行驶的汽车,突遇上坡或下坡,体验超重和失重。 游乐园里,乘座过山车,体验超重和失重。 5. 游乐园里,乘座过山车,体验超重和失重。 6.飞机起飞或着陆或突遇气流,飞机上下颠簸, 6.飞机起飞或着陆或突遇气流,飞机上下颠簸,体验超重和 飞机起飞或着陆或突遇气流 失重( 跷跷板、轿子等) 失重(船、跷跷板、轿子等) 蹦床运动,人上下运动时,体验超重和失重。 7. 蹦床运动,人上下运动时,体验超重和失重。 ……
三、【观察与思考】 观察与思考】 【实验一】把物体挂在弹簧秤下,用手带 实验一】把物体挂在弹簧秤下, 动弹簧秤和物体一起: 动弹簧秤和物体一起: 1.向上加速运动 1.向上加速运动 ——拉力大于重力 拉力大于重力 拉力小于重力 2.向下加速运动 2.向下加速运动 ——拉力小于重力 观察弹簧秤的示数如何变化? 观察弹簧秤的示数如何变化? F
五、想想看,为什么? 取一只塑料瓶,在下端靠近底边处钻一个小 孔,用手堵住瓶口,然后往瓶里加满水。 ▲ 提起瓶子,把堵小孔的手移去,可看到小孔 处有水喷射出。 这是因为液体受到重力而使内部存在压力,小孔以 上部分的水对以下部分的水的压力造成小孔处的水流出。 ▲ 让瓶子从某一高处自由下落,会发现什么结果?这 是为什么? 当瓶子自由下落时,瓶中的水处于完全失重状态,小 孔以上部分的水对以下部分的失重”原因何在? • 分析:据牛顿第二定律 • (1)加速上升
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2.应用牛顿运动定律解题的一般步骤 (1)认真分析题意,明确已知条件和待求量,搞清所求问 题的类型. (2)选取研究对象.所选取的研究对象可以是一个物体, 也可以是几个物体组成的整体.同一题目,根据题意和解题需 要也可以先后选取不同研究对象. (3)分析研究对象的受力情况和运动情况.
(4)当研究对象所受的外力不在一条直线上时:如果物体只受 两个力,可以用平行四边形定则(或三角形定则)求其合力;如果物 体受力较多,一般把它们正交分解到两个方向上去分别求合力;如 果物体做直线运动,一般把各个力分解到沿运动的方向和垂直运动 的方向上.
第2讲 牛顿第二定律
考点自主梳理
► 知1.识内点容二:物力体学的单加位速制度的大小跟___作__用__力___成正比,跟物 体的质量成反比,加速度的方向跟作用力的方向相同. ► 知2.识表点达一式:牛_顿_F_=第__m二__a定__律_.
3.适用范围 (1)牛顿第二定律只适用于惯性参考系 (相对地面静止或匀速 运动的参考系). (2)牛顿第二定律只适用于宏观物体 (相对于分子、原子)、低 速运动(远小于光速)的情况.
A.a1=0,a2=g B.a1=g,a2=g C.a1=0,a2=m+MMg D.a1=g,a2=m+MMg
[答案]C
变式题 [2011·台州测试]如图所示,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
2.物体所受合外力能否突变的决定因素 物体所受合外力能否发生突变,决定于施力物体的性质, 具体可以简化为以下几种模型: (1) 钢 性 绳 ( 或 接 触 面 )—— 不 发 生 明 显 形 变 就 能 产 生 弹 力.若剪断绳(或脱离接触),则弹力立即消失,不需要形变恢 复时间,一般题目中所给细线和接触面在不加特殊说明时,均 可按此模型处理. (2)弹簧(或橡皮绳)——此模型的特点是形变量大.两端同 时连接(或附着)有物体的弹簧(或橡皮绳),其形变恢复需要较 长时间,在瞬时问题中,其弹力的大小往往可以看成不变.
由基本单位和导出单位一起组成了单位制.基本物理量共七 个,其中力学有三个,它们是质量、时间、长度,它们的单位分
别是____k_g___、_____s___、____m____.
国际单位制中的基本单位
基本物理量 质量 时间 长度 电流
热力学温度 物质的量 发光强度
符号 m t l I T n IV
单位名称 千克 秒 米 安[培]
速度大小为( )
A.0
B. g
2 C
1.两类基本问题 运用牛顿运动定律研究力和运动的关系时,它包括两类基
本•问►题,探分究析考思路向如三图所示两.类基本动力学的问题
F
v
m
x t
v v 0 at
x
v0t
1 2
at
2
v 2 v 0 2 2 ax
x at 2
(2)由牛顿第二定律得,上滑过程满足 mgsinθ+μmgcosθ=ma1 下滑过程满足
mgsinθ-μmgcosθ=ma2
联立解得:θ=30°,μ=
3 5
► 探究考向四 涉及传送带的动力学问题
传送带问题为高中动力学问题中的难点,主要表现在两 方面:其一,传送带问题往往存在多种可能结论的判定,即 需要分析确定到底哪一种可能情况会发生;其二,决定因素 多,包括滑块与传送带间的动摩擦因数大小、斜面倾角、传 送带速度、传送方向、滑块初速度的大小及方向等.这就需 要对传送带问题能做出准确的动力学过程分析.下面是最常 见的几种传送带问题模型.
开[尔文] 摩[尔]
坎[德拉]
单位符号 kg s m A K mol cd
考向互动探究 ► 探究考向一 对牛顿第二定律的理解
牛顿第二定律明确了物体的受力情况和运动情况之间的定 量关系,联系物体受力情况和运动情况的桥梁是加速度.可以从 以下角度进一步理解牛顿第二定律:
1.同体性:表达式中,m、F 合、a 都是同一研究对象对应量. (1)若研究对象为单个物体,则满足 F 合=ma. (2)若研究对象为多个物体,则满足 F 合=m1a1+m2a2+……
(1)物块上滑和下滑的加速度大小 a1、a2; (2)斜面的倾角 θ 及物块与斜面间的动摩擦因数 μ.
[答案](1)8 m/s2
2 m/s2
(2)30°
3 5
[解析] (1)由图可得,上滑过程加速度的大小
a1=ΔΔvt11=04.5 m/s2=8 m/s2 下滑过程加速度的大小
a2=ΔΔvt22=21 m/s2=2 m/s2
5.局限性:只适用于宏观、低速、惯性参考系
1.对牛顿第二定律瞬时性的理解 ► 探物究体考运向动二的加涉速及度牛a顿与第其二所定受律的的合瞬外时力问F题有瞬时对应关 系,每一瞬时的加速度只取决于这一瞬时的合外力.若合外力 的大小或方向改变,则加速度的大小或方向也立即(同时)改 变;如果合外力变为零,则加速度也立即变为零;如果合外力 发生突变,则对应加速度也发生突变.
变式题 [2012·荆州一模]如图所示,轻弹簧上端与一质量 为 m 的木块 1 相连,下端与另一质量为 M 的木块 2 相连,整 个系统置于水平放置的光滑木板上,并处于静止状态.现将木 板沿水平方向突然抽出,设抽出后的瞬间,木块 1、2 的加速度 大小分别为 a1、a2,重力加速度大小为 g,则有( )
(5)根据牛顿第二定律和运动学公式列方程,物体所受外力、 加速度、速度等都可根据规定的正方向取正、负值代入公式,按代 数方法进行运算.
(6)求解方程,检验结果,必要时对结果进行讨论.
例 2 [2011·漳州质检]一物块以一定的初速度冲上斜面, 利用速度传感器可以在计算机屏幕上得到其速度大小随时间的 变化关系图象如图所示,不计空气阻力,重力加速度 g 取 10 m/s2. 求:
2.瞬时性:加速度与合外力具有瞬时对应关系,它们总是同 时增大、同时减小、同时产生、同时消失.
3.同向性:加速度与合外力的方向始终保持一致. 4.独立性:若物体受多个力的作用,则每一个力都能独自产 生各自的加速度,并且任意方向均满足 F 合=ma,在两个相互垂 直 的 方 向 进 行 正 交 分 解 , 则 有 : Fx 合 = m1ax1 + m2ax2 + m3ax3 +……;Fy 合=m1ay1+m2ay2+m3ay3+…….