1.知道超重、失重和完全失重現(xiàn)象.
2.會(huì)根據(jù)條件判斷超重、失重現(xiàn)象.
【教學(xué)內(nèi)容】
一、超重和失重
1.超重：物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w所受重力的現(xiàn)象
（1）超重現(xiàn)象產(chǎn)生條件：具有向上的加速度。（本質(zhì)是牛頓第二定律的應(yīng)用）
（2）當(dāng)系統(tǒng)有向上的加速度a時(shí)，有 視重大于失重（）
（3）超重現(xiàn)象的通常兩種情況向上加速或向下減速。
2.失重：物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w所受重力的現(xiàn)象
（1）超重現(xiàn)象產(chǎn)生條件：具有向的下加速度。（本質(zhì)是牛頓第二定律的應(yīng)用）
（2）當(dāng)系統(tǒng)有向下的加速度a時(shí)，有 視重小于失重（）
（3）超重現(xiàn)象的通常兩種情況向下加速或向上減速。
3.完全失重：物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ?
（1）產(chǎn)生條件：加速度為重力加速度（只受重力或重力之外其他力矢量和為0）
（2）有關(guān)重力產(chǎn)生的想象會(huì)消失。（氣壓計(jì)、天平不能使用）
4．對(duì)超重、失重的說(shuō)明
(1)視重：當(dāng)物體掛在彈簧測(cè)力計(jì)下或放在水平臺(tái)秤上時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)或臺(tái)秤的示數(shù)稱為“視重”，大小等于彈簧測(cè)力計(jì)所受的拉力或臺(tái)秤所受的壓力．
(2)發(fā)生超重和失重時(shí)，物體所受的重力并沒(méi)有變化．
【例1】（單選）關(guān)于超重和失重，下列說(shuō)法正確的是( )
A．物體處于超重狀態(tài)時(shí)，物體一定在上升
B．物體處于失重狀態(tài)時(shí)，物體可能在上升
C．物體處于完全失重狀態(tài)時(shí)，地球?qū)λ囊拖Я?
D．物體處于完全失重狀態(tài)時(shí)，它所受到的合外力為零
【例2】 (多選)在升降電梯內(nèi)的地面上放一體重計(jì)，電梯靜止時(shí)，曉敏同學(xué)站在體重計(jì)上，體重計(jì)示數(shù)為50 kg，電梯運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，某一段時(shí)間內(nèi)曉敏同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計(jì)示數(shù)如圖所示，在這段時(shí)間內(nèi)下列說(shuō)法正確的是( )
A．曉敏同學(xué)所受的重力變小了
B．曉敏對(duì)體重計(jì)的壓力小于曉敏的重力
C．電梯一定在豎直向下運(yùn)動(dòng)
D．電梯的加速度大小為eq \f(g,5)，方向一定豎直向下
【例3】（單選）如圖所示，A、B兩人用安全帶連接在一起，從飛機(jī)上跳下進(jìn)行雙人跳傘運(yùn)動(dòng)，降落傘未打開(kāi)時(shí)不計(jì)空氣阻力．下列說(shuō)法正確的是( )
A．在降落傘未打開(kāi)的下降過(guò)程中，安全帶的作用力一定為零
B．在降落傘未打開(kāi)的下降過(guò)程中，安全帶的作用力大于B的重力
C．在降落傘未打開(kāi)的下降過(guò)程中，安全帶的作用力等于B的重力
D．在降落傘打開(kāi)后減速下降過(guò)程中，安全帶的作用力小于B的重力
【例4】（單選）放在電梯地板上的一個(gè)木箱，被一根處于伸長(zhǎng)狀態(tài)的彈簧拉著而處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示，后發(fā)現(xiàn)木箱突然被彈簧拉動(dòng)，據(jù)此可判斷出電梯的運(yùn)動(dòng)情況是( )
A．勻速上升
B．加速上升
C．減速上升
D．減速下降
【例5】（單選）如下圖所示，浸在水中的木球密度小于水的密度，且固定在輕彈簧的一端，彈簧的另一端固定在容器底部，當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)自由下落時(shí)，彈簧將( )
A．變長(zhǎng)
B．不變
C．恢復(fù)原長(zhǎng)
D．條件不足，無(wú)法判斷
【例6】（單選）一人在地面上最多能提起50kg的重物，此人在g/4的加速度勻加速上升的升降機(jī)中，他最多能提起的重物的質(zhì)量（ ）
A．40kg B．37.5kg C．62.5kg D．50kg
例7 在電梯中，把一重物置于臺(tái)秤上，臺(tái)秤與力的傳感器相連，當(dāng)電梯從靜止起加速上升，然后又勻速運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間，最后停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感器的熒屏上顯示出其受的壓力與時(shí)間的關(guān)系圖象如圖所示．試由此圖回答問(wèn)題：(g取10 m/s2)
(1)該物體的重力是多少？電梯在超重和失重時(shí)物體的重力是否變化？
(2)算出電梯在超重和失重時(shí)的最大加速度分別是多大？
【當(dāng)堂反饋 效果評(píng)價(jià)】
1． (多選)在沈陽(yáng)奧體中心進(jìn)行的第十二屆全運(yùn)會(huì)女子跳高決賽中，福建名將鄭幸娟以1米92的成績(jī)成功衛(wèi)冕．圖為鄭幸娟在本屆全運(yùn)會(huì)上以背越式成功地跳過(guò)了1.92米的高度．若忽略空氣阻力，g取10 m/s2.則下列說(shuō)法正確的是( )
A．鄭幸娟下降過(guò)程處于失重狀態(tài)
B．鄭幸娟下降過(guò)程處于超重狀態(tài)
C．鄭幸娟起跳以后在上升過(guò)程中處于超重狀態(tài)
D．鄭幸娟起跳時(shí)地面對(duì)她的支持力大于她的重力
2．（單選）如圖所示為一物體隨升降機(jī)由一樓運(yùn)動(dòng)到某高層的過(guò)程中的v－t圖象，則( )
A．物體在0～2 s處于失重狀態(tài)
B．物體在2～8 s處于超重狀態(tài)
C．物體在8～10 s處于失重狀態(tài)
D．由于物體的質(zhì)量未知，所以無(wú)法判斷超重、失重狀態(tài)
3．（多選）如圖所示，小球B放在真空正方體容器A內(nèi)，球B的直徑恰好等于A的內(nèi)邊長(zhǎng)，現(xiàn)將它們以初速度v0豎直向上拋出，下列說(shuō)法正確的是( )
A.若不計(jì)空氣阻力，下落過(guò)程中，B對(duì)A沒(méi)有彈力
B.若考慮空氣阻力，上升過(guò)程中，A對(duì)B的彈力向下
C.若考慮空氣阻力，下落過(guò)程中，B對(duì)A的彈力向上
D.若不計(jì)空氣阻力，上升過(guò)程中，A對(duì)B有向上的彈力
4．（多選）如圖所示，運(yùn)動(dòng)員“3 m跳板跳水”運(yùn)動(dòng)的過(guò)程可簡(jiǎn)化為：運(yùn)動(dòng)員走上跳板，將跳板從水平位置B壓到最低點(diǎn)C，跳板又將運(yùn)動(dòng)員豎直向上彈到最高點(diǎn)A，然后運(yùn)動(dòng)員做自由落體運(yùn)動(dòng)，豎直落入水中．跳板自身重力可忽略不計(jì)，則下列說(shuō)法正確的是
A．運(yùn)動(dòng)員向下運(yùn)動(dòng)（B→C）的過(guò)程中，先超重后失重，對(duì)板的壓力先減小后增大
B．運(yùn)動(dòng)員向下運(yùn)動(dòng)（B→C）的過(guò)程中，先失重后超重，對(duì)板的壓力一直增大
C．運(yùn)動(dòng)員向上運(yùn)動(dòng)（C→B）的過(guò)程中，先失重后超重，對(duì)板的壓力先增大后減小
D．運(yùn)動(dòng)員向上運(yùn)動(dòng)（B→A）的過(guò)程中，一直處于失重狀態(tài)
5．（多選）廣州塔，昵稱小蠻腰，總高度達(dá)600米，游客乘坐觀光電梯大約一分鐘就可以到達(dá)觀光平臺(tái)．若電梯簡(jiǎn)化成只受重力與繩索拉力，已知電梯在t＝0時(shí)由靜止開(kāi)始上升，a－t圖象如圖所示．則下列相關(guān)說(shuō)法正確的是( )
A．t＝4.5 s時(shí)，電梯處于失重狀態(tài)
B．5～55 s時(shí)間內(nèi)，繩索拉力最小
C．t＝59.5 s時(shí)，電梯處于超重狀態(tài)
D．t＝60 s時(shí)，電梯速度恰好為零
【課時(shí)作業(yè)】
1．（單選）下列關(guān)于超重和失重的說(shuō)法正確的是( )
A．體操運(yùn)動(dòng)員雙手握住單杠吊在空中不動(dòng)時(shí)處于失重狀態(tài)
B．蹦床運(yùn)動(dòng)員在空中上升和下落過(guò)程中都處于失重狀態(tài)
C．舉重運(yùn)動(dòng)員在舉起杠鈴后不動(dòng)的那段時(shí)間內(nèi)處于超重狀態(tài)
D．游泳運(yùn)動(dòng)員仰臥在水面靜止不動(dòng)時(shí)處于失重狀態(tài)
2．（單選）一質(zhì)量為m的人站在電梯中，電梯減速上升，加速度大小為eq \f(1,3)g，g為重力加速度．人對(duì)電梯底部的壓力為( )
A.eq \f(2,3)mg B．2mg C．mg D.eq \f(4,3)mg
3．（多選）在一電梯的地板上有一壓力傳感器，其上放一物塊，如圖甲所示，當(dāng)電梯運(yùn)行時(shí)，傳感器示數(shù)大小隨時(shí)間變化的關(guān)系圖象如圖乙所示，根據(jù)圖象分析得出的結(jié)論中正確的是( )
A．從時(shí)刻t1到t2，物塊處于失重狀態(tài)
B．從時(shí)刻t3到t4，物塊處于失重狀態(tài)
C．電梯可能開(kāi)始停在低樓層，先加速向上，接著勻速向上，再減速向上，最后停在高樓層
D．電梯可能開(kāi)始停在高樓層，先加速向下，接著勻速向下，再減速向下，最后停在低樓層
4. （多選）美國(guó)宇航局計(jì)劃2025年前載人登陸小行星，圖5為暢想登陸小行星的宇航員．為訓(xùn)練宇航員能在失重狀態(tài)下工作和生活，需要?jiǎng)?chuàng)造一種失重的環(huán)境．在地球表面附近，當(dāng)飛機(jī)模擬只在重力作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)，就可以在飛機(jī)座艙內(nèi)實(shí)現(xiàn)短時(shí)間的完全失重狀態(tài)．現(xiàn)要求一架飛機(jī)在速度大小為v1＝500 m/s時(shí)進(jìn)入失重狀態(tài)試驗(yàn)，在速度大小為v2＝1 000 m/s時(shí)退出失重狀態(tài)試驗(yàn)．重力加速度為g＝10 m/s2，下列說(shuō)法正確的是( )
A．飛機(jī)可以模擬向上的加速運(yùn)動(dòng)
B．飛機(jī)可以模擬向下的減速運(yùn)動(dòng)
C．如果是豎直上拋運(yùn)動(dòng)，可計(jì)算失重時(shí)間是150 s
D．如果是豎直下拋運(yùn)動(dòng)，可計(jì)算失重時(shí)間是50 s
5. （多選）如圖所示，升降機(jī)的水平底面上靜置一重為G的物體，升降機(jī)底面對(duì)物體的支持力大小為N，物體對(duì)升降機(jī)底面的壓力大小為F，下列說(shuō)法正確的是
A．不管升降機(jī)怎樣運(yùn)動(dòng)，總有F>N
B．當(dāng)升降機(jī)自由下落時(shí)，N=0，F(xiàn)=0
C．當(dāng)N>G時(shí)，物體超重，升降機(jī)的速度一定向上
D．當(dāng)N>G時(shí)，物體超重，升降機(jī)的加速度一定向上
6.（單選）如圖所示是某同學(xué)站在壓力傳感器上，連續(xù)做下蹲、起立的動(dòng)作時(shí)記錄的壓力隨時(shí)間變化的部分圖線．由圖線可知，該同學(xué)的體重約為650 N，則在2s~8s時(shí)間內(nèi)，該同學(xué)（ ）
A．做了兩次下蹲和兩次起立的動(dòng)作
B．做了一次下蹲和一次起立的動(dòng)作，且下蹲后約2s起立
C．下蹲過(guò)程中人處于失重狀態(tài)
D．下蹲過(guò)程中先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)
7.（多選）如左圖所示，在升降機(jī)的頂部安裝了一個(gè)能夠顯示拉力大小的傳感器，傳感器下方掛上一輕質(zhì)彈簧，彈簧下端掛一質(zhì)量為m的小球．若升降機(jī)在勻速運(yùn)行過(guò)程中突然停止，并以此時(shí)為零時(shí)刻，在后面一段時(shí)間內(nèi)傳感器顯示彈簧彈力F隨時(shí)間t變化的圖象如右圖所示，g為重力加速度，則( )
A. 升降機(jī)停止前在向上運(yùn)動(dòng)
B. 0～t1時(shí)間內(nèi)小球處于失重狀態(tài)，t1～t2時(shí)間內(nèi)小球處
于超重狀態(tài)
C. t1～t3時(shí)間內(nèi)小球向下運(yùn)動(dòng)，速度先增大后減小
D. t3～t4時(shí)間內(nèi)小球向下運(yùn)動(dòng)，速度一直增大
8．小明用臺(tái)秤研究人在升降電梯中的超重與失重現(xiàn)象．他在地面上用臺(tái)秤稱得其體重為500 N，再將臺(tái)秤移至電梯內(nèi)稱其體重，電梯從t＝0時(shí)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到t＝11 s時(shí)停止，得到臺(tái)秤的示數(shù)F隨時(shí)間t變化的圖象如圖所示，g到10 m/s2.求：
(1)小明在0～2 s內(nèi)加速度a1的大小，并判斷在這段時(shí)間內(nèi)他處于超重還是失重狀態(tài)；
(2)在10～11 s內(nèi)，臺(tái)秤的示數(shù)F3；
(3)小明運(yùn)動(dòng)的總位移x.
9．一種巨型娛樂(lè)器械由升降機(jī)送到離地面75 m的高處，然后讓座艙自由落下．落到離地面30 m高時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)開(kāi)始啟動(dòng)，座艙均勻減速，到地面時(shí)剛好停下．若座艙中某人用手托著m＝5 kg的鉛球，g取10 m/s2，試求：
(1)從開(kāi)始下落到最后著地經(jīng)歷的總時(shí)間．
(2)當(dāng)座艙落到離地面35 m的位置時(shí)，手對(duì)球的支持力是多大？
(3)當(dāng)座艙落到離地面15 m的位置時(shí)，球?qū)κ值膲毫κ嵌啻螅?br>

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