超重與失重現(xiàn)象
1．超重
(1)定義：物體對懸掛物的拉力(或?qū)χС治锏膲毫?大于物體所受重力的現(xiàn)象．
(2)產(chǎn)生條件：物體具有豎直向上(選填“豎直向上”或“豎直向下”)的加速度．
2．失重
(1)定義：物體對懸掛物的拉力(或?qū)χС治锏膲毫?小于物體所受重力的現(xiàn)象．
(2)產(chǎn)生條件：物體具有豎直向下(選填“豎直向上”或“豎直向下”)的加速度．
3．完全失重
(1)定義：物體對懸掛物的拉力(或?qū)χС治锏膲毫?等于零的現(xiàn)象．
(2)產(chǎn)生條件：a＝g，方向豎直向下．
4．視重與實重
(1)視重：物體在豎直方向做加速運動時，物體對懸掛物的拉力(彈簧測力計的示數(shù)T)或?qū)χС治锏膲毫?臺秤示數(shù)N)，通常我們稱它(T或N)為視重．
(2)實重：重力是由于地球作用于物體而產(chǎn)生的，始終存在，大小也不會受運動狀態(tài)改變影響，我們通常稱它為實重．
1．判斷下列說法的正誤．
(1)超重就是物體受到的重力增加了．( × )
(2)物體處于完全失重狀態(tài)時，物體的重力就消失了．( × )
(3)物體處于超重狀態(tài)時，物體一定在上升．( × )
(4)物體處于失重狀態(tài)時，物體可能在上升．( √ )
2．質(zhì)量為50 kg的人站在電梯內(nèi)的水平地板上，當(dāng)電梯以大小為0.5 m/s2的加速度勻減速上升時，人對電梯地板的壓力大小為________ N(g取10 m/s2)．
答案 475
一、超重、失重和完全失重
導(dǎo)學(xué)探究 如圖1所示，某人乘坐電梯正在向上運動．
圖1
(1)電梯啟動瞬間加速度沿什么方向？人受到的支持力比其重力大還是??？電梯勻速向上運動時，人受到的支持力比其重力大還是?。?br>(2)電梯將要到達(dá)目的地減速運動時加速度沿什么方向？人受到的支持力比其重力大還是小？
答案 (1)電梯啟動瞬間加速度方向向上，人受到的合力方向向上，所以支持力大于重力；電梯勻速向上運動時，人受到的合力為零，所以支持力等于重力．
(2)減速運動時，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，所以支持力小于重力．
知識深化
1．對視重的理解
當(dāng)物體掛在彈簧測力計下或放在水平臺秤上相對靜止時，彈簧測力計或臺秤的示數(shù)稱為“視重”，大小等于彈簧測力計所受的拉力或臺秤所受的壓力．
當(dāng)物體處于超重或失重狀態(tài)時，物體的重力并未變化，只是視重變了．
2．超重、失重的比較
2016年10月17日，“神舟十一號”載人飛船發(fā)射成功，如圖2所示．宇航員在火箭發(fā)射與飛船回收的過程中均要經(jīng)受超重與失重的考驗，下列說法正確的是( )
圖2
A．火箭加速上升時，宇航員處于超重狀態(tài)
B．飛船落地前減速下落時，宇航員處于失重狀態(tài)
C．火箭加速上升時，宇航員對座椅的壓力小于自身重力
D．在飛船繞地球運行時，宇航員處于完全失重狀態(tài)，則宇航員的重力消失了
答案 A
解析 火箭加速上升時，加速度方向向上，根據(jù)牛頓第二定律可知宇航員受到的支持力大于自身的重力，宇航員處于超重狀態(tài)，對座椅的壓力大于自身重力，選項A正確，C錯誤；飛船落地前減速下落時，加速度方向向上，根據(jù)牛頓第二定律可知宇航員受到的支持力大于自身的重力，宇航員處于超重狀態(tài)，選項B錯誤；宇航員處于完全失重狀態(tài)時，仍然受重力，選項D錯誤．
eq \x(發(fā)生超重或失重現(xiàn)象只取決于加速度的方向，與物體的速度方向、大小均無關(guān).)
(2021·棗莊三中高一上月考)某同學(xué)站在電梯底板上，如圖3所示的v－t圖像是計算機顯示的電梯在某一段時間內(nèi)速度變化的情況(豎直向上為正方向)．根據(jù)圖像提供的信息，可以判斷下列說法正確的是( )
圖3
A．在0～20 s內(nèi)，電梯向上運動，該同學(xué)處于超重狀態(tài)
B．在0～5 s內(nèi)，電梯在加速上升，該同學(xué)處于失重狀態(tài)
C．在5～10 s內(nèi)，電梯處于靜止?fàn)顟B(tài)，該同學(xué)對電梯底板的壓力等于他所受的重力
D．在10～20 s內(nèi)，電梯在減速上升，該同學(xué)處于失重狀態(tài)
答案 D
解析 在v－t圖像中，圖像的斜率表示加速度，0～5 s內(nèi)斜率為正，故加速度為正，方向豎直向上，處于超重狀態(tài)，速度為正，即電梯向上加速運動；在5～10 s內(nèi)，電梯勻速運動，該同學(xué)加速度為零，該同學(xué)對電梯底板的壓力等于他所受的重力，處于平衡狀態(tài)；10～20 s內(nèi)，斜率為負(fù)，加速度豎直向下，速度為正，即電梯向上做減速運動，該同學(xué)處于失重狀態(tài)，D正確．
如圖4所示，A、B兩物體疊放在一起，以相同的初速度上拋(不計空氣阻力)．下列說法正確的是( )
圖4
A．在上升和下降過程中A對B的壓力一定為零
B．上升過程中A對B的壓力大于A物體受到的重力
C．下降過程中A對B的壓力大于A物體受到的重力
D．在上升和下降過程中A對B的壓力等于A物體受到的重力
答案 A
解析 A、B整體只受重力作用，做豎直上拋運動，處于完全失重狀態(tài)，不論上升還是下降過程，A對B均無壓力，只有A選項正確．
1．完全失重狀態(tài)的說明：在完全失重狀態(tài)下，平時一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都將完全消失，比如物體對支持物無壓力、擺鐘停止擺動、液柱不再產(chǎn)生向下的壓強等，靠重力才能使用的儀器將失效，不能再使用(如天平、液體壓強計等)．
2．完全失重時重力本身并沒有變化．
二、超重、失重的有關(guān)計算
(多選)(2020·石家莊市高一上期末)小明站在電梯內(nèi)的體重計上，電梯靜止時體重計示數(shù)為50 kg，若電梯在豎直方向運動過程中，他看到體重計的示數(shù)為45 kg時，取重力加速度g＝10 m/s2.下列說法中正確的是( )
A．電梯可能在加速上升，加速度大小為9 m/s2
B．電梯可能在加速下降，加速度大小為1 m/s2
C．電梯可能在減速上升，加速度大小為1 m/s2
D．電梯可能在減速下降，加速度大小為9 m/s2
答案 BC
解析 小明的質(zhì)量為50 kg，體重計的示數(shù)為45 kg，說明處于失重狀態(tài)，有向下的加速度，運動情況可能為：向下加速或向上減速；小明受支持力和重力，由牛頓第二定律可知其加速度為a＝eq \f(mg－N,m)＝eq \f(50×10－45×10,50) m/s2＝1 m/s2，故B、C正確，A、D錯誤．
針對訓(xùn)練 質(zhì)量是60 kg的人站在升降機中的體重計上，如圖5所示，重力加速度g取10 m/s2，當(dāng)升降機做下列各種運動時，求體重計的示數(shù)．
圖5
(1)勻速上升；
(2)以4 m/s2的加速度加速上升；
(3)以5 m/s2的加速度加速下降．
答案 (1)600 N (2)840 N (3)300 N
解析 (1)當(dāng)升降機勻速上升時，由平衡條件得：
N1＝mg＝600 N，
由牛頓第三定律得，人對體重計壓力為600 N，即體重計示數(shù)為600 N.
(2)當(dāng)升降機以a1＝4 m/s2的加速度加速上升時，由牛頓第二定律得：N2－mg＝ma1，
則N2＝mg＋ma1＝840 N
由牛頓第三定律得，人對體重計的壓力為840 N，即體重計示數(shù)為840 N.
(3)當(dāng)升降機以a2＝5 m/s2的加速度加速下降時，由牛頓第二定律得：mg－N3＝ma2，
則N3＝mg－ma2＝300 N，
由牛頓第三定律得，人對體重計的壓力為300 N，即體重計示數(shù)為300 N.
三、超重、失重的綜合應(yīng)用
1．若加速度方向向上(或斜向上)，物體處于超重狀態(tài)；若加速度方向向下(或斜向下)，物體處于失重狀態(tài)．
2．若系統(tǒng)中某一部分有向上或向下的加速度，則系統(tǒng)整體也處于超重或失重狀態(tài)．
如圖6所示，質(zhì)量為M的斜面體始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)質(zhì)量為m的物體以加速度a沿斜面加速下滑時有(重力加速度為g)( )
圖6
A．地面對斜面體的支持力大于(M＋m)g
B．地面對斜面體的支持力等于(M＋m)g
C．地面對斜面體的支持力小于(M＋m)g
D．由于不知a的具體數(shù)值，無法計算地面對斜面體的支持力的大小
答案 C
解析 對M和m組成的系統(tǒng)，當(dāng)m具有向下的加速度而M保持平衡時，可以認(rèn)為系統(tǒng)的重心向下運動，故系統(tǒng)具有向下的加速度，處于失重狀態(tài)，所受到的地面的支持力小于系統(tǒng)的重力．
1．(超重、失重的理解和判斷)下列對超重現(xiàn)象的認(rèn)識正確的是( )
A．處在加速上升的電梯中的人感覺腳掌受到的力比靜止時大，說明人受到的重力增大了
B．處在勻速上升的電梯中的人處于超重狀態(tài)
C．物體在水中受浮力，懸浮在水中處于失重狀態(tài)
D．人在豎直方向上的繩子牽引下向上加速運動時處于超重狀態(tài)
答案 D
2．(超重和失重的判斷)如圖7甲所示是某人站在力傳感器上做下蹲—起跳動作的部分示意圖．如圖乙所示是根據(jù)傳感器畫出的力—時間圖像，其中力的單位是N，時間的單位是s.兩圖中的點均對應(yīng)，取重力加速度g＝10 m/s2.請根據(jù)這兩個圖所給出的信息，判斷下列選項正確的是( )
圖7
A．此人的質(zhì)量約為60 kg
B．此人從站立到蹲下的過程對應(yīng)乙圖中1到6的過程
C．此人在狀態(tài)2時處于超重狀態(tài)
D．此人向上的最大加速度約為1.9g
答案 D
解析 根據(jù)題圖乙中圖線的1點，由平衡條件得此人的質(zhì)量約為70 kg，故選項A錯誤；同理根據(jù)圖線可判斷，此人從站立到蹲下的過程中先失重后超重，對應(yīng)題圖乙中1到4的過程，故選項B錯誤；由題圖乙知，人在狀態(tài)2時傳感器對人的支持力小于人自身的重力，處于失重狀態(tài)，選項C錯誤；根據(jù)圖線和牛頓第二定律，可得此人向上的最大加速度為a＝eq \f(Fmax－mg,m)≈1.9g，所以選項D正確．
3．(超重和失重的判斷)(多選)某地一觀光塔總高度達(dá)600 m，游客乘坐觀光電梯大約1 min就可以到達(dá)觀光平臺．若電梯簡化成只受重力與繩索拉力，已知電梯在t＝0時由靜止開始上升，a－t圖像如圖8所示．則下列說法正確的是( )
圖8
A．t＝4.5 s時，電梯處于超重狀態(tài)
B．5～55 s時間內(nèi)，繩索拉力最小
C．t＝59.5 s時，電梯處于超重狀態(tài)
D．t＝60 s時，電梯速度恰好為0
答案 AD
4．(超重、失重的有關(guān)計算)某人在地面上最多能舉起60 kg的重物，要使此人在升降機中最多能舉起100 kg的重物，已知重力加速度g取10 m/s2，則下列說法可能正確的是( )
A．升降機正加速上升，加速度大小為4 m/s2
B．升降機正加速下降，加速度大小為4 m/s2
C．升降機正減速下降，加速度大小為4 m/s2
D．升降機正減速上升，加速度大小為6 m/s2
答案 B
解析 某人在地面上最多能舉起60 kg的物體，則知此人的最大舉力為F＝mg＝60×10 N＝600 N．在升降機中，對重物根據(jù)牛頓第二定律有m′g－F＝m′a，解得a＝g－eq \f(F,m′)＝(10－eq \f(600,100)) m/s2＝4 m/s2，方向豎直向下，故升降機應(yīng)減速上升或加速下降，加速度大小為4 m/s2.
考點一 超重、失重和完全失重
1．下列關(guān)于超重和失重的說法正確的是( )
A．物體處于超重狀態(tài)時，其重力增加了
B．物體處于完全失重狀態(tài)時，其重力為零
C．物體處于超重或失重狀態(tài)時，其慣性比物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時增大或減小了
D．物體處于超重或失重狀態(tài)時，其質(zhì)量及受到的重力都沒有發(fā)生變化
答案 D
2．(多選)(2020·靈璧一中期中)下列有關(guān)超重與失重的說法正確的是( )
A．體操運動員雙手握住單杠吊在空中靜止不動時處于失重狀態(tài)
B．蹦床運動員在空中上升和下降過程中都處于失重狀態(tài)
C．舉重運動員在舉起杠鈴后靜止不動的那段時間內(nèi)處于超重狀態(tài)
D．不論是超重、失重或是完全失重，物體所受的重力都沒有發(fā)生改變
答案 BD
解析 體操運動員雙手握住單杠吊在空中靜止不動時單杠對運動員的拉力等于運動員的重力，運動員既不處于超重狀態(tài)也不處于失重狀態(tài)，A錯誤；蹦床運動員在空中上升和下降過程中都有方向豎直向下的加速度，都處于失重狀態(tài)，B正確；舉重運動員在舉起杠鈴后靜止不動的那段時間內(nèi)地面對運動員和杠鈴的支持力等于運動員和杠鈴的重力，運動員和杠鈴既不處于超重狀態(tài)也不處于失重狀態(tài)，C錯誤；不論是超重、失重或是完全失重，物體所受的重力都沒有發(fā)生改變，D正確．
3.(2020·濟(jì)寧市期末)如圖1所示，跳高運動員起跳后向上運動，越過橫桿后開始向下運動，則運動員越過橫桿前、后在空中運動的過程中，下列說法正確的是( )
圖1
A．一直處于超重狀態(tài)
B．一直處于失重狀態(tài)
C．先處于超重狀態(tài)，后處于失重狀態(tài)
D．先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài)
答案 B
解析 運動員越過橫桿前、后在空中運動的過程中，加速度一直向下，故運動員一直處于失重狀態(tài)，B正確．
4.如圖2所示，A、B兩人用安全帶連接在一起，從飛機上跳下進(jìn)行雙人跳傘運動，不計空氣對人的阻力，下列說法正確的是( )
圖2
A．在降落傘未打開的下降過程中，安全帶的作用力一定為零
B．在降落傘未打開的下降過程中，安全帶的作用力大于B的重力
C．在降落傘未打開的下降過程中，安全帶的作用力等于B的重力
D．在降落傘打開后減速下降過程中，安全帶的作用力小于B的重力
答案 A
解析 降落傘未打開時，A、B兩人一起做自由落體運動，處于完全失重狀態(tài)，則A、B之間安全帶的作用力為0，A正確，B、C錯誤；降落傘打開后，A、B減速下降，加速度向上，則A、B處于超重狀態(tài)，對B有：T－mg＝ma，即T＝mg＋ma>mg，故D錯誤．
5.(2020·長安一中高一上學(xué)期期末)如圖3所示，輕質(zhì)彈簧的上端固定在電梯的天花板上，彈簧下端懸掛一個小鐵球，當(dāng)電梯在豎直方向運行時，電梯內(nèi)乘客發(fā)現(xiàn)彈簧的伸長量比電梯原來靜止時變大了，這一現(xiàn)象表明( )
圖3
A．電梯一定處于加速上升階段B．電梯的速度方向一定向下
C．乘客一定處在超重狀態(tài)D．電梯的加速度方向可能向下
答案 C
6．(2020·淄博市期末)如圖4所示，小芳蹲在體重計上處于靜止?fàn)顟B(tài)，隨后站立起來，下列F－t圖像能反映小芳站立過程體重計示數(shù)隨時間變化的是( )
圖4
答案 D
解析 小芳站立過程先向上加速，加速度向上，再向上減速，加速度向下，所以應(yīng)先超重再失重，故D正確．
考點二 超重、失重的有關(guān)計算
7.(2020·合肥市六校聯(lián)考)如圖5所示，一人站在電梯中的體重計上，隨電梯一起運動，下列各種情況中，體重計的示數(shù)最大的是( )
圖5
A．電梯勻減速上升，加速度的大小為1.0 m/s2
B．電梯勻加速上升，加速度的大小為1.0 m/s2
C．電梯勻減速下降，加速度的大小為0.5 m/s2
D．電梯勻加速下降，加速度的大小為0.5 m/s2
答案 B
解析 加速度向上，人超重，加速度向下，人失重，所以體重計示數(shù)最大的應(yīng)是超重狀態(tài)，A、D選項加速度都是向下的，失重，故A、D錯誤；由N－mg＝ma可得N＝mg＋ma，加速度越大，N越大，故C錯誤，B正確．
8．(多選)在升降機中，一個人站在體重計上，發(fā)現(xiàn)自己的體重減輕了20%，于是他作出下列判斷，其中正確的是( )
A．升降機可能以大小為0.8g的加速度加速上升
B．升降機可能以大小為0.2g的加速度加速下降
C．升降機可能以大小為0.2g的加速度減速上升
D．升降機可能以大小為0.8g的加速度減速下降
答案 BC
解析 若a＝0.8g，方向豎直向上，根據(jù)牛頓第二定律有F－mg＝ma，得F＝1.8mg，其中F為人的視重，人的視重比實際重力大eq \f(F－mg,mg)×100%＝80%，A、D錯誤；若a＝0.2g，方向豎直向下，根據(jù)牛頓第二定律有mg－F′＝ma，得F′＝0.8mg，人的視重比實際重力小eq \f(mg－F′,mg)×100%＝20%，B、C正確．
9.如圖6所示，在某次無人機豎直送貨實驗中，無人機的質(zhì)量M＝1.5 kg，貨物的質(zhì)量m＝1 kg，無人機與貨物間通過輕繩相連．無人機以恒定動力F＝30 N使貨物從地面開始加速上升，不計空氣阻力，重力加速度取g＝10 m/s2.則( )
圖6
A．貨物加速上升時貨物處于失重狀態(tài)
B．貨物加速上升時的加速度a＝20 m/s2
C．貨物加速上升時輕繩上的拉力T＝10 N
D．貨物加速上升時輕繩上的拉力T＝12 N
答案 D
10．(多選)(2020·天水一中高一第一學(xué)期期末)為了讓乘客乘車更為舒適，某探究小組設(shè)計了一種新的交通工具，乘客的座椅能隨著坡度的變化而自動調(diào)整，使座椅始終保持水平，如圖7所示．當(dāng)此車減速上坡時(此時乘客沒有靠在靠背上)，下列說法正確的是( )
圖7
A．乘客受重力、支持力兩個力的作用
B．乘客受重力、支持力、摩擦力三個力的作用
C．乘客處于超重狀態(tài)
D．乘客受到的摩擦力的方向水平向左
答案 BD
解析 車減速上坡，其加速度沿斜面向下，故乘客的加速度也斜向下，所以乘客處于失重狀態(tài)，C錯誤；乘客在水平方向有向左的分加速度，故有摩擦力存在，方向水平向左，故A錯誤，B、D正確．
11.某跳水運動員在3 m長的踏板上起跳，我們通過錄像觀察到踏板和運動員要經(jīng)歷如圖8所示的狀態(tài)，其中A為無人時踏板靜止點，B為人站在踏板上靜止時的平衡點，C為人在起跳過程中人和踏板運動的最低點，則下列說法正確的是( )
圖8
A．人和踏板由C到B的過程中，人向上做勻加速運動
B．人和踏板由C到A的過程中，人處于超重狀態(tài)
C．人和踏板由C到A的過程中，人先超重后失重
D．人在C點具有最大速度
答案 C
解析 在B點，重力等于彈力，在C點速度為零，彈力大于重力，所以從C到B過程中合力向上，做加速運動，但是由于從C到B過程中踏板的形變量在減小，彈力在減小，所以合力在減小，故做加速度減小的加速運動，加速度向上，處于超重狀態(tài)，從B到A過程中重力大于彈力，所以合力向下，加速度向下，速度向上，所以做減速運動，處于失重狀態(tài)，故C正確．
12.(多選)某人在地面上用體重計稱得其體重為490 N．現(xiàn)將體重計移至電梯內(nèi)稱重，t0至t3時間段內(nèi)，體重計的示數(shù)如圖9所示，取電梯向上運動的方向為正，則電梯運行的v－t圖像可能是下圖中的( )
圖9
答案 AD
解析 從題圖中可以看出，t0～t1時間內(nèi)，人的視重小于其重力，具有向下的加速度；t1～t2時間內(nèi)，視重正好等于其重力，處于平衡狀態(tài)；t2～t3時間內(nèi)，視重大于其重力，具有向上的加速度，根據(jù)題中所設(shè)的正方向可知，電梯運行的v－t圖像可能是A、D.
13．(多選)小明同學(xué)用臺秤研究人在豎直升降電梯中的超重與失重現(xiàn)象．他在地面上用臺秤稱得自己的體重為500 N，再將臺秤移至電梯內(nèi)稱其體重，電梯從t＝0時由靜止開始運動到t＝11 s時停止，得到臺秤的示數(shù)F隨時間t變化的圖像如圖10所示，g取10 m/s2.下列說法正確的是( )
圖10
A．在0～2 s內(nèi)，小明處于超重狀態(tài)
B．在0～2 s內(nèi)，小明加速度大小為1 m/s2
C．在10～11 s內(nèi)，臺秤示數(shù)為F3＝600 N
D．在0～11 s內(nèi)，電梯通過的距離為18 m
答案 BC
解析 由題圖可知，在0～2 s內(nèi)，臺秤對小明的支持力為F1＝450 N，由牛頓第二定律有mg－F1＝ma1，解得a1＝1 m/s2，加速度方向豎直向下，故小明處于失重狀態(tài)，故A錯誤，B正確；設(shè)在10～11 s內(nèi)小明的加速度為a3，時間為t3＝1 s,0～2 s的時間為t1＝2 s，則a1t1＝a3t3，解得a3＝2 m/s2，由牛頓第二定律有F3－mg＝ma3，解得F3＝600 N，故C正確；0～2 s內(nèi)位移x1＝eq \f(1,2)a1t12＝2 m,2～10 s內(nèi)位移x2＝v勻t2＝a1t1t2＝16 m,10～11 s內(nèi)位移x3＝eq \f(1,2)a3t32＝1 m，小明運動的總位移x＝x1＋x2＋x3＝19 m，故D錯誤．
14．(2020·天津一中高一上學(xué)期期末)“蹦極”是一種能獲得強烈失重、超重感覺的非?！按碳ぁ钡捏@險娛樂項目．人處在離溝底水面上方二十多層樓的高處(或懸崖上)，用橡皮彈性繩拴住身體，讓人頭下腳上自由下落，落到一定位置時彈性繩拉緊．設(shè)人體立即做勻減速運動，到接近水面時剛好減速為零，然后再反彈．已知某“勇敢者”頭戴重為45 N的安全帽，開始下落時的高度為75 m，設(shè)計的系統(tǒng)使人落到離水面30 m時，彈性繩才繃緊．不計空氣阻力，則：(取g＝10 m/s2)
(1)當(dāng)他落到離水面50 m位置時戴著的安全帽對人的頭頂?shù)膹椓槎嗌伲?br>(2)當(dāng)他落到離水面20 m的位置時，則其頸部要用多大的力才能拉住安全帽？
答案 (1)0 (2)112.5 N
解析 (1)人在離水面50 m位置時，做自由落體運動，處于完全失重狀態(tài)，對安全帽，mg－F＝ma，
對整體，a＝g
所以F＝0，由牛頓第三定律可知，安全帽對人頭頂?shù)膹椓?.
(2)人下落到離水面30 m處時，已經(jīng)自由下落h1＝75 m－30 m＝45 m，此時v1＝eq \r(2gh1)＝
30 m/s，
勻減速運動距離為h2＝30 m，
設(shè)人做勻減速運動的加速度為a，由0－v12＝2ah2得
a＝－15 m/s2，
安全帽的質(zhì)量為m＝eq \f(G,g)＝4.5 kg.
對安全帽，由牛頓第二定律可得：
mg－F′＝ma，解得：F′＝112.5 N.
故在離水面20 m的位置時，其頸部要用112.5 N的力才能拉住安全帽．特征狀態(tài)
加速度
視重(F)與重力的關(guān)系
運動情況
受力圖
平衡狀態(tài)
a＝0
F＝mg
靜止或勻速直線運動
超重
豎直向上或有豎直向上分量
由F－mg＝ma得F＝m(g＋a) >mg
向上加速或向下減速
失重
豎直向下或有豎直向下分量
由mg－F＝ma得F＝m(g－a)

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高中物理教科版 (2019)必修 第一冊電子課本

7 超重與失重

版本： 教科版 (2019)

年級： 必修 第一冊

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