第十五講：超重失重一、超重和失重1．實重和視重(1)實重：指物體實際所受的，它與物體的運(yùn)動狀態(tài)無關(guān)。(2)視重：指測力計所指示的數(shù)值。2．超重、失重和完全失重比較類別超重現(xiàn)象失重現(xiàn)象完全失重概念物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?大于物體所受重力的現(xiàn)象物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?小于物體所受重力的現(xiàn)象物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?等于零的現(xiàn)象產(chǎn)生條件物體的加速度方向向上物體的加速度方向向下物體的加速度方向向下，大小a＝g列原理式F－mg＝maF＝m(g＋a)mg－F＝maF＝m(g－a)mg－F＝mgF＝0運(yùn)動狀態(tài)加速上升、減速下降加速下降、減速上升無阻力的拋體運(yùn)動情況；繞地球勻速圓周運(yùn)動的衛(wèi)星3.說明(1)超重與失重現(xiàn)象僅僅是一種表象，只是拉力(或壓力)的增大或減小，物體的重力大小是不變的．(2)物體處于超重狀態(tài)時，不一定是向上加速運(yùn)動，也可能是向下減速運(yùn)動；還可能是斜向下減速或斜向上的加速運(yùn)動。同理，物體處于失重狀態(tài)時，不一定向下加速運(yùn)動，也可能是向上減速運(yùn)動.還可能是斜向下加速或斜向上的減速運(yùn)動。(3)當(dāng)物體處于完全失重狀態(tài)時，重力只有使物體產(chǎn)生a＝g的加速度效果，不再有其他效果。此時一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會消失，如天平失效、液體不再產(chǎn)生壓強(qiáng)和浮力等。例1.電梯內(nèi)有一彈簧秤掛著一個重5N的物體。當(dāng)電梯運(yùn)動時，看到彈簧秤的讀數(shù)為6N，則可能是（）A.電梯加速向上運(yùn)動 B.電梯減速向上運(yùn)動C.電梯加速向下運(yùn)動 D.電梯減速向下運(yùn)動例2.在以加速度a勻加速上升的電梯中，有一個質(zhì)量為m的人，站在磅秤上，則此人稱得自己的“重量”為（） (a+g) (g－a) 例3.如圖所示，一根細(xì)線一端固定在容器的底部，另一端系一木球，木球浸沒在水中，整個裝置在臺秤上，現(xiàn)將細(xì)線割斷，在木球上浮的過程中（不計水的阻力），則臺秤上的示數(shù)（）A.增大 B.減小 C.不變 D.無法確定4.判斷物體處于超重還是失重狀態(tài)的方法(1)從受力的角度判斷：當(dāng)物體受向上的拉力(或支持力)大于重力時，物體處于超重狀態(tài)，小于重力時處于失重狀態(tài)，等于零時處于完全失重狀態(tài)。(2)從加速度的角度判斷：當(dāng)物體具有向上的加速度時處于超重狀態(tài)，具有向下的加速度時處于失重狀態(tài)，向下的加速度為重力加速度時處于完全失重狀態(tài)。(3)從速度變化的角度判斷：①物體向上加速或向下減速運(yùn)動時，處于超重狀態(tài)；②物體向下加速或向上減速運(yùn)動時，處于失重狀態(tài)。例4.下列實例屬于超重現(xiàn)象的是()A．汽車駛過拱形橋頂端B．蕩秋千的小孩通過最低點(diǎn)C．跳水運(yùn)動員被跳板彈起，離開跳板向上運(yùn)動D．火箭點(diǎn)火后加速升空例5.如圖所示，某同學(xué)在教室中站在體重計上研究超重與失重。她由穩(wěn)定的站姿變化到穩(wěn)定的蹲姿稱為“下蹲”過程；由穩(wěn)定的蹲姿變化到穩(wěn)定的站姿稱為“起立”過程。關(guān)于她的實驗現(xiàn)象，下列說法中正確的是（）A．只有“起立”過程，才能出現(xiàn)失重的現(xiàn)象B．只有“下蹲”過程，才能出現(xiàn)超重的現(xiàn)象C．“起立”、“下蹲”的過程，都能出現(xiàn)超重和失重的現(xiàn)象D．“起立”的過程，先出現(xiàn)超重現(xiàn)象后出現(xiàn)失重現(xiàn)象例6.(多選)某人在地面上用彈簧秤稱得其體重為490N。他將彈簧秤移至電梯內(nèi)稱其體重，t0至t2時間段內(nèi)，彈簧秤的示數(shù)如圖所示，電梯運(yùn)行的v－t圖可能是(取電梯向上運(yùn)動的方向為正)()【跟蹤練習(xí)】1.下列說法正確的是（）A.體操運(yùn)動員雙手握住單杠吊在空中不動時處于失重狀態(tài)B.蹦床運(yùn)動員在空中上升和下落過程中都處于失重狀態(tài)C.舉重運(yùn)動員在舉起杠鈴后不動的那段時間內(nèi)處于超重狀態(tài)D.游泳運(yùn)動員仰臥在水面靜止不動時處于失重狀態(tài)2.升降機(jī)里，一個小球系于彈簧下端，升降機(jī)靜止時，彈簧伸長4cm，升降機(jī)運(yùn)動時，彈簧伸長2cm，則升降機(jī)的運(yùn)動狀況可能是（）A.以1m/s2的加速度加速下降 B.以s2的加速度減速上升C.以1m/s2的加速度加速上升 D.以s2的加速度加速下降3．在完全失重的狀態(tài)下，下列物理儀器還能使用的是：()A．天平B．水銀氣壓計C．電流表D．秒表4．跳水運(yùn)動員從10m跳臺騰空躍起，先向上運(yùn)動一段距離達(dá)到最高點(diǎn)后，再自由下落進(jìn)入水池，不計空氣阻力，關(guān)于運(yùn)動員在空中上升過程和下落過程以下說法正確的有：()A．上升過程處于超重狀態(tài)，下落過程處于失重狀態(tài)B．上升過程處于失重狀態(tài)，下落過程處于超重狀態(tài)C．上升過程和下落過程均處于超重狀態(tài)D．上升過程和下落過程均處于完全失重狀態(tài)5．下列關(guān)于超重和失重的說法中，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)時增加或減小了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變化6．在靜止的升降機(jī)中有一天平，將天平左邊放物體，右邊放砝碼，調(diào)至平衡．如果①升降機(jī)勻加速上升，則天平右傾②升降機(jī)勻減速上升，則天平仍保持平衡③升降機(jī)勻加速下降，則天平左傾④升降機(jī)勻減速下降，則天平仍保持平衡那么以上說法正確的是：()A．①②B．③④C．②④D．①③7．一個人站在磅秤上，在他下蹲的過程中，磅秤的示數(shù)將：()A．先小于體重，后大于體重，最后等于體重B．先大于體重，后小于體重，最后等于體重C．先小于體重，后等于體重D．先大于體重，后等于體重8.人站在升降機(jī)中，當(dāng)升降機(jī)在上升過程中速度逐漸減小時，以下說法正確的是（）A.人對底板的壓力小于人所受重力 B.人對底板的壓力大于人所受重力C.人所受重力將減小 D.人所受重力保持不變9.下列說法中正確的是（）A.物體在豎直方向上作勻加速運(yùn)動時就會出現(xiàn)失重現(xiàn)象B.物體豎直向下加速運(yùn)動時會出現(xiàn)失重現(xiàn)象C.物體處于失重狀態(tài)時，地球?qū)λ囊p小或消失D.物體處于失重狀態(tài)時，地球?qū)ξ矬w的引力不變10.質(zhì)量為600kg的電梯，以3m/s2的加速度勻加速上升，然后勻速上升，最后以3m/s2的加速度勻減速上升，電梯在上升過程中受到的阻力都是400N，則在三種情況下，拉電梯的鋼繩受的拉力分別是、和。11.如圖所示，斜面體M始終處于靜止?fàn)顟B(tài)，當(dāng)物體m沿斜面下滑時有（）mMmMB.加速下滑時，M對地面壓力小于（M+m）gC.減速下滑時，M對地面壓力大于（M+m）g對地面壓力始終等于（M+m）g甲乙M12.甲乙MA.甲的示數(shù)為（M+m）g B.甲的示數(shù)為（M+m）gC.乙的示數(shù)為 D.乙的示數(shù)為tt3vtt3vv0Ot1t2（1）0－t1；（2）t1－t2；（3）t2－t3。14.某人在以a＝2m/s2的加速下降的電梯中最多可舉起m1＝60kg的物體，則此人在地面上最多可舉起多少千克的物體？若此人在一勻加速上升的電梯中，最多能舉起m2=40kg的物體，則此高速電梯的加速度多大？（g取10m/s2）15、某人在地面上最多可舉起60kg的物體，在豎直向上運(yùn)動的電梯中可舉起80kg的物體，則此電梯的加速度的大小、方向如何？電梯如何運(yùn)動？（g=10m/s2）16.一條輕繩最多能拉著質(zhì)量為3m的物體以加速度a勻加速下降；它又最多能拉著質(zhì)量為m的物體以加速度a勻減速下降，繩子則最多能拉著質(zhì)量為多大的物體勻速上升？17.放在電梯地板上的一個木箱，被一根處于伸長狀態(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，據(jù)此可判斷出電梯的運(yùn)動情況是()A．勻速上升 B．加速上升C．減速上升 D．減速下降18.“蹦極”是一項非常刺激的體育運(yùn)動．某人身系彈性繩自高空P點(diǎn)自由下落，如圖中a點(diǎn)是彈性繩的原長位置，c是人所到達(dá)的最低點(diǎn)，b是人靜止地懸吊著時的平衡位置．人從P點(diǎn)落下到最低點(diǎn)c的過程中（）A．人在Pa段做自由落體運(yùn)動，處于完全失重狀態(tài)B．在ab段繩的拉力小于人的重力，人處于失重狀態(tài)C．在bc段繩的拉力小于人的重力，人處于失重狀態(tài)D．在c點(diǎn)，人的速度為零，其加速度為零19.如圖所示，運(yùn)動員“3m跳板跳水”運(yùn)動的過程可簡化為：運(yùn)動員走上跳板，將跳板從水平位置B壓到最低點(diǎn)C，跳板又將運(yùn)動員豎直向上彈到最高點(diǎn)A，然后運(yùn)動員做自由落體運(yùn)動，豎直落入水中．跳板自身重力可忽略不計，則下列說法正確的是（）A．運(yùn)動員向下運(yùn)動（B→C）的過程中，先超重后失重，對板的壓力先減小后增大B．運(yùn)動員向下運(yùn)動（B→C）的過程中，先失重后超重，對板的壓力一直增大C．運(yùn)動員向上運(yùn)動（C→B）的過程中，先失重后超重，對板的壓力先增大后減小D．運(yùn)動員向上運(yùn)動（B→A）的過程中，一直處于失重狀態(tài) 20．如圖3—13所示，質(zhì)量為50kg的人通過光滑的定滑輪用繩拉著m＝20kg的物體，當(dāng)物體以加速度a＝5m／s2勻加速上升時，人對地面的壓力為(g=10m／s2)()．A．200NB．300NC．500ND．不能確定21．如圖3—14，一鐵球被兩彈簧拴住，靜止時，兩條豎直的彈簧均被拉長，當(dāng)固定彈簧的木箱由靜止開始豎直向下做加速運(yùn)動時，下列說法正確的是()A