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超重和失重
知识点:超重和失重
一、重力的测量
1.方法一:利用牛顿第二定律
先测量物体做自由落体运动的加速度g,再用天平测量物体的质量m,利用牛顿第二定律可
得G=mg.
2.方法二:利用力的平衡条件
将待测物体悬挂或放置在测力计上,使它处于静止状态.这时物体受到的重力的大小等于测
力计对物体的拉力或支持力的大小.
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压力.
2.失重
(1)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现象.
(2)产生条件:物体具有竖直向下(选填“竖直向上”或“竖直向下”)的加速度.
3.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(选填“竖直向上”或“竖直向下”)的加速度.
4.完全失重
(1)定义:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的状态.
(2)产生条件:a=g,方向竖直向下.
技巧点拨
一、超重和失重的判断
1.对视重的理解
当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上相对静止时,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受的压力.
当物体处于超重或失重状态时,物体的重力并未变化,只是视重变了.
2.判断物体超重与失重的方法
(1)从受力的角度判断:
超重:物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力,即视重大于重力.
失重:物体所受向上的拉力(或支持力)小于重力,即视重小于重力.
完全失重:物体所受向上的拉力(或支持力)为零,即视重为零.
(2)从加速度的角度判断:
①当物体的加速度方向向上(或竖直分量向上)时,处于超重状态,如图1.
根据牛顿第二定律:FN-mg=ma,此时FNmg,即处于超重状态.
可能的运动状态:向上加速或向下减速.
图1图2图3
②当物体的加速度方向向下(或竖直分量向下)时,处于失重状态,如图2.
根据牛顿第二定律:mg-FN=ma,此时FNmg,即处于失重状态.
可能的运动状态:向下加速或向上减速.
③当物体的加速度为g时,处于完全失重状态,如图3
根据牛顿第二定律:mg-FN=ma,此时a=g,即FN=0.
可能的运动状态:自由落体运动或其他抛体运动.
例题精练
1.(襄城区校级模拟)2021年央视春节晚会采用了无人机表演。现通过传感器获得无人机
水平方向速度v、竖直方向速度ν(取竖直向上为正方向)与飞行时间的关系如图所示,
xy
则下列说法正确的()
A.无人机在t时刻上升至最高点
1
B.无人机在t时刻处于超重状态
2
C.无人机在0~t时间内沿直线飞行
1
D.无人机在t~t时间内做匀变速运动
13
随堂练习
1.(虹口区校级期末)一重力大小为G的物体置于加速上升的升降机内,物体受到地板的
支持力为F,对地板的压力大小为F,则()
12
A.F=GB.F=FC.F=GD.F>F
112212
2.(南海区校级模拟)如图所示,老师用力传感器提着重物在竖直方向上做了一个超、失重
实验,并截取了电脑显示器上所显示F﹣t图像的其中一段,如图(b)所示,则()
A.t阶段重物一定处于静止状态
0
B.t到t阶段重物先向上加速后向下减速
12
C.t阶段重物处于超重状态
2
D.t阶段重物处于静止状态或匀速直线运动状态
3
3.(湖北模拟)广州塔又称广州新电视塔,总高度600m,是广州的标志性建筑之一,随着
超级高楼越来越多,高速电梯在日常生活中越来越重要。在某次对广州塔高速电梯的测
试中,电梯的时间—速度图像如图所示,图中倾斜的虚线a、b分别为
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