高一物理15超重与失重-讲义（教师版）.pdf

15超重与失重

知识结构

学习目标

知道物理学中超重和失重现象的含义，能通过牛顿定律对它们进行定量的分析，并能分析和说明一些简

单问题

一、【情境问题】超重与失重

1.知识讲解

超、失重现象：

1．超重：物体对支持面的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体的实际重力，即视重实重，称为超重现

象。发生超重现象时，物体具有向上的加速度。

2．失重：物体对支持面的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体的实际重力，即视重实重，称为失重现

象。发生失重现象时，物体具有向下的加速度。

3.完全失重：在失重现象中，物体对支持物体的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的状态称为完全失

重状态。此时“视重”等于零，物体运动的加速度方向向下，大小为。

注意：

（1）不论超重，失重或完全失重，物体重力都不变，只是“视重”改变。

（2）在完全失重状态下，一切由重力产生的物理现象会完全消失。

（3）尽管物体的加速度不是竖直方向

2.随堂巩固

例题

1

1.“蹦极”是一项非常刺激的体育运动．运动员身系弹性绳自高空点自由下落，图中点是弹性绳的

原长位置，是运动员所到达的最低点，是运动员静止地悬吊着时的受力平衡位置．运动员在从点

落下到最低点的过程中（）

A.运动员从点运动到点的过程是做匀减速运动

B.在点，运动员的速度最大，其加速度为零

C.在段绳的拉力小于人的重力，运动员处于超重状态

D.在点，运动员的速度为零，其加速度为零

【答案】B

【解析】AB选项：从到过程，弹性绳的拉力小于人的重力，人向下做加速度减小的变加速运

动，从到过程，弹性绳的拉力大于人的重力，人向下做加速度增大的变减速运动，所以在点时

人的速度最大，此时运动员所受的拉力与重力大小相等、方向相反，合力为零，加速度为零，故

A错误，故B正确；

C选项：在段绳的拉力大于人的重力，加速度向上，运动员处于超重状态，故C错误；

D选项：在点，拉力大于人的重力，合力不为零，加速度不为零，只有速度为零，故D错误；

故选B．

【标注】【知识点】超重和失重

【素养】科学推理

练习

2.“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动．

某人做蹦极运动，所受绳子拉力的大小随时间变化的情况如图所示．将蹦极过程近似为在竖直方

向的运动，重力加速度为．据图可知，此人在蹦极过程中最大加速度约为（）

2

A.B.C.D.

【答案】B

【解析】方法一：由题图可知：绳子拉力的最大值为，最终静止时绳子拉力为

，

根据牛顿第二定律得：，所以，B正确，A、C、D错误．

故选B．

方法二：人落下后，做阻尼振动，振动幅度越来越小，最后静止不动，结合拉力与时间关系图象

可以知道，人的重力等于，而最大拉力为

即：…①

…②

结合牛顿第二定律，有：

…③

当拉力最大时，加速度最大，因而有：

…④

由①④两式解得：，

所以ACD错误，B正确．

故选B．

【标注】【知识点】瞬时突变问题

例题

3.如下图所示，一位同学站在机械指针体重计上，突然下蹲到静止．根据超重和失重现象的分析方

法，判断整个下蹲过程体重计上指针示数的变化情况是（）

3

A.先小于体重，后大于体重，最后等于体重B.先大于体重，后小于体重，最