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(共18张PPT)
4.6超重与失重
必修一第四章
新课引入
站在体重计上向下蹲，为什么体重计的示数会发生变化？
宇航员为什么会飘起来？
新课讲授
用弹簧秤测物体的重力时应使物体处于什么状态？
物体处于平衡状态
思考
如果物体不是处于平衡状态，那么弹簧测力计上的示数还等于物体大重力大小吗？
新课讲授
示数（视重）=弹簧拉物体的力
实际重力：实重
示数（视重）=台秤支持物体的力
实际重力：实重
情景一
弹簧秤和重物有向上的加速度a时，示数与物体重力之间有怎样的关系呢？
a
G
F
F
mg
F′
a
根据牛顿第二定律: F-G = ma
所以F=G + ma > G
由牛顿第三定律可知：
物体对弹簧秤的拉力F′= F > G
总结：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）大于物体所受重力的现象称为超重现象
情景二
弹簧秤和重物有向下的加速度a时，示数与物体重力之间有怎样的关系呢？
a
G
F
F
mg
F′
a
根据牛顿第二定律: G - F= ma
所以F=G - ma ＜ G
由牛顿第三定律可知：
物体对弹簧秤的拉力F′= F ＜ G
总结：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）小于物体所受重力的现象称为失重现象
情景三
弹簧秤和重物有向下的加速度 a=g 时，示数与物体重力之间有怎样的关系呢？
a
G
F
F
mg
F′
a
根据牛顿第二定律: G - F= ma
所以F=G - ma =0
由牛顿第三定律可知：
物体对弹簧秤的拉力F′= F =0
总结：物体对悬挂物的拉力（或对支持物的压力）等于 0 的现象称为完全失重现象
完全失重的情况下所有和重力有关的仪器都无法使用！
课堂小结
物体失重和超重的情况：
乙
甲
m
v
a
m
v
a
NN>G 超重
G
N
G
N
向上减速运动
向上加速运动
丁
丙
m
v
a
m
a
v
NN>G 超重
G
N
G
N
向下加速运动
向下减速运动
典型例题
例1.在阿塞拜疆巴库举行的2021年蹦床世锦赛中，中国选手严浪宇斩获男子网上个人金牌，曹云珠摘得女子网上个人银牌。蹦床模型如图所示，下列关于运动员的描述正确的是（　　）
A．离网下降的过程中一直处于失重 B．离网上升的过程中一直处于超重
C．触网下降的过程中一直处于失重 D．触网上升的过程中一直处于超重
A
典型例题
例2.某同学站在电梯中的体重计上，电梯静止时体重计示数如图甲所示，电梯运行过程中体重计的示数如图乙所示。由图乙可知此时电梯可能正在（ ）
A．匀速上升
B．减速上升
C．匀速下降
D．减速下降
D
典型例题
例3.新冠疫情期间，某些地方利用无人机投放救灾物资的箱子，如图所示。设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态。在箱子下落过程中，下列说法正确的（　　）
A．箱内物体对箱子底部始终没有压力
B．箱子刚从飞机上投下时，箱子处于超重状态
C．箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大
D．箱子下落过程中，箱子速度增大的过程加速度也逐渐减小
CD
典型例题
例4.如图所示，质量为m1＝2kg的物体A经跨过定滑轮的轻绳与质量为M=5kg的箱子B相连，箱子底板上放一质量为m2＝1kg的物体C，不计定滑轮的质量和一切阻力，在箱子加速下落的过程中，取g=10m/s2，下列说法正确的是（　　）
A．物体A处于超重状态，加速度大小为10m/s2
B．物体A处于超重状态，绳子对A的拉力大小为30N
C．物体C处于失重状态，对箱子的压力大小为5N
D．轻绳对定滑轮的作用力大小为80N
BC
随堂检测
1.如图甲所示，物块A叠放在木板B上，且均处于静止状态，已知水平地面光滑，A、B间的动摩擦因数μ=0.2．现对A施加一水平向右的拉力F，测得B的加速度a与拉力F的关系如图乙所示，下列说法正确的是（设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，取g=10m/s2）（　　）
A．当F＜24N时，A、B都相对地面静止
B．当F＞24N时，A相对B发生滑动
C．A的质量为4kg
D．B的质量为2kg
BCD
课堂小结
超、失重问题处理的一般思路：
1、确定研究对象；
2、进行运动分析和受力分析；
3、列出方程或方程组；
4、求解方程，并对结果做必要说明
随堂检测
1. “蹦极”是一项非常刺激的体育运动，如图所示，运动员身系弹性绳自高空点自由下落，图中点是弹性绳自然伸长时下端的位置，点是运动员达到的最低点，点是停止运动时运动员静止的位置。则运动员在从点下落到点的过程中（　　）
A．在点时，速度最大
B．由过程中，加速度减小
C．在点，速度为零，运动员处于平衡状态
D．由过程中，绳的拉力大于重力，运动员处于超重状态
BD
随堂检测
2.神舟十三号在2021年10月16日0时23分成功发射，宇航员将在太空中开启为期6个月的在轨驻留。火箭在发射时向上的加速度很大，有一段时间的加速度a将达到。
（1）火箭加速向上时，宇航员将承受超重考验还是失重考验？
（2）平时重力的体内脏器，在该过程中需要支持力F多大？
（3）不久的将来，神舟十三号归来。假设返回舱距地面一定高度时开始启动降落伞装置，在距地面高度时，速度为，返回舱的缓冲发动机开始向下喷气，舱体再次减速。设最后减速过程中返回舱做匀减速直线运动，并且到达地面时恰好速度为0，求最后减速阶段中质量的宇航员对座椅的压力为多大？
随堂检测
（1）火箭加速向上时，宇航员将承受超重考验。
（2）对体内脏器，由牛顿第二定律得
F-mg=ma
解得在该过程中内脏器需要支持力
F=45N
（3）返回舱在减速阶段，由运动学知识可得
0-v2=2a1h
故返回舱的加速度大小为a1=40m/s2
对宇航员，由牛顿第二定律得FN-mg=ma1
解得：FN=3000N
由牛顿第三定律得，宇航员对座椅的压力为：3000N
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