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(共15张PPT)
4.6 超重和失重
一、重力的测量
在地球表面附近，物体由于地球的吸引而受到重力。 测量重力常用两种方法 ：
一种方法是，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，利用牛顿第二定律可得 G ＝ mg
另一种方法是，利用力的平衡条件对重力进行测量。 将待测物体悬挂或放置在测力计上，使它处于静止状态。 这时物体所受的重力和测力计对物体的拉力或支持力的大 小相等，测力计的示数反映了物体所受的重力大小。这是 测量重力最常用的方
二、超重和失重
人减速向下运动的过程中（图 4.6-3），加速度方向与运动方向相反，体重计的示数大于人受到的重力。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，叫作超重（overweight）现象
（一）超重现象
FN－mg＝ma→ FN＝mg＋ma>mg
(1)从受力的角度：
(2)从加速的角度：当物体具有向上的加速度
时处于超重状态
(3)从运动的角度 ：①加速上升 ②减速下降
设竖直向下方向为坐标轴正方向。 人加速向下运动的过程中（图 4.6-2），体重计的示数所反映的视重（力）小于人所受的重力。 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，叫作失重（weightlessness）现象。
（二）失重现象
mg－FN＝ma→ FN＝mg－ma(1)从受力的角度：
(2)从加速的角度：当物体具有向下的加速度
时处于失重状态
(3)从运动的角度 ：①加速下降 ②减速上升
（三）完全失重
如果人在加速下降的过程中加速度 a ＝ g，那么，体重计的示数为 0。这时物体对支持物（或悬挂物）完全没有作用力，这种现象被叫作完全失重状态
mg＝ma→ FN＝0(1)从受力的角度：
(2)从加速的角度：当物体具有向下的加速度
时处于失重状态
(3)从运动的角度 ：①自由落体 ②竖直上抛
人站在力传感器上完成下蹲动作。观察计算机采集的图线。如图甲呈现的是某人下蹲过程中力传感器的示数随时间变化的情况。很明显，图线直观地描绘了人在下蹲过程中力传感器的示数先变小，后变大，再变小，最后保持某一数值不变的全过程。如图乙所示，图线显示的是某人站在力传感器上，先“下蹲”后“站起”过程中力传感器的示数随时间的变化情况。
例题：设某人的质量为 60 kg，站在电梯内的水平地板上，当电梯以 0.25 m/s2 的加速度匀 加速上升时，求人对电梯的压力。g 取 9.8 m/s2。
　1、如图所示，小孩在蹦床上沿竖直方向蹦跳，对其从最低点到离开床面的过程，下列说法正确的是(　　)
A．小孩一直处于超重状态
B．小孩一直处于失重状态
C．小孩会经历先超重后失重的过程
D．小孩刚离开蹦床时的速度最大
[解析]　开始小孩受到的弹力大于重力，向上加速，小孩处于超重状态；当小孩受到的弹力小于重力时，向上减速，小孩处于失重状态。小孩经历先超重后失重的过程，故A、B错误，C正确。当小孩所受弹力等于重力时，加速度为零，速度最大，故D错误。
[答案]　C
课堂练习：
2、如图所示为杂技“顶竿”表演，一人站在地面上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，当竹竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时(　　)
A．竹竿受到质量为m的人对它向上的摩擦力
B．质量为m的人所受的摩擦力大小为mg－ma
C．竹竿上的人与竹竿所组成的系统处于超重状态
D．竹竿对地面上的人的压力大小为(M＋m)g＋ma
解析：选B　质量为m的人向下滑的过程中所受摩擦力向上，根据牛顿第三定律可知竹竿所受的摩擦力向下，选项A错误；对质量为m的人有mg－f＝ma，解得f＝mg－ma，选项B正确；对竹竿有N＝Mg＋f，解得N＝(M＋m)g－ma，根据牛顿第三定律可知竹竿对地面上的人的压力大小为(M＋m)g－ma，小于质量为m的人与竹竿所组成系统的重力，系统处于失重状态，选项C、D错误。
3、如图是某同学站在压力传感器上做下蹲—起立的动作时传感器记录的压力随时间变化的图线，纵坐标为压力，横坐标为时间。由图线可知，该同学的体重约为650 N，除此以外，还可以得到以下信息(　　)
A．1 s时人处在下蹲的最低点
B．2 s时人处于下蹲静止状态
C．该同学做了2次下蹲—起立的动作
D．下蹲过程中人始终处于失重状态
　解析：选B 　人下蹲过程先是加速下降，到达最大速度后再减速下降，即先失重再超重，由题图可知，t＝1 s时人仍然在加速下降，A、D错误；在t＝2 s时人处于下蹲静止
状态，B正确；人起立过程先是加速上升，到达最大速度后再减速上升，即先超重后失重，起立后静止，对应图像可知，该同学做了1次下蹲—起立的动作，C错误。
5、图甲是某人站在力传感器上做下蹲——起跳动作的示意图，中间的“·”表示人的重心。图乙是根据传感器画出的F－t图线。两图中a～g各点一一对应，其中有几个点在图甲中没有画出。取重力加速度g＝10 m/s2。则下列说法中正确的是(　　)
A．此人的质量约为70 kg
B．此人重心在b点时处于失重状态
C．此人重心在d点时的加速度方向向下
D．在a、b、d三点中，此人重心在d点时加速度最大
解析：选 ABD 题图中a表示人处于静止状态，此时力传感器示数约为700 N，则此人质量约为70 kg，选项A正确；b点对应的力小于人的重力，故人处于失重状态，选项B正确；d点人处于超重状态，加速度方向向上，选项C错误；a点对应的加速度为0，b点对应的加速度大小为 m/s2≈7.1 m/s2，d点对应加速度大小为 m/s2≈18.6 m/s2，选项D正确。
6、(多选)如图所示，斜面体M始终处于静止状态，当物体m沿斜面下滑时，下列说法正确的是 (　　)
A．匀速下滑时，M对地面的压力等于(M＋m)g
B．加速下滑时，M对地面的压力小于(M＋m)g
C．匀减速下滑时，M对地面的压力大于(M＋m)g
D．M对地面的压力始终等于(M＋m)g

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