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(共21张PPT)
4.6 超重和失重
中国航天员太空就餐名场面
在地球表面附近，物体由于地球的吸引而受到重力.如何测得物体重力的大小？
将待测物体悬挂或放置在 上，使它处于静止状态。这时物体受到的重力的大小 测力计对物体的拉力或支持力的大小。
利用平衡条件对重力进行测量
方法二
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 ，利用牛顿第二定律可得G＝ 。
方法一
利用牛顿第二定律
在方法二中，为什么要使物体处于静止状态，如果物体不处于静止状态会带来什么问题呢 ？
质量m
mg
测力计
等于
重力的测量
人站在体重计上向下蹲的过程中，为什么体重计的示数会变化呢？
超重和失重
如图，质量为m的人站在电梯内的体重计上，电梯上升或下降过程中会经过加速、匀速或减速的过程，在加速和减速的过程中，体重计的示数(人对体重计的压力)会发生变化，试分析判断(设加速和减速过程的加速度大小均为a)：
(1)电梯上升过程中
①在图甲中标出向上加速运动阶段速度v，加速度a的方向；对人进行受力分析，求出体重计对人的支持力FN，并比较FN和重力mg之间的关系。
mg
FN
FN－mg＝ma，
得 FN＝mg＋ma>mg
②在图乙中标出向上减速运动阶段速度v、加速度a的方向，对人进行受力分析，求出体重计对人的支持力FN′，并比较FN′和重力mg之间的关系。
mg
FN′
mg－FN′＝ma，
得 FN′＝mg－ma(2)电梯下降过程中，加速下降和减速下降阶段，体重计的示数和人的重力的关系各怎样？
a
mg
FN
v
mg－FN＝ma
得 FN＝mg－ma加速下降
a
mg
FN
v
FN－mg＝ma
得 FN＝mg + ma>mg
减速下降
(3)总结：
① 时，体重计的示数大于重力
② 时，体重计的示数小于重力
(4)若电梯自由下落时，人对体重计的压力为 。
加速度方向向上
加速度方向向下
0
答案　物体超重、失重与物体的运动方向无关。
判断超重、失重状态的方法
(1)从受力的角度判断：当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时处于超重状态，小于重力时处于失重状态，等于零时处于完全失重状态。
(2)从加速度的角度判断：当物体具有向上的加速度时处于超重状态，具有向下的加速度时处于失重状态，向下的加速度为g时处于完全失重状态。
1.物体是超重还是失重与物体的运动方向有关吗？如何判断物体是超重了还是失重了？
答案　将物体竖直向上抛出，斜着抛出，水平抛出时(空气阻力可以忽略)。
2.再列举一些物体处于完全失重的运动过程。
1.(2023·江苏南京市高二期末)人站在力传感器上完成下蹲动作。如图是计算机采集的力传感器的示数随时间变化的图线。人加速下蹲的时段是
A.a～c过程 B.c～e过程
C.b～d过程 D.d～e过程
√
2.如图所示是某一电梯运动的v－t图像，选向上为正方向，则__________
时间内乘客处于超重状态；________时间内处于失重状态。
0～t1、t5～t6
t2～t4
3.如图所示，A、B两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛(不计空气阻力)。下列说法正确的是
A.在上升和下降过程中A对B的压力一定为零
B.上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力
C.下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力
D.在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力
√
1.完全失重状态的说明：在完全失重状态下，平时一切由重力产生的物理现象都将完全消失，比如物体对支持物无压力、摆钟停止摆动、液柱不再产生向下的压强等，靠重力才能使用的仪器将失效，不能再使用(如天平、液体压强计等)。
2.完全失重时重力本身并没有变化。
4.(多选)电梯的顶部挂一个弹簧测力计，弹簧测力计下端挂了一个质量为1 kg的重物，电梯在做匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10 N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为12 N。关于电梯的运动，以下说法正确的是(g取10 m/s2)
A.电梯可能向上加速运动，加速度大小为2 m/s2，处于
超重状态
B.电梯可能向下加速运动，加速度大小为4 m/s2，处于
失重状态
C.电梯可能向上减速运动，加速度大小为4 m/s2，处于失重状态
D.电梯可能向下减速运动，加速度大小为2 m/s2，处于超重状态
√
√
判断超重和失重的两种方法
(1)从受力的角度判断：当物体所受向上的拉力或支持力大于重力时处于超重状态，小于重力时处于失重状态，等于0时处于完全失重状态；
(2)从加速度的角度判断：当物体具有向上的加速度时处于超重状态，具有向下的加速度时处于失重状态；向下的加速度等于重力加速度时处于完全失重状态。
若系统中某一部分有向上(或向下)的加速度，则系统整体处于超重(或失重)状态。
超重和失重的综合应用
5.如图所示，质量为M的斜面体始终处于静止状态，重力加速度为g，当质量为m的物体以加速度a沿斜面加速下滑时有
A.地面对斜面体的支持力大于(M＋m)g
B.地面对斜面体的支持力等于(M＋m)g
C.地面对斜面体的支持力小于(M＋m)g
D.由于不知道a的具体数值，无法判断地面对斜面体的支持力的大小与
(M＋m)g的关系
√
1、超重和失重是一种物理现象。
2、物体是超重还是失重是由a的方向来判定的，与v方向无关。不论物体处于超重还是失重状态，重力不变。
规律
a 向上 示重 > 重力 超重状态
a 向下 示重 < 重力 失重状态
本质：变化的是弹力，重力不变，是牛顿第二定律的表现
（若a=g则完全失重）

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