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第四章 运动和力的关系
第6节 超重和失重
重力测量的方法一
操作方法：
(1)先测量物体做自由落体运动的加速度 g；
(2)再用天平测量物体的质量m；
(3)利用牛顿第二定律可得：G ＝ mg
一、重力的测量
操作方法：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。
重力测量的方法二
一、重力的测量
(1)人在体重计上受到几个力的作用？
(2)如果人静止在体重计上，这几个力的大小关系是怎样的？
(3)人所受的支持力和人给体重计的压力大小有什么关系？你的依据是什么？
1.视重：体重计的示数，反映的是人对体重计的压力大小。
mg
FN
2.实重：物体实际的重力大小。
根据牛顿第三定律，
人对体重计的压力与体重计对人的支持力大小相等，方向相反。
3.视重与实重相等的条件：静止或匀速直线运动。
二、超重和失重
(1)人站在体重计上向下蹲的过程中，你认为人经历了几个过程？
(2)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？
1.人向下加速下蹲过程
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(如图)，根据牛顿第二定律，有：
mg － FN = ma
即体重计的示数所反映的视重（力）小于人所受的（实重）重力。
二、超重和失重
FN＝mg－ma失重：物体对支持物的压力（对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象，叫作失重现象。
思考：物体处于失重状态时，物体的重力发生改变了吗？
二、超重和失重
2.人向下减速下蹲过程
设竖直向下方向为坐标轴正方向。
人减速向下运动的过程中(如图)，根据牛顿第二定律，有：
即体重计的示数所反映的视重（力）大于人所受的（实重）重力。
二、超重和失重
FN-mg=ma
FN=mg+ma>mg
超重：物体对支持物的压力（对悬挂物的拉力）大于物体所受重力的现象，叫作超重现象。
思考：物体处于超重状态时，物体的重力发生改变了吗？
二、超重和失重
二、超重和失重
3.当人相对于体重计静止不动时，有
=mg
人站在力传感器上完成下蹲动作。观察计算机采集的图线，分析力传感器上的人“下蹲”过程中超重和失重的情况。
试着再分析力传感器上的人“站起”过程中超重和失重的情况。
人的运动状态对体重计上显示出的结果是有影响的。那么，如果站在体重计上的人既不蹲下，也不站起，体重计上的示数就不会变吗？
情景一：质量为m 的人随升降机一起以加速度a 匀加速上升，人对升降机的压力为多大？
超重
a
取加速度方向为正方向
由牛顿第二定律得：FN－G= ma
FN = G+ ma = m (g＋a)
根据牛顿第三定律得：人对升降机的压力
F压＝FN＝m (g＋a)
FN
G
> mg
超重
v
情景二：质量为m 的人随升降机一起以加速度a 匀减速上升，人对升降机的压力为多大？
a
由牛顿第二定律得：G－FN= ma
FN = G- ma = m (g-a)
根据牛顿第三定律得：人对升降机的压力
F压＝FN＝m (g-a)
FN
G
< mg
失重
v
取加速度方向为正方向
失重
情景三：质量为m 的人随升降机一起以加速度a 匀减速下降，
(1)人对升降机的压力为多大？
(2)人是处于超重还是失重状态？
a
FN
G
v
情景四：质量为m 的人随升降机一起以加速度a 匀加速下降，
(1)人对升降机的压力为多大？
(2)人是处于超重还是失重状态？
a
FN
G
v
类型 v方向 a方向 现象
加速上升
减速上升
加速下降
减速下降
向上
向上
向下
向下
向上
向下
向下
向上
超重
失重
超重
失重
结论：当加速度方向向上时，物体发生超重现象，
当加速度方向向下时，物体发生失重现象。
【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 10 m/s2。
【解】设竖直向上方向为坐标轴正方向。
根据牛顿第二定律，有
FN - mg＝ma
FN ＝m(g＋a)＝ 60×(10 ＋ 0.25)N ＝ 615 N
根据牛顿第三定律，人对电梯地板的压力 FN′为
FN ＝－ FN ＝－ 615N
人对电梯的压力大小为 615N，方向竖直向下。
当物体处于失重状态，且a＝g时会发生什么现象？
物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零的情况称为完全失重现象。
FN = m (g－a)= 0
B
C
D
C

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