超重和失重学案6页

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6.4 超重与失重
班级________姓名________学号_____
学习目标:
1. 知道什么是超重与失重。
2. 知道产生超重与失重的条件。
3. 了解生活实际中超重和失重现象。
4．理解超重和失重的实质。
5. 了解超重与失重在现代科学技术研究中的重要应用。
6．会用牛顿第二定律求解超重和失重问题。
学习重点: 超重和失重的实质。
学习难点: 应用牛顿定律求解超重和失重问题。
主要内容:
一、超重和失重现象
1．超重现象
（1） 定义（力学特征）：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重
力的情况叫超重现象。
（2） 产生原因（运动学特征）：物体具有竖直向上的加速度。
（3） 发生超重现象与物体的运动（速度）方向无关，只要加速度方向竖直向上—物
体加速向上运动或减速向下运动都会发生超重现象。
2．失重现象
（1） 定义（力学特征）：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重
力的情况叫失重现象。
（2） 产生原因（运动学特征）：物体具有竖直向下的加速度。
（3） 发生超重现象与物体的运动（速度）方向无关，只要加速度方向竖直向下—物
体加速向下运动或减速向上运动都会发生失重现象。
3．完全失重现象—失重的特殊情况
（1） 定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的情况
（即与支持物或悬挂物虽然接触但无相互作用）。
（2） 产生原因：物体竖直向下的加速度就是重力加速度，即只受重
力作用，不会再与支持物或悬挂物发生作用。
（3） 是否发生完全失重现象与运动（速度）方向无关，只要物体
竖直向下的加速度等于重力加速度即可。
问题：试在右图中分别讨论当 GA>GB和 GA<GB时弹簧称的示数与 GA 的关
系。
超重和失重现象的运动学特征

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V的方向 △V的方向 a的方向 视重 F与 G的大小关系 现象
↑ ↑ ↑ F＞G
↑ ↓ ↓
↓ ↓ ↓ F＜G
↓ ↑ ↑
a=g F=0
二、注意
1． 超重和失重的实质：物体超重和失重并不是物体的实际重力变大或变小，
物体所受重力 G=mg始终存在，且大小方向不随运动状态变化。只是因为
由于物体在竖直方向有加速度，从而使物体的视重变大变小。
2． 物体由于处于地球上不同地理位置而使重力 G值略有不同的现象不属于
超重和失重现象。
3． 判断超重和失重现象的关键，是分析物体的加速度。要灵活运用整体法和
隔离法，根据牛顿运动定律解决超重、失重的实际问题。
问题：1、手提弹簧秤突然上升一段距离的过程中，有无超重和失重现象
2．人突然站立、下蹲的过程中有无、失重现象?
3．已调平衡的天平，在竖直方向变速运动的电梯中平衡会否被破坏?
4．容器中装有水，在水中有一只木球，用一根橡皮筋将木球系在容器底部。在
失重的条件下，木球将要上浮一些还是要下沉一些?
5．两个木块叠放在一起，竖直向上抛出以后的飞行过程中， 若不计空气阻力，
它们之间是否存在相互作用的弹力?为什么?
6．在超重、失重和完全失重的情况下，天平、杆秤、弹簧秤、水银气压计、水
银温度计能否正常工作?
7．完全失重时，能否用弹簧秤测量力的大小?
【例一】一个人在地面用尽全力可以举起 80kg的重物；当他站在一个在竖直方向
做匀变速运动的升降机上时，他最多能举起 120kg的重物。问：该升降
机可能作什么运动?
【例二】一台起重机的钢丝绳可承受 1．4×104kg的拉力，现用它来吊重 1．O×
102kg的货物。若使货物以 1．0m／s2加速度上升，钢丝
绳是否会断裂?
【例三】一台升降机的地板上放着一个质量为 m的物体，它跟地
面间的动摩擦因数为μ，可以认为物体受到的最大静摩
擦力等于滑动摩擦力。一根劲度系数为 k的弹簧水平放

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置，左端跟物体相连，右端固定在竖直墙上，开始时弹簧的伸长为△x，
弹簧对物体有水平向右的拉力，求：升降机怎样运动时，物体才能被弹簧
拉动?
【例四】如图所示，一根轻质弹簧上端固定，下端挂一质量为 m0的平盘，盘中有
一物体，质量为 m。当盘静止时，弹簧的长度比其自然长度伸长 L，今向
下拉盘使弹簧再伸长△L后停止，然后松手放开。设弹簧总处在弹性限度
以内，则刚松...