2021版高考物理一轮复习第3章牛顿运动定律第3节牛顿运动定律的综合应用学案12页

1
第 3 节　牛顿运动定律的综合应用
考点一　失重、超重
1．实重和视重：
(1)实重：物体实际所受的重力，它与物体的运动状态__无关__．
(2)视重：当物体在__竖直方向__上有加速度时，物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的
压力将不等于物体的__重力__．此时弹簧测力计的示数或台秤的示数即为视重．
2．超重、失重和完全失重的比较：
现象 实质
超重
物体对水平支持物的压力或对悬挂物的
拉力__大于__物体重力的现象
系统具有竖直向上的加速度或加速度有
竖直向上的分量
失重
物体对水平支持物的压力或对悬挂物的
拉力__小于__物体重力的现象
系统具有竖直向下的加速度或加速度有
竖直向下的分量
完全
失重
物体对水平支持物的压力或对悬挂物的
拉力__为零__的现象
系统具有竖直向下的加速度 a，且 a＝g
　　【理解巩固 1】　下列关于超重和失重的说法正确的是(　　)
A．物体处于超重状态时，其重力增大了
B．物体处于失重状态时，其重力减小了
C．物体处于完全失重时，其重力为零
D．不论物体超重、失重，还是完全失重，物体所受的重力都是不变的
[解析] 不论超重或失重甚至完全失重，物体所受重力是不变的．D正确．
[答案] D
对应学生用书 p
　对超重、失重的判断
例 1　(多选)“蹦极”是一项非常刺激的体育运动，某人身系弹性绳自高空中 P
点由静止开始下落，如图所示，a点是弹性绳的原长位置，c点是人所能到达的最低位置，b
点是人静止悬挂时的平衡位置，则在人从 P点下落到 c点的过程中(　　)
A．在 Pa段，人做自由落体运动，处于完全失重状态
B．在 ab段，绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态
C．在 bc段，绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态

2
D．在 c点，人的速度为零，加速度也为零
[解析] 从 P点下落到 c点的过程中，在 Pa段做自由落体运动，加速度为 g，方向竖直
向下，处于完全失重状态，选项 A 正确；在 ab 段人做加速度逐渐减小的加速运动，加速度
方向竖直向下，绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态，选项 B 正确；在 bc 段，绳的拉
力大于人的重力，人做加速度逐渐增大的减速运动，加速度方向竖直向上，人处于超重状态，
选项 C错误；在 c点，人的速度为零，加速度不为零，方向向上，选项 D错误．
[答案] AB
,　　1.对超、失重现象的理解
(1)发生超重或失重现象时，物体的重力没有变化，只是物体对支持物的压力(或对悬挂
物的拉力)变大或变小了(即“视重”变大或变小了)．
(2)只要物体有向上或向下的加速度，物体就处于超重或失重状态，与物体向上运动还
是向下运动无关．
(3)即使物体的加速度不沿竖直方向，但只要在竖直方向上有分量，物体就会处于超重
或失重状态．
(4)物体超重或失重多少由物体的质量和竖直加速度共同决定，其大小等于 ma.
(5)在完全失重的状态下，一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如天平失效、浸
在水中的物体不再受浮力作用、液体柱不再产生压强等．)
,　　2.判断超重和失重现象的
三个角度和技巧
(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，物体处于超重

3
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，向下的加速度为重力加速度时处于完全失重状态．
(3)从速度变化的角度判断
①物体向上加速或向下减速时，超重；
②物体向下加速或向上减速时，失重．)
　超重与失重的应用
例 2　为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的
座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示．当此车减速上坡时(仅
考虑乘客与水平面之间的作用)，则乘客(　　)
A．受到向后(水平向左)的摩擦力作用
B．处于超重状态
C．不受摩擦力的作用
D．所受合力竖直向上
[审题指导] 只要加速度有竖直方向上的分量，物体就处于超重或失重状态，与物体速
度的方向无关．
[解析] 当减速上坡时，乘客加速度沿斜面向下，乘客有水平向左的分加速度，而静摩
擦力必沿水平方向，所以受到向后(水平向左)的摩擦力作用，故 A正确，C错误；当减速上...