第6節(jié)超重和失重一、超重和失重現(xiàn)象1.超重現(xiàn)象：物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?大于物體所受重力的現(xiàn)象。2.失重現(xiàn)象：物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?小于物體所受重力的現(xiàn)象。3.完全失重現(xiàn)象：物體對(duì)支持物(或懸掛物)完全沒有作用力的現(xiàn)象。超重、失重和完全失重的條件及運(yùn)動(dòng)形式超重失重完全失重產(chǎn)生條件物體具有向上的加速度物體具有向下的加速度物體向下的加速度a＝g運(yùn)動(dòng)形式向上加速運(yùn)動(dòng)或向下減速運(yùn)動(dòng)向上減速運(yùn)動(dòng)或向下加速運(yùn)動(dòng)如自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)注意：(1)發(fā)生超重和失重時(shí)，物體所受的重力并沒有變化。(2)物體處于超重還是失重狀態(tài)，只取決于加速度的方向，與物體的運(yùn)動(dòng)方向無關(guān)。(3)在完全失重狀態(tài)下，由重力引起的現(xiàn)象將消失。例如：液體的壓強(qiáng)、浮力將為零，水銀壓強(qiáng)計(jì)、天平將無法使用；擺鐘停擺；彈簧測(cè)力計(jì)不能測(cè)重力等?！纠?】為了節(jié)能，商場(chǎng)的自動(dòng)扶梯會(huì)在無人乘行時(shí)低速運(yùn)行，有人站上去時(shí)慢慢加速．自動(dòng)扶梯在下列運(yùn)行狀態(tài)時(shí)，人處于超重狀態(tài)的是（）A．勻速上行B．勻速下行C．加速下行D．加速上行【針對(duì)訓(xùn)練1】如圖所示，蹦床運(yùn)動(dòng)員從空中落到床面上，運(yùn)動(dòng)員從接觸床面下降到最低點(diǎn)為第一過程，從最低點(diǎn)上升到離開床面為第二過程，則運(yùn)動(dòng)員（）A．在第一過程中始終處于失重狀態(tài)B．在第二過程中始終處于超重狀態(tài)C．在第一過程中先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài)D．在第二過程中先處于超重狀態(tài)，后處于失重狀態(tài)三、超重、失重、完全失重的運(yùn)動(dòng)情況與受力情況的比較特征狀態(tài)加速度視重(F)與重力的關(guān)系運(yùn)動(dòng)情況受力圖平衡a＝0F＝mg靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)超重方向向上F＝m(g＋a)＞mg向上加速或向下減速失重方向向下F＝m(g－a)＜mg向下加速或向上減速完全失重方向向下a＝gF＝0拋體運(yùn)動(dòng)、自由落體運(yùn)動(dòng)、衛(wèi)星的運(yùn)動(dòng)等【例2】蹦極是一項(xiàng)極限運(yùn)動(dòng)，在做好充足防護(hù)的情況下，人們可以感受完全失重的刺激。蹦極所用繩索的彈力大小遵循胡克定律，人下降過程中的加速度隨位移變化的圖像如圖所示，圖中，忽略空氣阻力以及繩索的重力，下列說法正確的是（）A．從到，人做減速運(yùn)動(dòng) B．從到，人處于失重狀態(tài)C．下降到時(shí)，人的速度達(dá)到最大 D．下降到時(shí)，人受到的拉力是重力的2倍【針對(duì)訓(xùn)練2】某同學(xué)站在壓力傳感器上做下蹲—起立的動(dòng)作時(shí)傳感器記錄的壓力隨時(shí)間變化的圖線如圖所示，縱坐標(biāo)為壓力，橫坐標(biāo)為時(shí)間。由圖線可知，該同學(xué)的體重約為650N，除此以外，還可以得到以下信息（）A．1s時(shí)人處在下蹲的最低點(diǎn)B．2s時(shí)人處于下蹲靜止?fàn)顟B(tài)C．該同學(xué)做了2次下蹲—起立的動(dòng)作D．下蹲過程中人始終處于失重狀態(tài)1．圖甲為一彈簧高蹺的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。當(dāng)人抓住扶手用力蹬踏板壓縮彈簧后，人就被向上彈起，進(jìn)而帶動(dòng)高蹺跳躍，如圖乙所示。則下列說法正確的是（）A．人向上彈起的過程中，一直處于超重狀態(tài)B．人向上彈起的過程中，踏板對(duì)人的作用力大于人對(duì)踏板的作用力C．彈簧壓縮到最短時(shí)，高蹺對(duì)人的作用力大于人受到的重力D．彈簧壓縮到最短時(shí)，高蹺對(duì)人的作用力小于人受到的重力2．某人在地面上用彈簧測(cè)力計(jì)稱得其體重為490N。他將彈簧測(cè)力計(jì)移至電梯內(nèi)稱其體重，t0~t3時(shí)間段內(nèi)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖所示，則電梯運(yùn)行的v－t圖像可能是（取電梯向上運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎ǎ〢． B．C． D．3．2021年9月17日，搭載著3名英雄航天員的神舟十二號(hào)載人飛船返回艙成功著陸于東風(fēng)著陸場(chǎng)，標(biāo)志著神舟十二號(hào)返回任務(wù)取得圓滿成功，航天員在火箭發(fā)射與飛船回收的過程中均要經(jīng)受超重與失重的考驗(yàn)，下列說法正確的是（）A．火箭加速上升時(shí)，航天員處于超重狀態(tài)B．火箭加速上升時(shí)，航天員對(duì)座椅的壓力小于自身重力C．在飛船繞地球運(yùn)行時(shí)，航天員處于完全失重狀態(tài)，則航天員的重力消失了D．飛船落地前減速下落時(shí)，航天員處于失重狀態(tài)4．如圖所示，質(zhì)量為m的游客乘坐環(huán)形座艙（套裝在豎直柱子），由升降機(jī)送上幾十米的高處，然后讓座艙自由落下，落到一定位置時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)，到地面時(shí)剛好停下．已知座艙開始下落時(shí)的高度為76m，當(dāng)落到離地面28m的位置時(shí)開始制動(dòng)做勻減速運(yùn)動(dòng)．不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g，則此過程中下列說法中正確的是（）A．當(dāng)座艙落到離地面50m時(shí)，座艙對(duì)游客的作用力大小等于mgB．當(dāng)座艙落到離地面50m時(shí)，座艙對(duì)游客的作用力大小大于mgC．當(dāng)座艙落到離地面20m時(shí)，座艙對(duì)游客的作用力大小大于mgD．當(dāng)座艙落到離地面20m時(shí)，座艙對(duì)游客的作用力大小小于mg5．小明同學(xué)用臺(tái)秤研究人在豎直升降電梯中的超重與失重現(xiàn)象．他在地面上用臺(tái)秤稱得自己的體重為500N，再將臺(tái)秤移至電梯內(nèi)稱其體重，電梯從時(shí)由靜止開始運(yùn)動(dòng)到時(shí)停止，得到臺(tái)秤的示數(shù)F隨時(shí)間t變化的圖像如圖所示，g取10m/s2，下列說法正確的是（）A．在0～2s內(nèi)，小明處于超重狀態(tài)B．在0～2s內(nèi)，小明加速度大小為1m/s2C．在10～11s內(nèi)，臺(tái)秤示數(shù)為D．在0～11s內(nèi)，電梯通過的距離為18m6．在升降電梯內(nèi)的地面上放一體重計(jì)，電梯靜止時(shí)，王華同學(xué)站在體重計(jì)上，體重計(jì)示數(shù)為50kg（重力加速度為g）。電梯運(yùn)動(dòng)過程中，某一段時(shí)間內(nèi)王華同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計(jì)示數(shù)如圖所示，在這段時(shí)間內(nèi)（）A．王華同學(xué)所受的重力變小了B．王華對(duì)體重計(jì)的壓力小于王華的重力C．電梯一定在豎直向下運(yùn)動(dòng)D．電梯的加速度大小為，方向一定豎直向下7．某人在地面上最多能舉起質(zhì)量是60kg的重物：（1）如果在加速下降的電梯里舉起了質(zhì)量是100kg的物體，則此電梯的加速度至少是多大？（2）若電梯以5m/s2的加速度上升時(shí)，人最多能舉起多少質(zhì)量的物體？8．一種巨型娛樂器械可以使人體驗(yàn)超重和失重。一個(gè)可乘十多個(gè)人的環(huán)形座艙套裝在豎直柱子上，由升降機(jī)送上幾十米的高處，然后讓座艙自由落下。落到一定位置時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)，到地面時(shí)剛好停下。已知座艙開始下落時(shí)的高度為75m，當(dāng)落到離地面30m的