2018-2019学年人教版必修一 第四章第七节第二课时超重和失重讲义
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超重、失重问题的处理方法有:

(1)用牛顿第二定律去定量地列方程分析,以加速度方向为正方向,列方程,注意使用牛顿第三定律,因为压力和支持力并不是一回事,同时注意物体具有向上(或向下)的加速度与物体向上运动还是向下运动无关.

(2)对连接体问题的求解,如测力计、台秤示数变化的问题,对于其中一物体(或物体中的一部分)所处运动状态的变化,而导致系统是否保持原来的平衡状态的判断,若用"隔离法"分别进行受力分析,再通过对系统整体的运动状态的分析推理而得出结论固然可以,但繁琐费力.如果从整体观点出发,用系统的重心发生的超重、失重现象进行分析判断,则会更加简捷方便.

【典型例题】

类型一、对超重和失重的理解

例1、下列说法中正确的是( )

A.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态

B.蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态

C.举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态

  D.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态

【思路点拨】超重的本质是具有向上的加速度,失重的本质是具有向下的加速度。

【答案】B

【解析】当加速度方向竖直向下时,物体处于失重状态;当加速度方向竖直向上时,物体处于超重状态.蹦床运动员在空中上升和下降的过程中加速度方向均竖直向下,且a=g,为完全失重状态,所以B正确.而A、C、D中运动员均为平衡状态,F=mg,既不超重也不失重.

【总结升华】C选项是学生易选的,错误地认为举重运动员对地面的压力F等于运动员和杠铃的重力,大于运动员的重力,所以超重.其实这是没有理解超重和失重是指在加速运动的系统中对支持物的压力或对悬绳的拉力大于或小于重力的现象.

举一反三

【变式】如图所示,轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上,弹簧下端悬挂一个小铁球,在电梯运行时,乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小,这一现象表明(  )

A.电梯一定是在下降

B.电梯可能是在上升

C.电梯的加速度方向一定是向上

D.乘客一定处在失重状态

【答案】BD

【解析】电梯静止时,弹簧的拉力和重力相等.现在,弹簧的伸长量变小,则弹簧的拉力减小,小铁球

的合力方向向下,加速度向下,小铁球处于失重状态.但是电梯的运动方向可能向上也可能向下,故选B、D.

类型二、超重和失重现象的分析