高中人教版 (2019)6 超重和失重学案及答案

这是一份高中人教版 (2019)6 超重和失重学案及答案，共32页。学案主要包含了即学即练1，即学即练2，即学即练3，即学即练4等内容，欢迎下载使用。
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知识精讲

知识点01 基本概念
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 .
(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 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.
(3）常用测量方法
= 1 \* GB3 \* MERGEFORMAT ①先测量物体做自由落体运动的加速度g，再用天平测量物体的质量，利用牛顿第二定律可得重力为G=mg.
= 2 \* GB3 \* MERGEFORMAT ②利用力的平衡条件对重力进行测量.
2.超重
(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 物体所受重力的现象.
(2)产生条件：物体具有 的加速度.
3.失重
(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 物体所受重力的现象.
(2)产生条件：物体具有 的加速度.
4.完全失重
(1)定义：物体对支持物(或悬挂物) 作用力的现象称为完全失重现象.
(2)产生条件：物体的加速度a＝g，方向 向下.
【即学即练1】质量为60 kg的人在电梯里站在体重计上与电梯一起匀加速上升，电梯的加速度为5 m/s2，则体重计的读数应为(g＝10 m/s2)( )
A．60 kg B．90 kg C．65 kg D．30 kg
知识点02 判断超重和失重的方法
(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，物体处于超重状态；小于重力时，物体处于失重状态；等于零时，物体处于完全失重状态.
(2)从加速度的角度判断
当物体具有向上的加速度时，物体处于超重状态；具有向下的加速度时，物体处于失重状态；向下的加速度等于重力加速度时，物体处于完全失重状态.
【即学即练2】下列关于超重、失重现象的描述中，正确的是( )
A．电梯正在减速上升，人在电梯中处于超重状态
B．电梯正在加速下降，人在电梯中处于失重状态
C．举重运动员托举杠铃保持静止，运动员处于超重状态
D．列车在水平轨道上加速行驶，车上的人处于超重状态
知识点03 对超重和失重现象的理解
(1)发生超重或失重现象时，物体所受的重力没有变化，只是压力(或拉力)变大或变小了(即“视重”变大或变小了).
(2)物体处于超重或失重状态只与加速度方向有关，而与速度方向无关.
(3)物体超重或失重多少由物体的质量m和竖直加速度a共同决定，其大小等于ma.
(4)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、液柱不再产生压强等.
【即学即练3】(多选)在升降电梯内的地面上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数为50 kg，电梯运动过程中，某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图所示，下列说法正确的是( )
A.晓敏同学所受的重力变小了
B.晓敏对体重计的压力小于晓敏的重力
C.电梯一定在竖直向下运动
D.电梯的加速度大小为eq \f(g,5)，方向一定竖直向下
【即学即练4】近日，14岁的奥运冠军全红婵，在刚刚结束的14届全运会上再次上演“水花消失术”夺冠如图所示，在女子跳台的决赛中，全红婵竖直向上跳离跳台的速度为，竖直入水后到速度减为零的运动时间与空中运动时间相等，假设所受水的阻力恒定，不计空气阻力，全红婵的体重为，重力加速度大小为，则（ ）
A．全红婵在空中运动的时间为
B．入水后全红婵受到水的阻力为
C．入水后全红婵处于失重状态
D．跳离跳台后上升阶段全红婵处于超重状态

能力拓展

考法01 用F-t图像分析超重和失重问题
【典例1】在电梯中，把一重物置于台秤上，台秤与力传感器相连，当电梯从静止起加速上升，然后又匀速运动一段时间，最后停止运动时，传感器的荧屏上显示出其受的压力与时间的关系图象如图4所示.试由此图回答问题：(g取10 m/s2)
(1)该物体的重力是多少？电梯在超重和失重时物体的重力是否变化？
(2)算出电梯在超重和失重时的最大加速度分别是多大？
考法02 非竖直方向的超重和失重现象
【典例2】为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯，无人乘行时，扶梯运转得很慢，有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转．一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示．则在加速过程中，下列说法中正确的是( )
A．顾客受到三个力的作用 B．顾客处于超重状态
C．扶梯对顾客没有摩擦力的作用 D．顾客对扶梯的压力等于顾客的重力

分层提分

题组A 基础过关练
1．超重与失重是宇航员生活和工作中的两大难题．实际上，在我们的生活中也充满了超重和失重．假如某同学家住10楼，那么，他从一楼开始坐电梯回家的过程中，体验到的将是( )
A．先超重，后等重，再失重 B．先失重，后等重，再超重
C．一直超重 D．一直失重
2.把一个质量为2 kg的物体挂在弹簧测力计下，在电梯中看到弹簧测力计的示数是16 N，g取10 m/s2，可知电梯的运动情况可能是( )
A．以4 m/s2的加速度加速上升 B．以2 m/s2的加速度减速上升
C．以2 m/s2的加速度加速下降 D．以4 m/s2的加速度减速下降
3.关于超重和失重的下列说法中，正确的是( )
A．物体向上运动时处于超重状态，物体向下运动时处于失重状态
B．处于完全失重状态的物体一定是向下运动
C．超重就是物体所受的重力增大了，失重就是物体所受的重力减小了
D．物体做自由落体运动时处于完全失重状态
4.2019年11月，在温州翔宇中学举行的浙江省中学生田径锦标赛中，某校高二学生王鑫宇以2米的成绩获得冠军，如图2所示.则下列说法正确的是(不计空气阻力)( )
A.王鑫宇在上升阶段重力变大了
B.王鑫宇在空中跨越过程处于失重状态
C.王鑫宇起跳时地面对他的支持力大于他对地面的压力
D.王鑫宇在助跑过程中，地面对他的支持力大于他对地面的压力
5.如图所示为浙江卫视“中国好歌声”娱乐节目所设计的“导师战车”，战车可以在倾斜直轨道上运动。当坐在战车中的导师按下按钮，战车就由静止开始沿长10 m的斜面冲到学员面前，最终刚好停在斜面的末端，此过程约历时4 s。在战车的运动过程中，下列说法正确的是( )
A．导师始终处于失重状态
B．战车所受外力始终不变
C．战车在倾斜导轨上做匀变速直线运动
D．根据题中信息可以估算导师运动的平均速度
6．一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移s与时间t的关系图像如图所示.乘客所受支持力的大小用FN表示，速度大小用v表示.重力加速度大小为g.以下判断正确的是( )
A.0～t1时间内，v增大，FN>mg B.t1～t2 时间内，v减小，FNmg
向上加速
或向下减速
失重
向下
由mg－F＝ma得
F＝m(g－a)mg B.t1～t2 时间内，v减小，FNmg，电梯具有向上的加速度，物块处于超重状态，可能加速向上或减速向下运动；t2～t3，F＝mg，物块可能静止或匀速运动；t3～t4，Fmg
向上加速
或向下减速
失重
向下
由mg－F＝ma得
F＝m(g－a)