专题十四 超重与失重 动力学连接体问题（精讲）
一、超重、失重 1．超重
（1）定义：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现象。 （2）产生条件：物体具有向上的加速度。 2．失重
（1）定义：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现象。 （2）产生条件：物体具有向下的加速度。 3．完全失重
（1）定义：物体对支持物的压力（或对竖直悬挂物的拉力）等于零的现象称为完全失重现象。 （2）产生条件：物体的加速度a＝g，方向竖直向下。
4．视重：当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数称为视重。 视重大小等于弹簧测力计所受物体的拉力或台秤所受物体的压力。
【题1】（多选）神舟飞船返回时，3吨重的返回舱下降到距地面10 km时，下降速度为200 m/s。再减速就靠降落伞了，先是拉出减速伞，16 s后返回舱的速度减至80 m/s，此时减速伞与返回舱分离．然后拉出主伞，主伞张开后使返回舱的下降速度减至10 m/s，此时飞船距地面高度为1 m，接着舱内4台缓冲发动机同时点火，给飞船一个向上的反冲力，使飞船的落地速度减为零．将上述各过程视为匀变速直线运动，
g取10 m/s2。根据以上材料可得
A．减速伞工作期间返回舱处于失重状态 B．主伞工作期间返回舱处于超重状态
C．减速伞工作期间返回舱的平均加速度大小为7.5 m/s D．每台缓冲发动机的反冲推力约为返回舱重力的15倍 【答案】BC
2
【题2】下列关于超重和失重的说法正确的是
A．游泳高手可以静躺在水面上，那时的人处于完全失重状态
1
B．跳水运动员在入水前处于失重状态，入水后短时间内处于超重状态
C．飞船利用火箭发射后，上升过程中处于超重状态，返回地面过程中处于失重状态
D．给物块一个初速度沿斜面上滑，上滑的过程中物块处于超重状态，到最高点后下滑，下滑的过程中物块处于失重状态
【答案】B
【题3】应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入。例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出。对此现象分析正确的有
A．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态 B．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态 C．在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度 D．在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度 【答案】D
【解析】手托物体抛出的过程，必有一段加速过程，其后可以减速，可以匀速，当手和物体匀速运动时，物体既不超重也不失重；当手和物体减速运动时，物体处于失重状态，选项A错误；物体从静止到运动，必有一段加速过程，此过程物体处于超重状态，选项B错误；当物体离开手的瞬间，物体只受重力，此时物体的加速度等于重力加速度，选项C错误；手和物体分离之前速度相同，分离之后手速度的变化量比物体速度的变化量大，物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度，所以选项D正确。
【题4】高跷运动是一项新型运动，图甲为弹簧高跷．当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后，人就向上弹起，进而带动高跷跳跃，如图乙所示。下列说法正确的是
A．人向上弹起过程中，人一直处于超重状态
2
B．人向上弹起过程中，踏板对人的作用力大于人对踏板的作用力 C．弹簧压缩到最低点时，高跷对人的作用力大于人的重力 D．弹簧压缩到最低点时，高跷对地的压力等于人和高跷的总重力 【答案】C
5．对超重、失重的理解
（1）超重、失重现象的实质是物体的实重与视重相比发生了变化，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，即视重比实重大了，物体处于超重状态；视重比实重小了，物体处于失重状态。不论是超重、失重、完全失重，物体的重力都不变，只是“视重”改变。在发生这些现象时，物体的重力依然存在，且不发生变化，只是物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）发生变化。
（2）物体处于超重状态还是失重状态取决于加速度的方向，与速度的大小和方向没有关系。下表列出了加速度方向与物体所处状态的关系。
加速度 超重、失重 不超重、不失重 超重 失重 完全失重 视重F a＝0 a方向竖直向上 a方向竖直向下 a＝g，竖直向下 F＝mg F＝m（g＋a） F＝m（g－a） F＝0 （3）尽管物体的加速度不是竖直方向，但只要其加速度在竖直方向上有分量即ay≠0，物体就会出现超重或失重状态。当ay方向竖直向上时，物体处于超重状态；当ay方向竖直向下时，物体处于失重状态。
（4）物体超重或失重的多少是由物体的质量和竖直加速度共同决定的，其大小等于ma。
（5）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。
尽管整体没有竖直方向的加速度，但只要物体的一部分具有竖直方向的分加速度，整体也会出现超重或失重状态。
（6）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。
3
6．判断超重和失重现象的三个技巧
（1）从受力的角度判断：当物体受向上的拉力（或支持力）大于重力时，物体处于超重状态；小于重力时处于失重状态，等于零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。
【题5】在升降电梯内的地板上放一体重计，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，在这段时间内下列说法中正确的是
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体重计对晓敏的支持力 C．电梯一定在竖直向下运动
D．电梯的加速度大小为，方向一定竖直向下
5【答案】D
g
【题6】（多选）如图甲所示，在电梯箱内轻绳AO、BO、CO连接吊着质量为m的物体，轻绳AO、BO、
CO对轻质结点O的拉力分别为F1、F2、F3。现电梯箱竖直向下运动，其速度v随时间t的变化规律如图乙所
示，重力加速度为g，则
【答案】AD
4
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