6 超重和失重 [学习目标] 1.知道重力测量的两种方法.2.知道什么是视重.3.知道什么是超重和失重现象. 4.会利用牛顿运动定律分析超重和失重的问题． 一、重力的测量 1．方法一：利用牛顿第二定律 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 m ，利用牛顿第二定律可 得G＝mg. 2．方法二：利用力的平衡条件 将待测物体悬挂或放置在测力计上，使它处于 静止状态．这时物体受到的重力的大小等于测 力计对物体的拉力或支持力的大小． 二、超重和失重 1．视重：体重计的示数称为视重，反映了人对体重计的压力． 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：物体具有竖直向下(选填“竖直向上”或“竖直向下”)的加速度． 3．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． 直向下”)的加速度． 4．完全失重 (1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的状态． (2)产生条件：a＝g，方向竖直向下． 1．判断下列说法的正误． (1)超重就是物体受到的重力增加了．( × ) (2)物体处于完全失重状态时，物体的重力就消失了．( × ) (3)物体处于超重状态时，物体一定在上升．( × ) (4)物体处于失重状态时，物体可能在上升．( √ )

统一单位代数据，最后单位要紧跟． 5、超重·失重（一） 超重失重要分清， a 向上时是超重， a 向下时是失重，抛出物体视重零， 轨道卫星太空行，舱内人物全失重 6、超重·失重（二） 弹力数值是视重，mg 乘积是实重； 超重失重是视重，其中不变是实重； 加速上升是超重，减速下降也超重， 加速下降是失重，减速上升也失重， 失重状态有特例，完全失重视重零。 7、牛顿第二定律 F 等于ma，

4 生活中的圆周运动 [学习目标] 1.会分析火车转弯、汽车过拱桥等实际运动问题中向心力的来源，能解决生活中的圆周运动 问题.2.了解航天器中的失重现象及原因.3.了解离心运动及物体做离心运动的条件，知道离心 运动的应用及危害. 一、火车转弯 1.如果铁道弯道的内外轨一样高，火车转弯时，由外轨对轮缘的弹力提供向心力，由于质量 太大，因此需要很大的向心力，靠这种方法得到向心力，不仅铁轨和车轮极易受损，还可能 汽车对桥的压力大于汽车的重 力，而且汽车速度越大，对桥的 压力越大 三、航天器中的失重现象 1.向心力分析：宇航员受到的地球引力与座舱对他的支持力的合力提供向心力，由牛顿第二 定律：mg － F N＝m，所以FN＝mg － m . 2.完全失重状态：当v＝时，座舱对宇航员的支持力FN＝0，宇航员处于完全失重状态. 四、离心运动 1.定义：做圆周运动的物体沿切线飞出或做逐渐远离圆心的运动 (2)汽车驶过拱形桥顶部时，对桥面的压力等于车重.( × ) (3)汽车行驶至凹形桥底部时，对桥面的压力大于车重.( √ ) (4)绕地球做匀速圆周运动的航天器中的宇航员处于完全失重状态，故不再受重力.( × ) (5)航天器中处于完全失重状态的物体所受合力为零.( × ) (6)做离心运动的物体可以沿半径方向向外运动.( × ) 2.如图1 所示，汽车在通过水平弯道时，轮胎与地面间的摩擦力已达到最大值，若汽车转弯

失去了支持， 所以此人将体验到类似太空中才有的失重。但是，失重环境中物体的重力却仍然存 在。 要想造出失重的环境，可以让物体自由坠落，如自由坠落的电梯、飞机等。不过这只能 带来短暂的失重，而各种航天器如空间站、卫星等则是长期处在失重环境，这些家 伙在不停地坠落，却又一直没有掉落到地面，这真是好极了！ 那么问题来了，太空不都是失重环境吗？这个微重力又是怎么回事？ 第 5 页 / 学卫星，不只是未来空间站的补充， 更有不可替代的作用。 同学们也许知道在失重环境中，水滴是一个近乎完美的球体。还有许多诸如此类在 太空环境中所表现出来的不同于地面上的现象，因此，在失重或微重力环境下进行 物理、化生物等相关的实验研究，显得非常有意义。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）失重状态下的人造地球卫星___________（选填“受到”或“不受”）重力。 （2）一个在地面上重为100

失去了支持， 所以此人将体验到类似太空中才有的失重。但是，失重环境中物体的重力却仍然存 在。 要想造出失重的环境，可以让物体自由坠落，如自由坠落的电梯、飞机等。不过这只能 带来短暂的失重，而各种航天器如空间站、卫星等则是长期处在失重环境，这些家 伙在不停地坠落，却又一直没有掉落到地面，这真是好极了！ 那么问题来了，太空不都是失重环境吗？这个微重力又是怎么回事？ 第 5 页 / 学卫星，不只是未来空间站的补充， 更有不可替代的作用。 同学们也许知道在失重环境中，水滴是一个近乎完美的球体。还有许多诸如此类在 太空环境中所表现出来的不同于地面上的现象，因此，在失重或微重力环境下进行 物理、化生物等相关的实验研究，显得非常有意义。 请根据上述材料，回答下列问题： （1）失重状态下的人造地球卫星___________（选填“受到”或“不受”）重力。 （2）一个在地面上重为100 材料的研究。 【解析】 （1）由材料可知，失重环境中物体的重力却仍然存在，所以失重状态下的人造地球卫 星仍然受到重力； （2）一个在地面上重为100 的物体在距离地面200km 的高度所受的重力为G′＝ 094×100＝94； 第 10 页 / 共 11 页 （3）根据材料提供的信息可知，“实践十号”的微重力环境更好； （4）在失重或微重力环境下可以进行物理、化生物等相关的实验研究，比如：进行新

②弹力的大小遵循 的关系 ③弹簧的弹力不能发生突变 3. 关于超重和失重的问题： （1） 物体超重或失重是物体对支持面的压力或对悬挂物体的拉力大于或小于物体的实际重力 （2） 物体超重或失重与速度方向和大小无关。根据加速度的方向判断超重或失重：加速度方 向向上，则超重；加速度方向向下，则失重 （3） 物体出于完全失重状态时，物体与重力有关的现象全部消失： ①与重力有关的一些仪器如天平、台秤等不能使用

D. 与物体运动方向相同 2. 下列工具中，直接利用重力工作的是： A. 弹簧测力计 B. 天平 C. 水平仪 D. 温度计 3. 宇航员在太空站中处于失重状态，是因为： A. 不受地球引力 B. 引力与向心力平衡 C. 质量变为零 D. 重力被其他力抵消 4. 一个苹果从树上落下，主要受到的力是： A. 风力 C. 纬度 D. 颜色 2. 以下属于重力应用的是（） A. 水往低处流 B. 电梯升降 C. 投掷铅球 D. 磁悬浮列车 3. 关于失重环境，描述正确的有（） A. 水滴呈球形漂浮 B. 人体骨骼密度降低 C. 天平无法测量质量 D. 物体惯性消失 4. 下列现象能说明重力存在的是（） 摩擦力总是阻碍物体运动，与重力无关。（） 7. 质量60kg 的人所受重力约为600N 。（） 8. 背带较宽的书包可以增大受力面积减小压强。（） 9. 失重环境中天平仍可准确测量物体质量。（） 10. 跳高运动员采用背越式可降低重心过杆。（） 四、简答题（共4 题，每题5 分） 1. 解释书包带设计成宽扁形状的物理原理。 2. 跳高运动员落地时为什么要屈膝？

汽车通过一站牌时的速度是72km/ℎ D. 子弹以790m/s的速度击中目标 3. 关于超重和失重，下列说法正确的是( ) A. 超重指的是物体的重力增加，失重指的是物体的重力减少，完全失重是指物体重力完全消失的现 象 B. 站在减速下降的升降机中的人处于失重状态 C. 被踢出去的足球在飞行过程中处于失重状态 D. 举重运动员双手举住杠铃不动时处于超重状态 4. 下列说法正确的是(

如图甲为某热气球示意图，图乙是它某次升 空过程中的 图象取竖直向上方向为正方向， 则以下说法正确的是( ) A. 内，热气球的平均速度为 B. 内，热气球竖直向下运动 C. 内，吊篮中的人处于失重状态 D. 内，热气球的总位移为 7. 铅球比赛中，某运动员以初速度 将铅球推出，其运动轨迹如图所示，忽略空气阻力的影 响，则铅球在空中运动过程中，下列说法正确的是( ) A. 铅球做变加速曲线运动 球的运动性质；由加速度的方向判断超失重情况；由速度图象的面积解得其位移。 本题主要考查对速度图象的理解与应用，难度一般。 【解答】 第9页，共15页 A.由图象知， 内热气球做匀加速直线运动， 由匀变速直线运动的规律的推论可得 内 热气球的平均速度： ，故A 错误； B.由图象可知 内热气球竖直向上做减速运动，故B 错误； C.由于 内热气球竖直向上做减速运动，其加速度向下，处于失重状态，故吊篮中的人处 处 于失重状态，C 正确； D. 由于速度图象的面积表示位移，故由图可得 内，热气球的总位移为： ，故D 错误。 故选C。 7.【答案】 【解析】解： 、铅球运动的过程中只受到重力的作用，加速度始终等于重力加速度，所以铅球 的运动是匀变速曲线运动，故A 错误，B 正确； C、铅球的加速度始终等于重力加速度，加速度的方向竖直向下，始终不会沿轨迹切线方向，故C 错误； D、铅球在竖

引力的一个分力）． （3）重力是一种非接触力，抛出去在空中运动的物体与它静止在地面上时所受重力相等． 一．重力的概念（共9 小题） 1 “ ” ．航天飞机关闭发动机后正在太空中飞行，宇航员处于失重状态，如果要在其中进行实 验，下列实验操作能正常进行的有（ ） ．用天平测质量 B．用体温计测体温 ．用水银气压计测量大气压强 D．用弹簧测力计测量物体的重力 答与解析：天平实质是 ” ．神九飞船在太空中飞行时，处于失重状态。宇航员想在飞船中进行下列实验，其 中不能完成的（ ） ．用测力计测拉力 B．用刻度尺测长度 ．用天平测质量 D．用电子表测时间 答与解析：刻度尺测量物体的长度、用电子表测时间都跟物体的重力没有关系，实验照 常进行不受影响。 用测力计测量拉力，是因为物体受到重力作用使弹簧受到拉力，弹簧被拉长，如果物体 失重的情况下，物体不再受到重力，弹簧 失重的情况下，物体不再受到重力，弹簧不会被拉长，不会显示示数，因此在失重情况 下弹簧测力计不能测物体的重力但可以测量其他的力。 天平是等臂杠杆，依据的原理是F1L1＝F2L2，F＝G，如果完全失重，则重力为零，天平 就无法进行测量。故选：。 4 “ ” “ ” ．神舟六号载人飞船的成功，标志着中国人实现奔月的梦想指日可待。试分析，当 宇航员登上月球后，下列哪种活动不可实现？（ ） ．利用激光测量月球与地球之间的距离