6 超重和失重 [教材链接] (1)①加速度g 质量m mg ②静止 大小相等 (2)大于 (3)小于 例1 D [解析] 物体处于超重或失重状态时,其重力都没有变化,选项A错误;物体向上运动,可以是向上的减速运动,此时有向下的加速度,可能处于失重状态,选项B错误;物体向上运动,且受到向上的力,若该力小于重力,则处于失重状态,选项C错误;无论物体做何种运动,若只受重力,则加速度一定竖直向下,所以都处于失重状态,选项D正确. 例2 AD [解析] 从t1时刻到t3时刻,钩码受到的拉力小于重力,钩码处于失重状态,加速度向下,A正确;从t5时刻到t6时刻,钩码受到的拉力大于重力,钩码处于超重状态,加速度向上,B错误;如果电梯开始停在低楼层,则应先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在高楼层,那么应该是拉力先等于重力、再大于重力、然后等于重力、小于重力、最后等于重力,C错误;如果电梯开始停在高楼层,则应先加速下降,接着匀速下降,再减速下降,最后停在低楼层,那么应该是拉力先等于重力、再小于重力、然后等于重力、大于重力、最后等于重力,D正确. 变式1 AB [解析] t1~t2时间内电梯的加速度方向竖直向下,所受弹力小于重力,处于失重状态,故A正确;t3~t4时间内电梯的加速度方向竖直向上,所受弹力大于重力,处于超重状态,此时电梯可能加速上升,也可能减速下降,故B正确,C错误;t2~t3时间内电梯的加速度为零,可能处于静止状态,也可能处于匀速运动状态,故D错误. 例3 (1)A (2)A (3)A [解析] 以两物体整体为研究对象,两个物体A、B同时由静止释放、竖直上抛或以相同的速度水平抛出,由于不计空气阻力,两个物体都只受重力作用,根据牛顿第二定律,它们的加速度等于重力加速度,方向竖直向下,两物体都处于完全失重状态,故在空中运动的过程中,物体A、B都只受到重力,选项A正确. 变式2 D [解析] 抛出后在空中向上或向下运动的矿泉水瓶只在重力的作用下运动,即处于完全失重状态,完全失重状态下的液体内部没有压力,所以水不会漏出来,故A、B、C错误,D正确. 例4 (1)2 m/s2 (2)480 N,方向竖直向下 [解析] (1)弹簧测力计对物体的拉力FT=40 N 对物体,由牛顿第二定律得FT-mg=ma 解得a=-2 m/s2 故升降机的加速度大小为2 m/s2,方向竖直向下. (2)设地板对人的支持力为FN,对人,由牛顿第二定律得FN-Mg=Ma 解得FN=480 N 由牛顿第三定律可知,人对地板的压力为480 N,方向竖直向下. 变式3 (1)2 m/s2,方向竖直向上 (2)160 kg [解析] (1)运动员在地面上能举起m1=120 kg的重物,则运动员能发挥的向上的最大支撑力F=m1g=1200 N. 在运动着的升降机中只能举起m2=100 kg的重物,可见该重物超重了,升降机应具有向上的加速度.对于重物,有F-m2g=m2a1 解得a1=2 m/s2 (2)当升降机以a2=2.5 m/s2的加速度加速下降时,重物处于失重状态.对于重物,有m3g-F=m3a2 解得m3=160 kg. 随堂巩固 1.B [解析] A、C、D中的各运动员所受合力为零,加速度为零,B中的运动员处于失重状态. 2.B [解析] 在一次下蹲过程中,该同学的重心先加速向下运动,后减速向下运动,先后经历了失重状态和超重状态,所以开始时对压力传感器的压力小于重力,之后阶段对压力传感器的压力大于重力,而在一次起立过程中,该同学要先后经历超重状态和失重状态,所以对压力传感器的压力先大于重力后小于重力,因此此图记录的应该是一次下蹲—起立的动作过程,选项A、C、D错误,B正确. 3.D [解析] 在空间站轨道舱内,所有的物体均处于完全失重状态,航天员利用哑铃、跑步机、单杠进行锻炼均与重力有关,故无法使用,而弹簧拉力器依靠的是弹簧的弹力,与重力无关,故A、B、C错误,D正确.6 超重和失重 学习任务一 超重和失重的理解 [教材链接] 阅读教材,完成下列填空: (1)重力的测量 ①利用牛顿第二定律测重力:先测量物体做自由落体运动的 ... ...
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