超重和失重要点透析

超重和失重要点透析

一、超重和失重的定义

1. 超重：物体对支持物的压力（或对悬绳的拉力）大于物体所受重力的现象叫做超重.

注意：此时有

2. 失重：物体对支持物的压力（或对悬绳的拉力）小于物体所受重力的现象叫做失重.

注意：此时有

 

二、发生超重和失重现象的条件

1. 发生超重现象的条件：当物体向上做加速运动或向下做减速运动时，物体均处于超重状态，即不管物体向什么方向运动，只要具有向上的加速度，物体就处于超重状态.

2. 发生失重现象的条件：当物体向下做加速运动或向上做减速运动时，物体均处于失重状态，即不管物体向什么方向运动，只要具有向下的加速度，物体就处于失重状态.

3. 拓展：并非只有物体在竖直方向上加速向上或减速向下运动时，物体才处于超重状态，其实物体运动时，只要加速度具有向上的分量，物体就处于超重状态；同理只要加速度具有向下的分量，物体就处于失重状态.

注意：超重和失重现象，仅仅是一种表象. 所谓超重和失重，只是物体对支持物的压力（或拉力）的增大或减小，是视重的改变而实际重量（实重）并不变.

 

三、超重与失重现象的拓展分析

1. 对超重的理解

设物体的质量为m，物体向上的加速度为a，当地的重力加速度为g.

由牛顿第二定律得：，则

其中F_视即视重，是物体对支持物的实际压力或对悬挂物的实际拉力的大小. 由此可以看出，超重时视重等于实重加上ma，超出的部分可理解为使物体产生向上的加速度，同时还可看出超重的物体所受重力没变.

2. 对失重的理解

设物体的质量为m，物体向下的加速度为a，当地的重力加速度为g

由牛顿第二定律得：，则

由此可以看出，失重时视重等于实重减去ma，失去的部分可理解为使物体产生了向下的加速度，同时可看出，失重的物体所受重力也没变.

注意：所谓完全失重，就是视重等于零的现象. 即当a=g时，代入上式可得

3. 当物体的加速度不在竖直方向上时，而具有向上的分量a_上或者具有向下的分量a_下，则物体的视重与实重的关系为：

（1）超重时：，视重等于实重加上ma_上，视重比实重超出了ma_上。

（2）失重时：，视重等于实重减去，视重比实重“失去”了。

 

四、超重或失重现象的应用

例：某人在以2.5m/s²的加速度匀加速下降的电梯里最多能举起质量为m=80kg的物体，则该人在地面上最多能举起质量M为多少的重物？若电梯以2.5m/s²的加速度匀加速上升，则该人最多能举起质量为多少的重物？（）

解析：无论人在地面上还是在匀加速下降或者上升的电梯里，该人向上的最大举力是不变的，升降机匀加速下降，说明物体处于失重状态 

举力

所以在地面上，故此人在地面上最多能举起60kg的物体.

若升降机匀加速上升，则物体处于超重状态

举力

所以