第22讲 超重 失重 高中物理必修一

知识点总结

1. 实重与视重

（1）实重：

物体实际所受的重力，物体所受的重力不会因物体运动状态的改变而变化。

（2）视重：

当物体在竖直方向有加速度时（即），物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力，此时弹簧测力计或台秤的示数叫物体的视重。

说明：正因为当物体竖直方向有加速度时视重不再等于实重，所以我们用弹簧测力计测物体重力时，强调应在静止或匀速运动状态下进行。

2. 超重和失重现象

（1）超重现象：

当支持物存在向上的加速度时，物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体本身重力的现象称为超重现象。若支持物或悬挂物为测力计，则超重时“视重”大于实重，超出的部分为ma，此时物体可有向上加速或向下减速两种运动形式。

（2）失重现象：

当支持物存在向下的加速度时，物体对支持力的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体本身重力的现象称为失重现象。失重时“视重”小于实重，失去的部分为ma，此时物体可做向上减速运动或向下加速运动。

在失重现象中，物体对支持物体的压力（或对悬挂物的拉力）等于零的状态称为完全失重状态。此时“视重”等于零，物体运动的加速度方向向下，大小为g。

（3）超重与失重的原因

①超重:在升降机中的机板的测力计上挂有一质量为m的物体，整个升降机系统有向上的加速度a，那么物体对升降机测力计的压力是否还等于自身的重力？压力如何求呢？

物体受到重力和支持力，如下图所示，

由牛顿第二定律，得，∴

由牛顿第三定律，物体受到支持力和物体对测力计的压力大小相等。

②失重

若升降机系统具有向下的加速度a，如下图所示

则由牛顿第二定律得，，∴

由牛顿第三定律，物体受到的支持力和物体对测力计的压力大小相等。

③完全失重

在图上中，若a=g时，则由牛顿第二定律，得，

则物体对支持物的压力变为零。

（4）超重和失重仅仅是一种现象

①物体处于超重和失重现象时，好像物体的重力时大时小。物体处于平衡状态时，物体受到的重力大小等于支持力或拉力。

物体处于超重时，拉力或支持力大于重力，也称为“视重”大于实重现象。

物体处于失重时，拉力或支持力小于重力，也称为“视重”小于实重现象。

由此可见，所谓的超重和失重，只是拉力（或支持力）的增大或减小，是视重的改变。由此现象分析，要测量物体的重力，必须使物体处于静止或匀速直线运动状态。

②因为重力是由于地球对物体的吸引而产生的，所以重力只和地球及物体本身有关，而和物体的运动状态无关。无论是超重还是失重，物体本身的重力并不随其运动状态的不同而发生改变。

超重时，视重大于实重；失重时，视重小于实重，物体的实重不变。

③在完全失重状态下，平常由重力产生的一切物理现象都会消失，如：物体对桌面无压力，单摆停止振动，浸在水里的物体不受浮力，天平不能使用等。

④超重和失重现象，仅与加速度有关，与速度无关，竖直向上加速或向下减速运动，都可以产生超重现象；竖直向下加速或向上减速都可以产生失重现象。