2025年高中物理学业水平考点12 C超重和失重 提升版.pdf

超重和失重

知识点：超重和失重

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．

(2)产生条件：物体具有竖直向上(选填“竖直向上”或“竖直向下”)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．

技巧点拨

一、超重和失重的判断

1．对视重的理解

当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上相对静止时，弹簧测力计或台秤的示数称为“视

重”，大小等于弹簧测力计所受的拉力或台秤所受的压力．

当物体处于超重或失重状态时，物体的重力并未变化，只是视重变了．

2．判断物体超重与失重的方法

(1)从受力的角度判断：

超重：物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力，即视重大于重力．

失重：物体所受向上的拉力(或支持力)小于重力，即视重小于重力．

完全失重：物体所受向上的拉力(或支持力)为零，即视重为零．

(2)从加速度的角度判断：

①当物体的加速度方向向上(或竖直分量向上)时，处于超重状态，如图1.

根据牛顿第二定律：FN－mg＝ma，此时FNmg，即处于超重状态．

可能的运动状态：向上加速或向下减速．

图1图2图3

②当物体的加速度方向向下(或竖直分量向下)时，处于失重状态，如图2.

根据牛顿第二定律：mg－FN＝ma，此时FNmg，即处于失重状态．

可能的运动状态：向下加速或向上减速．

③当物体的加速度为g时，处于完全失重状态，如图3

根据牛顿第二定律：mg－FN＝ma，此时a＝g，即FN＝0.

可能的运动状态：自由落体运动或其他抛体运动．

例题精练

1．（黄山二模）如图，一小物块从斜面上的A点静止下滑，在AB段和BC段分别做匀加速

和匀减速运动，至C点恰好静止，全程斜面体保持静止状态。若小物块在AB段和BC

段与斜面间的动摩擦因数分别为μ和μ，且AB＝2BC，则（）

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A．在物块滑行的全过程中，地面对斜面的支持力始终小于物块和斜面的总重力

B．在物块滑行的全过程中，地面对斜面始终没有摩擦力作用

C．由题意知：2μ+μ＝3•tanθ

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D．小物块在下滑过程中先超重再失重

【分析】确定加速度的方向，整体分析即可判断整体所处的状态是超重还是失重，即可

分析地面对斜面的支持力与两者的总重力的大小关系；由加速度方向整体分析也可知地

面对斜面的摩擦力方向；结合运动学公式及牛顿第二定律分析动摩擦因数的大小关系，

由加速度方向判断超、失重。

【解答】解：ABD、由题意可知，物块的加速度先沿斜面向下后沿斜面向上，物块先处

于失重状态后处于超重状态；

所以地面对斜面的支持力先小于斜面与物块的总重力后大于斜面与物块的总重力，物块

的加速度在水平方向的分量先水平向右后水平向左，斜面与物块整体分析可知，地面对

斜面的摩擦力先水平向右后水平向左，故ABD错误；

C.由牛顿第二定律可知物块在AB段的加速度大小为a＝gsinθ﹣μgcosθ，

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物块在BC段的加速度大小为a＝μgcosθ﹣gsinθ，

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由于第一段过程的初速度与第二过程的末速度均为零，设物块在B点的速度为v，

2

由速度位移关系有v＝