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三点剖析

对超重和失重现象的理解

1.在地球表面附近,无论物体处于什么状态,其本身的重力G=mg始终不变.超重时,物体所受的拉力(或支持力)与重力的合力方向向上,测力计的示数大于物体的重力；失重时,物体所受的拉力(或支持力)与重力的合力方向向下,测力计的示数小于物体的重力.可见,在失重、超重现象中,物体所受的重力始终不变,只是测力计的示数(又称视重)发生了变化,好像物体的重力有所增大或减小.

2.发生超重和失重现象,只决定于物体在竖直方向上的加速度.物体具有向上的加速度时,处于超重状态；物体具有向下的加

速度时,处于失重状态；当物体竖直向下的加速度为重力加速度时,处于完全失重状态.超重、失重与物体的运动方向无关.所以在分析超重和失重现象时,对加速度方向的分析是关键.

3.超重和失重的处理.超重和失重是物体运动中出现的特殊现象,完全属于应用牛顿运动定律解决的问题.

4.解答超重、失重问题的一般方法

（1）明确研究对象.

（2）对研究对象进行受力分析和运动状态分析，并画出示意图.

（3）确定加速度方向.这是处理超重和失重问题的关键，只要加速度向上，就属于超重，只要加速度向下，就属于失重，与物体的运动方向无关.

（4）根据牛顿第二定律列方程求解.列方程时，一般选加速度的方向为正方向.

【例题】 某人在地面上最多能举起60 kg的重物,当此人站在以 5 m/s2加速上升的升降机中时,最多能举起多少千克的重物？(g取10 m/s2)

解析：在地面上对重物受力分析,由平衡条件可得最大举力Fm=mg=60×10 N=600 N.

在升降机中,仍对重物受力分析,人的最大举力不变.由牛顿第二定律

Fm-m′g=m′a；所以m′==kg=40 kg.

答案：40 kg

各个击破

类题演练

质量为60 kg的人,站在以5 m/s2的加速度减速下降的升降机中的体重计上,体重计的示数为多少千克？(g取10 m/s2)

解析：在升降机中,对人受力分析,设体重计对人的支持力为F,体重计示数为m′,由牛顿第二定律

F-mg=ma,所以F=mg+ma=m′g,得

m′==kg=90 kg.

答案：90 kg

变式提升 1

如图5-5-2所示，一位同学的家住在一座25层的高楼内,他每天乘电梯上楼,经过多次仔细观察和反复测量,他发现电梯启动后的运动速度符合如图所示的规律,他就根据这一特点在电梯内用台秤、重物和停表测量这座楼房的高度.他将台秤放在电梯内,将重物放在台秤的托盘上,电梯从第一层开始启动,经过不间断地运行,最后停在最高层.在整个过程中,他记录了