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1、用牛顿运动定律解决实际问题（二） 超重和失重”相关错解5题 一、必须达成的共识： 我在对超重、失重产生条件的批判和重新定位一文的【第三部分：重新定位中这样写道 1.超重、失重的定义 超重现象：当载体做向上加速或向下减速运动时，载物对载体的压力（或对悬挂载体的拉力）大于本身所受重力的现象。 失重现象：当载体做向上减速或向下加速运动时，载物对载体的压力（或对悬挂载体的拉力）小于本身所受重力的现象。 2.超重、失重产生的条件 当载体使载物具有向上的加速度时超重；当载体使载物具有向下的加速度时失重。 3.超重、失重的本质： 3.1惯性 3.2瞬时性 3.3物体所受的重力没有变化，物体所受的支持力或拉力
2、发生了变化。】 本段可以概括为：1.超重、失重是载物在载体运动状态发生改变时对载体的压力或拉力变化情况的描述，没有载体，独立的一个物体，无从谈对谁超重或失重。2.超重、失重现象是载体与载物间瞬时发生的，无法用时间来计量；超重、失重状态是现象的持续，可用时间来计量。3. 当载体使载物具有向上的加速度时，载物由于惯性迟滞，所以对载体超重，超重部分与重力同向，公式：N=mg+ma；同理，当载体使载物具有向下的加速度时，载物由于惯性迟滞，所以对载体失重，失重部分与重力反向，公式：N=mg-ma。4.人们通常所说的加速度向上或向下，是完成超重或失重现象后的超重状态或失重状态。 二、错解题目点评 （一）点
3、评 【原题呈现1.】一个人站在医用体重计的测盘上，在下蹲的全过程中，指针示数变化应是（ ） A先减小，后还原 B先增加，后还原 C始终不变 D先减小，后增加，再还原 参考答案：在下蹲的全过程中，人的运动的状态是先加速下降，后减速下降，直到最后静止，所以人先是处于失重状态后是处于超重状态，最后处于平衡状态，所以体重计的示数变化是先减小，后增加，再还原，所以D正确 故选D 点评：在下蹲的全过程中，人的运动的状态是先加速下降，后减速下降，直到最后静止；而对于体重计的测盘来说，对应的是先加速上升，后减速上升，直到最后静止。测盘是载体、人是载物，根据定义，人先是处于超重状态后是处于失重状态，最后处于平衡
4、状态，所以体重计的示数变化是先增加，后减小，再还原，所以本题无选项。如下的操作也可证明：设人的加速度a向下为正，则有先N=mg+ma超重，后N=mg-ma失重，最后N=mg处于平衡状态。 【原题呈现2.】如图所示，一个装水容器放在一架台秤上，容器口有一个固定的支架，用细线系住一个实心铁球悬挂于支架上，并浸没在水中.当把细线剪断后，在铁球下沉的过程中，台秤示数与剪断前相比较（ ） 如图。 A.不变 B.变大 C.变小 D.忽大忽小 答案C 解析：剪断细线后，铁球加速下沉，同时有同体积的水加速上升，因为铁球比同体积的水重，则整个容器（包括水、铁球、支架）的重心下降，故系统具有向下的加速度，处于失重
5、状态，台秤示数与剪断前相比较变小. 点评：与第1题类似，整个容器（包括水、铁球、支架）的重心下降，系统具有向下的加速度；相对于台秤而言，台秤（载体）具有向上的加速度，因此，系统发生超重现象，所以，台秤示数与剪断前相比较变大，应选择B. 【原题呈现3.】如图所示，测力计上固定有一个倾角为30的光滑斜面，用一根细线将一个质量为0.4kg的小球挂在斜面上，测力计有一定的示数。当细线被剪断物体正下滑时，测力计的示数将? A增加4N B增加3N C减少2N D减少1N 本题解析：当细线被剪断物体正下滑时，小球下滑的加速度为，此时物体加速度的竖直分量为，所以物体将失重,故测力计的示数将减少1N，选项D正确
6、。 点评：与上两题类似，小球沿斜面方向向下的加速度为5m/s2，此加速度的竖直向下的分量是2.5m/s2 ,产生的方向竖直向下的力是ma=1N,这个1N的力是对测力计的一个正压力，是增加了1N而不是减小了1N,所以，本题无选项。 【原题呈现4.】（2016山东泰安宁阳质检）下列哪个说法是正确的( ) A.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态 B.蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态 C.举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态 D.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态 【参照答案】B 点评：ACD显然是错误的，只点评B。蹦床运动员在空中上升和下落过程中都没
7、有载体，是上抛和自由落体运动，因此，没有作用对象也便无从谈是超重还是失重。本题无选项。 【原题呈现5.】下列实例属于失重现象的是（ ） A汽车驶过拱形桥顶端 B荡秋千的小孩通过最低点 C站在减速下降电梯里的人 D火箭点火后加速升空 参考答案：A、汽车驶过拱形桥时做圆周运动，过桥顶端时加速度向下，汽车对桥的压力小于重力，产生失重现象故A正确 ? B、荡秋千的小孩做圆周运动，通过最低点时加速度方向向上，小孩对秋千的压力大于重力，产生超重现象故B错误 ? C、电梯减速下降时加速度向上，人对电梯的压力大于重力，产生超重现象故C错误 ? D、火箭点火后加速升空，加速度方向向上，产生超重现象故D错误 故选
8、A 点评：只点评D.火箭点火后加速升空，加速度方向向上，这都是正确的，但是，它是对谁而言产生超重现象的？它的载体是谁呢？没有啊！没有载体的物体，无论加速度方向向上还是向下，都是不能判定它超重或失重的，否则，违背定义。 （二）总结：超重和失重现象，是发生在载体与载物间的一对作用力和反作用力的表现现象，离开了载体，无所谓载物，反之亦然。因此，讨论超重失重现象是否会发生，首要的条件是必须同时具备载体和载物；其次，用载体加速度的方向判定载物是否超重或失重是最准确的；第三，坚决否定“物体的加速度方向向上时超重、物体的加速度方向向下时失重”的笼统说法；处于超重状态的物体具有向上的加速度、处于失重状态的物体具有向下的加速度，前因后果关系不能颠倒。
