幻灯片 1超重与失重
如图3－3－1所示，是我国长征火箭把载人神
舟飞船送上太空的情景，请思考：
(1)火箭加速上升阶段，宇航员处于超重还是
失重状态？
(2)当火箭停止工作后上升阶段，宇航员处于超重还是失重状态？
(3)当飞船在绕地球做匀速圆周运动阶段，宇航员处于超重还是失重状态？
图3－3－1
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幻灯片 2 提示：(1)火箭加速上升阶段，具有向上的加速度，处于超重状态。
(2)火箭停止工作后上升阶段具有向下的加速度，处于失重状态。
(3)神舟飞船绕地球做匀速圆周运动时，万能引力为其提供了向心加速度，处于失重状态
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幻灯片 3 1．实重和视重
(1)实重：物体实际所受的 ，它与物体的运动状态无关。
(2)视重：测力计所指示的数值。
2．超重、失重和完全失重比较
重力
大于
小于
等于零
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幻灯片 4向上
向下
向下
减速下降
减速上升
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幻灯片 5 [试一试]
1．(2013·太原模拟)物体在下列运动中，属于超重的 是
( )
A．汽车驶过拱形桥顶端时
B．荡秋千的小孩通过最低点时
C．跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动时
D．人造卫星绕地球做匀速圆周运动时
解析：当物体具有向上的加速度时物体处于超重状态，B正确。A项汽车处于失重状态，C、D项中运动员和人造卫星处于完全失重状态。
答案：B
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幻灯片 6整体法与隔离法
一斜劈，在力F推动下在光滑的水平
面上向左做匀加速直线运动，且斜劈上有一
木块与斜面保持相对静止，如图3－3－2所示，已知斜劈的质量为M，木块的质量为m，求斜面对木块作用力的大小。
图3－3－2
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幻灯片 7----
幻灯片 8 1．整体法
当连接体内(即系统内)各物体的 相同时，可以把系统内的所有物体看成 ，分析其受力和运动情况，运用牛顿第二定律对 列方程求解的方法。
2．隔离法
当求系统内物体间 时，常把某个物体从系统中 出来，分析其受力和运动情况，再用牛顿第二定律对 出来的物体列方程求解的方法。
加速度
一个整体
整体
相互作用的内力
隔离
隔离
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幻灯片 9 3．外力和内力
如果以物体系统为研究对象，受到系统之外的物体的作用力，这些力是该系统受到的 ，而系统内各物体间的相互作用力为 。应用牛顿第二定律列方程时不考虑内力。如果把某物体隔离出来作为研究对象，则内力将转换为隔离体的外力。
外力
内力
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幻灯片 10 [试一试]
2．如图3－3－3所示，在光滑水平面上有
甲、乙两木块，质量分别为m1和m2，
中间用一原长为L、劲度系数为k的轻质弹簧连接起
来，现用一水平力F向左推木块乙，当两木块一起
匀加速运动时，两木块之间的距离是 ( )
图3－3－3
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幻灯片 11答案：B
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幻灯片 12超重与失重问题
(1)尽管物体的加速度不是竖直方向，但只要其加速度在竖直方向上有分量即ay≠0，物体就会出现超重或失重状态。当ay方向竖直向上时，物体处于超重状态；当ay方向竖直向下时，物体处于失重状态。
(2)尽管整体没有竖直方向的加速度，但只要物体的一部分具有竖直方向的分加速度，整体也会出现超重或失重状态。
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幻灯片 13 (3)超重并不是说重力增加了，失重并不是说重力减小了，完全失重也不是说重力完全消失了。在发生这些现象时，物体的重力依然存在，且不发生变化，只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发生变化。
(4)在完全失重的状态下，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生向下的压强等。
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幻灯片 14 [例1] 在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数为50 kg，电梯运动过程中，某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图3－3－4所示，在这段时间内下列说法中正确的是 ( )
图3－3－4
A．晓敏同学所受的重力变小了
B．晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力
C．电梯一定在竖直向下运动
D．电梯的加速度大小为g/5，方向一定竖直向下
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幻灯片 15 [审题指导] 解答本题时应注意以下三点：
(1)由体重计示数变化判断电梯的加速度方向；
(2)由牛顿第二定律可求电梯的加速度；
(3)无法确定电梯的速度方向。
[答案] D
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幻灯片 16 (1)无论超重还是失重，物体的重力并没有变化。
(2)由物体超重或失重，只能判断物体的加速度方向，不能确定其速度方向。
(3)物体超重或失重的多少是由发生超、失重现象的物体的质量和竖直方向的加速度共同决定的，其大小等于ma。
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幻灯片 17整体法与隔离法的灵活应用
(1)隔离法的选取原则：若连接体或关联体内各物体的加速度不相同，或者要求出系统内两物体之间的作用力时，就需要把物体从系统中隔离出来，应用牛顿第二定律列方程求解。
(2)整体法的选取原则：若连接体内各物体具有相同的加速度，且不需要求物体之间的作用力，可以把它们看成一个整体来分析整体受到的外力，应用牛顿第二定律求出加速度(或其他未知量)。
(3)整体法、隔离法交替运用原则：若连接体内各物体具有相同的加速度，且要求物体之间的作用力时，可以先用整体法求出加速度，然后再用隔离法选取合适的研究对象，应用牛顿第二定律求作用力。即“先整体求加速度，后隔离求内力”。
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幻灯片 18 [例2] (2012·江苏高考)如图3－3－5所示，
一夹子 夹住木块，在力F作用下向上提升。夹
子和木块的质量分别为m、M，夹子与木块两
侧间的最大静摩擦力均为f。若木块不滑动，
力F的最大值是 ( )
图3－3－5
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幻灯片 19 [审题指导]
第一步：抓关键点
关键点
获取信息
夹子与木块两侧间的最大静摩擦力均为f
木块从两侧均受到向上的摩擦力，且大小相同
木块不滑动，力F的最大值
当夹子与木块两侧的静摩擦力达到最大值时，木块刚要相对夹子滑动，对应拉力F最大
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幻灯片 20 第二步：找突破口
先分析木块M的受力，应用牛顿第二定律求出其运动的最大加速度，再以m、M为一整体，应用牛顿第二定律求力F的最大值。
[答案] A
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幻灯片 21整体法与隔离法常涉及的问题类型
1．涉及隔离法与整体法的具体问题类型
(1)涉及滑轮的问题。
若要求绳的拉力，一般都必须采用隔离法。本例中，绳跨过定滑轮，连接的两物体虽然加速度大小相同但方向不同，故采用隔离法。
(2)水平面上的连接体问题。
①这类问题一般多是连接体(系统)各物体保持相对静止，即具有相同的加速度。解题时，一般采用先整体、后隔离的方法。
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幻灯片 22 ②建立坐标系时也要考虑矢量正交分解越少越好的原则，或者正交分解力，或者正交分解加速度。
(3)斜面体与上面物体组成的连接体的问题。
当物体具有沿斜面方向的加速度，而斜面体相对于地面静止时，解题时一般采用隔离法分析。
2．解决这类问题的关键
正确地选取研究对象是解题的首要环节，弄清各个物体之间哪些属于连接体，哪些物体应该单独分析，分别确定出它们的加速度，然后根据牛顿运动定律列方程求解。
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幻灯片 23 很多动力学问题常涉及多物体或多个连续的运动过
程，物体在不同的运动过程中，运动规律和受力情况都发
生了变化，因此该类问题的综合性较强，所涉及的知识点
也较多，难度一般在中等偏上。
解决这类问题时，既要将每个子过程独立分析清楚，又
要关注它们之间的联系，如速度关系、位移关系等。
超链接
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幻灯片 24图3－3－6
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幻灯片 25(1)求小物块下落过程中的加速度大小；
(2)求小球从管口抛出时的速度大小；
第一步：审题干，抓关键信息
物块由静止从管口下落，到地的高度为Lsin 30°＝
②
m与直管壁间无摩擦力
①
获取信息
关键点
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幻灯片 26小球平抛的速率即为m上滑到管口的速率
⑤
小球脱离管口后做平抛运动
④
小物块落地后不动，m上滑过程中，绳中张力为零
③
抓关键信息
审题干
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幻灯片 27----
幻灯片 28第三步：三定位，将解题过程步骤化
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幻灯片 29第四步：求规范，步骤严谨不失分
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幻灯片 30----
幻灯片 31----
幻灯片 32——[考生易犯错误]———————————————
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幻灯片 33 [名师叮嘱]
(1)任何多过程的复杂物理问题都是由很多简单的小过程构成，上一过程的末态是下一过程的初态，对每一个过程分析后，列方程，联立求解。
(2)注意两个过程的连接处，加速度可能突变，但速度不会突变，速度是联系前后两个阶段的桥梁。如本题中的小球先做匀减速运动到管口，后做平抛运动。
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幻灯片 34[随堂巩固落实]
1．关于超重和失重的下列说法中，正确的是 ( )
A．超重就是物体所受的重力增大了，失重就是物体所
受的重力减小了
B．物体做自由落体运动时处于完全失重状态，所以做
自由落体运动的物体不受重力作用
C．物体具有向上的速度时处于超重状态，物体具有向下
的速度时处于失重状态
D．物体处于超重或失重状态时，物体的重力始终存在且
不发生变化
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幻灯片 35解析：物体具有向上的加速度时处于超重状态，具有向下的加速度时处于失重状态，超重和失重并非物体的重力发生变化，而是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力发生了变化，综上所述，A、B、C均错，D正确。
答案：D
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幻灯片 362．(2012·北京模拟)几位同学为了探究电梯启动和制动
时的加速度大小，他们将体重计放在电梯中。一位
同学站在体重计上，然后乘坐电梯从1层直接到10层，
之后又从10层直接回到1层。并用照相机进行了相关
记录，如图3－3－7所示。他们根据记录，进行了以
下推断分析，其中正确的是 ( )
图3－3－7
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幻灯片 37A．根据图2和图3可估测出电梯向上启动时的加速度
B．根据图1和图2可估测出电梯向上制动时的加速度
C．根据图1和图5可估测出电梯向下制动时的加速度
D．根据图4和图5可估测出电梯向下启动时的加速度
解析：由图1可知该同学的体重约为47 kg，根据图1、图2可估算出电梯向上启动时的加速度，根据图1、图5可估算出电梯向下制动时的加速度，而根据图2与图3和图4与图5无法估算加速度，C正确。
答案：C
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幻灯片 383．一根质量分布均匀的长绳AB，在水平外力F的作用
下，沿光滑水平面做直线运动，如图3－3－8甲所
示。绳内距A端x处的张力FT与x的关系如图3－3－8
乙所示，由图可知 ( )
图3－3－8
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幻灯片 39A．水平外力F＝6 N
B．绳子的质量m＝3 kg
C．绳子的长度l＝2 m
D．绳子的加速度a＝2 m/s2
解析：取x＝0，对A端进行受力分析，F－FT＝ma，又A端质量趋近于零，则F＝FT＝6 N，A正确；由于不知绳子的加速度，其质量也无法得知，B、D均错误；由题图知绳长度为2 m，C正确。
答案：AC
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幻灯片 404．(2012·武汉调研)如图3－3－9所示，水平面上有一固定
着轻质定滑轮O的木块A，它的上表面与水平面平行，
它的右侧是一个倾角θ＝37°的斜面。放置在A上的物
体B和物体C通过一轻质细绳相连，细绳的一部分与水
平面平行，另一部分与斜面平行。现对A施加一水平向
右的恒力F，使A、B、C恰好保持相对静止。已知A、
B、C的质量均为m，重力加速度为g，不计一切摩擦，
求恒力F的大小。(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)
图3－3－9
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幻灯片 41答案：mg
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幻灯片 42[教师备选题]
（给有能力的学生加餐）
1.如图1所示，木箱顶端固定一竖直放置的弹簧，
弹簧下方有一物块，木箱静止时弹簧处于伸长
状态且物块与箱底间有压力。若在某段时间
内，物块对箱底刚好无 压力，则在此段时间
内，木箱 的运动状态可能为 ( )
A．加速下降
B．加速上升
C．物块处于失重状态
D．物块处于超重状态
图1
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幻灯片 43解析：木箱静止时弹簧处于伸长状态且物块与箱底间有压力，此时物块在重力、弹簧弹力、木箱底对它向上的支持力作用下处于平衡状态。物块对箱底刚好无压力时，重力、弹簧弹力不变，其合力竖直向下，所以系统的加速度向下，物块处于失重状态，可能加速下降，故A、C对。
答案：AC
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幻灯片 442．如图2甲所示，两物体A、B叠放在光滑水平面上，
对物体A施加一水平力F，F－t关系图象如图乙所
示。两物体在力F作用下由静止开始运动，且始终
相对静止，则 ( )
图2
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幻灯片 45A．A对B的摩擦力方向始终与力F的方向相同
B．2～3 s时间内两物体间的摩擦力逐渐减小
C．两物体做匀变速直线运动
D．两物体沿直线做往复运动
解析：因两物体A、B始终相对静止，则A对B的摩擦力方向始终与力F的方向相同；2～3 s时间内，力F的大小逐渐增大，则两物体间的摩擦力逐渐增大；因为F周期性变化，则两物体做变加速直线运动，且一直向同一方向运动，故选项A正确。
答案：A
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幻灯片 463．(2011·新课标全国卷)如图3所示，
在光滑水平面上有一质量为m1
的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块。假定
木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。
现给木块施加一随时间t增大的水平力F＝kt(k是常数)，
木板和木块加速度的大小分别为a1和a2。图4中反映a1
和a2变化的图线中正确的是 ( )
图3
图4
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幻灯片 47答案：A
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幻灯片 484．(2013·长沙模拟)如图5所示，光滑水平面上放置质量
分别为m、2m和3m的三个木块，其中质量为2m和3m
的木块间用一不可伸长的轻绳相连，轻绳能承受的
最大拉力为FT。现用水平拉力F拉质量为3m的木块，
使三个木块以同一加速度运动，则以下说法正确的是
( )
图5
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幻灯片 49答案：C
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幻灯片 505.如图6所示，质量为80 kg的物体放在安装
在小车上的水平磅秤上，小车在平行于斜
面的拉力F作用下沿斜面无摩擦地向上运
动，现观察到物体在磅秤上读数为1 000 N。
已知斜面倾角θ＝30°，小车与磅秤的总质量为20
kg。(g＝10 m/s2)
(1)拉力F为多少？
(2)物体对磅秤的静摩擦力为多少？
图6
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幻灯片 51解析：(1)选物体为研究对象，受力分析如图甲所示。
将加速度a沿水平和竖直方向分解，则有：
FN1－mg＝masin θ
解得a＝5 m/s2
取小车、物体、磅秤这个整体为研究对象，
受力分析 如图乙所示。
F－(M＋m)gsin θ＝(M＋m)a
所以F＝(M＋m)gsin θ＋(M＋m)a＝1 000 N
甲
乙
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幻灯片 52----
幻灯片 536.如图7所示，光滑水平面上静止放着长
L＝4 m，质量 为M＝3 kg的木板(厚度
不计)，一个质量为m＝1 kg的小物体放在木板的最右
端，m和M之间的动摩擦因数μ＝0.1，今对木板施加一
水平向右的拉力F，(g取10 m/s2)
(1)为使两者保持相对静止，F不能超过多少？
(2)如果F＝10 N，求小物体离开木板时的速度？
图7
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幻灯片 54答案：(1)4 N (2)2 m/s
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