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广东仲元中学 物理科 朱武
N
超重与失重
1.超重：N>mg
2.失重：N<mg , 完全失重： N=0
mg
离心与近心
匀速圆周运动：合外力等
于所需向心力；
若合外力消失或小于所需
向心力，离心运动；
若合外力大于所需向心力，
近心运动。
研究天体运动两条思路
1.万有引力等于重力(无自转影响或可忽略)：
表面
Mm
G 2  mg
R
Mm
 mg '
高空 G
2
（Ｒ Ｈ）
2.万有引力提供向心力（公转的情况）：
Mm
v
4
2
G 2  m  m r  m ２ r
r
r
Ｔ
2
２
r越大，v、、a越小，T越大（越远越慢）.
飞向太空与超重失重
探1 航天飞机内的实验平台上有一仪器质量为m，
航天飞机从地面启动以大小恒为a1的加速度竖直上
升，求以下情况中仪器对平台的压力多大，并分析
哪些属于超重或失重的情况：
N
（1）航天飞机刚启动时；
mg
（该飞船返回至接近地面时匀减速竖直下落时？
）
（2）航天飞机升至离地高度为地球半径的一半时；
（3）宇宙飞船进入预设轨道做匀速圆周运动时；
探2 卫星绕地球做匀速圆周运动，在卫星中可
以进行的测量是（ CEFG
A.用天平测物体的质量
B.用弹簧称测物体的重力
C.用弹簧称测人手的拉力
D.用水银气压计测压强
E.用温度计测温度
F.用刻度尺测长度
G.用秒表测时间
H.用摆钟测时间
）
完全失重:
重物对支持面
的压力或悬线
的拉力为零。
飞向太空与变轨问题
探3 发射地球同步卫星，先将卫星发射至近地圆
轨道1，然后在Q点点火，使其沿轨道2运行，在P
点再次点火，将卫星送入同步轨道3。则下列说法
正确的是（
）
A．卫星在轨道3上的速率大于在轨道1上的速率
B．卫星在轨道3上的角速度小于在轨道1上的角
速度
C．卫星在轨道1经Q点时的速率大于它在轨道2经
Q点时的速率
D．卫星在轨道2经P点时的加速度等于它在轨道
3经P点时的加速度
答案：BD
思考：空间站与飞船在轨道3
一前一后同向运行，飞船加速
能否追上空间站实现对接？
总
总结
1.超重与失重
据F=ma
加速上升，加速降落：a向上，超重
圆轨道运行：F万=F向，N=0，完全失重
2.变轨问题
F万 < F向，离心
F万 > F向，近心
N1  mg  ma1
N1  m( g  a1 )
N1  mg ，超重.
N 4  mg  ma2
N 4  m( g  a 2 )
N 4  mg ，超重.
N
mg
4
(2) 万有引力等于重力，
设地球质量为M，半径为R，
Mm
在地表： G 2  mg
R
Mm
 mg'
h=R/2处： G
R 2
(R  )
2
N
mg’
可知：g'  4 g
9
代入 N 2  mg '  ma 1
得：N  m( 4 g  a)
9
4
（3）万有引力提供向心力
设航天飞机整体质量为m1, 向心加速度a，
GMm1
对航天飞机：
 m1a
2
r
GMm
对仪器 ：
 N 3  ma
2
r
可得
N
F万
N3= 0 , 完全失重
万有引力完全充当向心力，航天器力的物体对
承托物无挤压，对弹簧秤无拉力，完全失重。
4