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对“失重”现象的一个理解
湖北省恩施高中 陈恩谱
一、重力的两个作用效果
我们以最常见的讨论超失重现象的升降机问题为例，来引入“重力的两个效果”说法：
竖直悬挂的升降机的底板上放着一个质量为 m 的物体，先让升降机处于静止状态，这时物体的重力使
得物体紧紧地压在升降机底板上；然后假定升降机失去控制自由下落，则物体的重力为物体提供随升降机
一起自由下落的加速度 g。
最后，让升降机以加速度 （ ）向下作匀加速运动，由牛顿第二定律，有 ，变形，
a <g mg  FN  ma
得升降机底板对物体的支持力为 ，由牛顿第三定律可知，物体对升降机底板得压力大小为
FN  mg  ma
，变形得 ——对这个表达式，可以如此理解：重力产生了两个效果，
FN  FN  mg  ma mg  FN  ma
其一是为物体提供随升降机一起运动的向下的加速度（ma），其二是使物体紧紧地压在升降机底板上
（ ），两者之和为 —— 。
FN mg ma  FN  mg
在上述理解基础上，可以认为：升降机静止时，物体的重力没有提供加速度，全部用来产生挤压底板
的效果，因此，物体对升降机底板的压力等于物体的重力；升降机自由下落时，物体的重力全部提供向下
的加速度了，就不再产生挤压升降机底板的效果；升降机具有向下的小于 g 的加速度时，物体的重力一部
分用来提供随升降机向下的加速度，剩下一部分才产生挤压升降机底板的作用——所以，升降机底板受到
的压力小于物体的重力，这就是物体失重的本质。
二、重力的“意图”与“失重”
1、对“重力的两个效果”的另一种解读——重力的“意图”
对于自由物体而言，重力的“意图”本来是要使物体以加速度 g 自由下落的，但是，由于升降机的限
制，重力的“意图”未必能够完全得逞：
（1）升降机自由落体——物体重力的“意图”完全得逞；
（2）升降机以向下的小于 g 的加速度 a 运动——物体重力的“意图”部分得逞；
（3）升降机静止——物体重力的“意图”完全没得逞。
总结起来，就是：完全顺了重力的“意图”，则物体处于完全失重状态；部分的实现了重力的“意图”，
则物体处于部分失重状态。
2、用“重力的意图”之实现与否来分析复杂的超失重