超重和失重现象

　　自从人造卫星和宇宙飞船发射成功以来，人们常常谈论超重和失重，从电视上也可以看到宇航员处于完全失重时的现象。为加深对超重、失重的理解，让我们做一做如下的实验。

　　用细漆包线（直径在0．3毫米左右）在钢笔上绕一、二十圈做成一个小弹簧。在弹簧的下端挂一块小橡皮，然后用手提着弹簧的上端去乘电梯。观察电梯开始上升和停止下来，以及开始下降和停止下来这四个阶段中弹簧伸长的变化，把观察到的现象记录在下表中：

 

在上述现象中你认为哪种情况属于超重现象，哪种情况属于失重现象。

　　你还可以站在称作重的磅秤上做类似的实验：静止时记下磅秤的读数，然后下蹲，看开始下蹲的瞬间和下蹲结束的瞬间磅秤的读数是怎样变化的？再看看站起的过程中读数有什么变化，为什么会产生这些变化？

　　（二）用冰淇淋纸杯做失重实验

　　如图1．30－1，把两个金属螺母（M10－12毫米）拴在一根橡皮筋的两端，再把橡皮筋的中点用一短绳固定在冰淇淋纸盒（或铁罐）底部正中，让螺母挂在空盒的口边上。< /SPAN>

　　实验时让空盒从约2米的高处自由下落，你会发现螺母被橡皮筋拉回盒中，并发生“咔哒”的撞击声。请你试一试，并思考下列问题：

　　（1）为什么下落时，螺母会被拉入到盒内？

　　（2）在空盒放手后的初始阶段，螺母是否以重力加速度g自由下落；

　　（3）放手后，空盘是否以重力加速度g下落？

　　（三）用手电筒做超重、失重实验

　　将手电筒竖直向上放置，打开开关，旋松后盖使小电珠恰能点亮。实验时手持电筒，保持它在竖直方向，突然向上运动，你会看到小电珠熄灭。

　　如果使上述电筒的后盖稍许再旋松一点，直至小电珠刚刚熄灭，然后手持手电筒突然向下运动，小电珠就会点亮。

　　你能参照图1．30－2所示手电筒的结构，分析发生上述现象的原因吗？

　　（四）小孔会流水吗？

　　取100毫升的塑料药水瓶和装眼药水的小塑料瓶各一只，用大号缝衣针在两瓶靠近底面的两侧戳孔。再取15厘米左右的细橡皮管一段，将其两端接在两个瓶塞的接管上，使两瓶口连通起来，并将它们用橡皮筋固定在一窄木板上，如图1．30－3所示。

　　（1）实验时先在大瓶中装水近满，然后再连通橡皮管，手持木板竖直放置，使大瓶在上，水流入到小瓶中，由于水位较高，水从小瓶两侧的孔中喷出。

　　如果此时使木板维持竖立状态自由下落，水还会喷出来吗？请你试一试，再解释现象。

　　（2）如果将上述木板倒置过来，使大瓶在下，如图1．30－4，由于水位变低及表面张力的作用，水不从大瓶孔中流出。若手持木板向上做加速运动，水会流出吗，也请你试一试，并说明原因。

 

选自：《高中物理课外实验》