具有向下加速度的物體一定處于失重狀態嗎?

　　高一物理教材(人教版)第三章第七節，《超重與失重》中講到：升降機以a=0．5m／s2的加速度勻加速下降，站在升降機里的人質量為50kg，問人對升降機地板的壓力為多大?
　　分析 在升降機中的人受到兩個力作用：重力G和地板對其的支持力F，人在G和F的合力作用下，以a=0．5m／s2的加速度豎直向下運動。取豎直向下為正，由牛頓第二定律得：
　　mg-F=ma，
　　由此可得：mg-ma=F，
　　代入數據：F=465N。
　　因為G=mg=490N＞F，所以教材上把人對升降機的壓力(或對懸掛物的拉力)小于物體所受到的重力的情況稱為失重。
　　顯然，教材的這種闡述是嚴密的。然而筆者在聽一些教師講授該課時，常常拋開教材中的敘述，闡述為：物體具有向下的加速度時處于失重狀態，這種說法一定正確嗎?以下是筆者的一點思考，供大家商討。
　　例 乘坐的翻滾過山車通過環形軌道的最高點時，人是處于超重還是失重狀態?
　　解 過山車通過軌道最高點時，人受重力G和座椅的壓力F作用，二者方向均豎直向下(如圖1所示)，設此時過山車的線速度為v。
　　由牛頓第二定律得：
　　F+mg=mv2r，
　　所以F=mv2r-mg。
　　由上式知：(1)當gr＜v＜2gr時，F＜G，人處于失重狀態。
　　(2)當v＞2gr時，F＞G，人處于超重狀態。
　　從上述結果可以看出，人通過軌道最高點時，雖然加速度的方向豎直向下，但人并不一定就處于失重狀態。
　　 當然，若把以上表述加上一個限制條件，作直線運動的物體，當具有向下的加速度時處于失重狀態，該命題就成立了。
　　由此可見，教師在講授該部分內容時，不能隨意改變教材中的表述，若要改變，應充分考慮改變后的命題的成立條件。
　　(欄目編輯羅琬華)