具有向下加速度的物体一定处于失重状态吗?

　　高一物理教材(人教版)第三章第七节，《超重与失重》中讲到：升降机以a=0．5m／s2的加速度匀加速下降，站在升降机里的人质量为50kg，问人对升降机地板的压力为多大?
　　分析 在升降机中的人受到两个力作用：重力G和地板对其的支持力F，人在G和F的合力作用下，以a=0．5m／s2的加速度竖直向下运动。取竖直向下为正，由牛顿第二定律得：
　　mg-F=ma，
　　由此可得：mg-ma=F，
　　代入数据：F=465N。
　　因为G=mg=490N＞F，所以教材上把人对升降机的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受到的重力的情况称为失重。
　　显然，教材的这种阐述是严密的。然而笔者在听一些教师讲授该课时，常常抛开教材中的叙述，阐述为：物体具有向下的加速度时处于失重状态，这种说法一定正确吗?以下是笔者的一点思考，供大家商讨。
　　例 乘坐的翻滚过山车通过环形轨道的最高点时，人是处于超重还是失重状态?
　　解 过山车通过轨道最高点时，人受重力G和座椅的压力F作用，二者方向均竖直向下(如图1所示)，设此时过山车的线速度为v。
　　由牛顿第二定律得：
　　F+mg=mv2r，
　　所以F=mv2r-mg。
　　由上式知：(1)当gr＜v＜2gr时，F＜G，人处于失重状态。
　　(2)当v＞2gr时，F＞G，人处于超重状态。
　　从上述结果可以看出，人通过轨道最高点时，虽然加速度的方向竖直向下，但人并不一定就处于失重状态。
　　 当然，若把以上表述加上一个限制条件，作直线运动的物体，当具有向下的加速度时处于失重状态，该命题就成立了。
　　由此可见，教师在讲授该部分内容时，不能随意改变教材中的表述，若要改变，应充分考虑改变后的命题的成立条件。
　　(栏目编辑罗琬华)