高三物理 专题3《力与运动》第3课时《瞬时问题与动态分析 超重与失重》复习测试
高三物理 专题3《力与运动》第3课时《瞬时问题与动态分析 超重与失重》复习测试
第二单元 牛顿运动定律应用（一）第3课时 瞬时问题与动态分析 超重与失重要点一 瞬时问题即学即用1如图所示,物体甲、乙质量均为m ,弹簧和悬线的质量可忽略不计当悬线被烧断的瞬间,甲、乙的加 速度数值应为（ ）A 甲是0,乙是g ,乙是g C 甲是0,乙是0 D 甲是2g,乙是g答案 B要点二 动态分析即学即用2如图所示,一轻质弹簧一端系在墙上的O 点,另一端连接小物体,弹簧自由伸长到B 点,让 小物体m 把弹簧压缩到A 点,然后释放,小物体能运动到C 点静止,物体与水平地面间的 动摩擦因数恒定,试判断下列说法正确的是（ ）速度越来越大,从B 到C 速度越来越小 速度越来越小,从B 到C 加速度不变 先加速后减速,从B 到C 一直减速运动 点受合外力为零 答案 C要点三 超重与失重工 即学即用3下列关于超重和失重现象的描述中正确的是（ ）A 电梯正在减速上升,在电梯中的乘客处于超重状态B 磁悬浮列车在水平轨道上加速行驶时,列车上的乘客处于超重状态C 荡秋千时秋千摆到最低位置时,人处于失重状态D “神舟”六号飞船在绕地球做圆轨道运行时,飞船内的宇宙员处于完全失重状态 答案 D题型1 瞬时问题【例1】如图如图（a）所示,一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的两根细线上,L1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,L2水平拉直,物体处于平衡状态（1）现将图（a）中L2线剪断,求剪断瞬间物体的加速度（2）若将图（a）中的细线L1改为质量不计的轻弹簧而其余情况不变,如图（b）所示,求剪断L2瞬间物体的加速度答案（1）g inθ（2）g tanθ题型2 程序法分析动态问题【例2】一个小球（小球的密度小于水的密度）从较高的位置落下来,落入足够深的水池中,在小球从静止下落,直到在水中下落到最大深度的过程中,下列小球速度随时间变化的图线可能正确的是（）答案A题型3 超重与失重观点解题【例3】如图所示,在台秤的托盘上,放着一个支架,支架上挂着一个电磁铁A,电磁铁的正下方有一铁块B,电磁铁不通电时,台秤的示数为G当接通电路,在铁块被电磁铁吸起的过程中,台秤的示数将（）A不变B变大C变小D忽大忽小答案 B题型4 运动建模【例4】一科研火箭从某一无大气层的行星的一个极竖直向上发射,由火箭传来的无线电信息表明:从火箭发射时的一段时间t内（火箭喷气过程）,火箭上所有物体对支持物的压力或对其悬挂装置的拉力是火箭发射前的倍,除此之外,在落回行星表面前的所有时间内,火箭里的物体处于失重状态,问从火箭发射到落回行星表面经过多长时间（行星引力大小随距行星表面高度的变化可忽略不计）答案 3t1如图所示,物体的小球,小球用固定在墙上的水平弹簧支撑,小球与弹簧不粘连,平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°,如图所示（已知co 53°=,in 53°=）以下说法正确的是（）353535答案D4如图甲所示为学校操场上一质量不计的竖直滑杆,滑杆上端固定,下端悬空为了研究学生沿杆的下滑情况,在杆顶部装有一拉力传感器,可显示杆顶端所受拉力的大小现有一学生（可视为质点）从上端由静止开始滑下,5 末滑到杆底时速度恰好为零以学生开始下滑时刻为计时起点,传感器显示的拉力随时间变化情况如图乙所示,g取10 m/2求:（1）该学生下滑过程中的最大速率（2）滑杆的长度答案（1）2.4 m/ （2）6.0 m。
高三物理一轮复习第3章第3讲超重与失重-瞬时问题习题
一、选择题(1～7题为单选题，8题为多选题)1．为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯。
无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转。
一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示。
那以下列说法中正确的是( )A ．顾客始终受到三个力的作用B ．顾客始终处于超重状态C ．顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下D ．顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方，再竖直向下[答案] C[解析] 当电梯匀速运转时，顾客只受两个力的作用，即重力和支持力，故A 、B 都不对；由受力分析可知，加速时顾客对扶梯有水平向左的摩擦力，故此时顾客对扶梯作用力的方向指向左下方，而匀速时没有摩擦力，此时方向竖直向下，故选C 。
2.(2014·陕西师大附中高三模拟)如图所示，一个重力G ＝4N 的物体放在倾角为30°的光滑斜面上，斜面放在台秤上，当烧断细线后，物块正在下滑的过程中与稳定时比较，台秤示数(g ＝10m/s2)( )A ．减小2NB ．减小1NC ．增大2ND ．增大1N[答案] B[解析] 物体的加速度a ＝gsin30°＝5m/s2，竖直向下的分加速度为ay ＝a·sin30°＝2.5m/s2，台秤示数的减小量为ΔG ＝may ＝0.4×2.5N ＝1N ，故B 正确。
3.(2014·广东湛江一模)如图所示，小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上，从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中，下列叙述正确的是( )A ．小球的速度先减小后增大B ．小球的加速度先减小后增大C ．小球的加速度先增大后减小D ．在该过程的位移中点处小球的速度最大[答案] B[解析] 小球从接触弹簧开始到将弹簧压缩到最短的过程中，当mg>kx 时，小球做加速度减小的加速运动；当mg ＝kx 时，小球的加速度等于零，速度达到最大；当mg<kx 时，小球做加速度增大的减速运动。
浙江省义乌三中高三物理《超重与失重、瞬时问题》复习课件
图6
悬挂于 O 点，当电磁铁通电，铁片被吸引加速上升的过
程中，轻绳上拉力 F 的大小为
(D )
A．F＝m1g
B．m1g<F<(m1＋m2)g
C．F＝(m1＋m2)g
D．F>(m1＋m2)g
解析 对整体应用牛顿运动定律．取 A、B、C 为系统，
B 向上加速，整体处于超重状态，F>(m1＋m2)g，选 D.
答案
3 2
答题技巧 程序法解答动力学问题 所谓程序法，是按时间的先后顺序对题目给出的物
理过程进行分析，正确划分出不同的过程，对每一过 程，具体分析出其速度、位移、时间的关系，然后利用 各过程的具体特点列方程解题．利用程序法解题，关键 是正确选择研究对象和物理过程，针对本题，工件为研 究对象，应分析出两点：①滑动摩擦力大于重力的下滑 分力；②工件加速运动到跟传送带速度一样时，所需时 间小于1.9s．因此可知工件先匀加速运动，而后匀速运 动，且匀速运动的速度即为匀加速的末速度，两段运动 的时间之和为1.9s，两段运动的位移之和为总位移．若 分析出这些，此题极易求解．
图2
【归纳提炼】 分析物体在某一时刻的瞬时加速度，关键是分析瞬时 前后的受力情况及运动状态，再由牛顿第二定律求出 瞬时加速度．此类问题应注意两种模型的建立． (1)中学物理中的“线”和“绳”是理想化模型，具有 以下几个特性： Ⅰ.轻：其质量和重力均可视为等于零，且一根绳(或 线)中各点的张力大小相等，其方向总是沿着绳子且背 离受力物体的方向． Ⅱ.不可伸长：即无论绳子受力多大，绳子的长度不 变，由此特点可知，绳子中的张力可以突变．
第3课时 超重与失重 瞬时问题
课前考点自清
一、超重和失重 1.超重
(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 大于 物体所受重力的情况．
2021年高考物理总复习 第3章 第2讲 两类动力学问题 超重和失重课时限时检测
2021年高考物理总复习 第3章 第2讲 两类动力学问题 超重和失重课时限时检测知识点 题号易 中难 动态分析 3 5、7超重、失重1、2 4、8两类动力学问题6 9 10、11、12 A B ．木块立即做加速度减小的减速直线运动C ．在弹簧弹力大小等于恒力F 时，木块的速度最大D ．在弹簧处于最大压缩量时，木块的加速度为零【解析】 当木块刚接触弹簧时，恒力F 大于弹簧弹力，木块仍有向左的加速度，随着弹簧的压缩量x 的增大，弹力增大，由牛顿第二定律F －kx ＝ma 知木块的加速度逐渐减小，但加速度、速度同向，故木块做加速度减小的加速运动，当kx ＝F 时，木块速度最大，之后加速度反向，木块向左做加速度增大的减速运动，直到速度减为零，此时木块具有向右的最大加速度，综上所述可知A 、B 、D 错，C 对．【答案】 C4.图3－2－15(xx·洛阳一中质检)如图3－2－15所示为索道输运货物的情景．已知倾斜的索道与水平方向的夹角为37°，重物与车厢地板之间的动摩擦因数为0.3.当载重车厢沿索道向上加速运动时，重物与车厢仍然保持相对静止状态，重物对车厢内水平地板的正压力为其重力的1.15倍，那么这时重物对车厢地板的摩擦力大小为(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)( )A ．0.35mgB ．0.4mgC ．0.3mgD ．0.2mg【解析】重物受力图如图所示，根据牛顿第二定律可得N －mg ＝ma sin 37°，f ＝ma cos 37°，解得f ＝0.2mg ，即D 正确．【答案】 D5．(xx·江苏高考)将一只皮球竖直向上抛出，皮球运动时受到空气阻力的大小与速度的大小成正比．下列描绘皮球在上升过程中加速度大小a 与时间t 关系的图象，可能正确的是( )【解析】 皮球上升过程中受重力和空气阻力作用，由于空气阻力大小与速度成正比，速度v 减小，空气阻力f ＝kv 也减小，根据牛顿第二定律mg ＋f ＝ma ，知a ＝kvm＋g ，可知，a 随v 的减小而减小，且v 变化得越来越慢，所以a 随时间t 减小且变化率减小，选项C 正确．【答案】 C图3－2－166．(xx·浙江联考)如图3－2－16所示，质量m ＝1 kg 、长L ＝0.8 m 的均匀矩形薄板静止在水平桌面上，其右端与桌子边缘相平．板与桌面间的动摩擦因数为μ＝0.4.现用F＝5 N 的水平力向右推薄板，使它翻下桌子，力F 的作用时间至少为(取g ＝10 m/s 2)( )A ．0.8 sB ．1.0 s C.255s D.2510s 【解析】 板在F 作用下做加速运动F －μmg ＝ma 1，a 1＝1 m/s 2，v 2＝2a 1x 1F 撤去后物体做减速运动，μmg ＝ma 2，a 2＝4 m/s 2.速度减为零v 2＝2a 2x 2.当板的重心越过桌子边缘会自动翻下桌子，则有x 1＋x 2＝L2. v 22a 1＋v 22a 2＝L 2，v ＝0.8 m/s ，t 1＝v a 1＝0.8 s ，故A 项正确． 【答案】 A7．雨滴在下降过程中，由于水汽的凝聚，雨滴质量将逐渐增大，同时由于速度逐渐增大，空气阻力也将越来越大，最后雨滴将以某一收尾速度匀速下降，在此过程中( )A ．雨滴所受到的重力逐渐增大，重力产生的加速度也逐渐增大B ．由于雨滴质量逐渐增大，下落的加速度逐渐减小C ．由于空气阻力增大，雨滴下落的加速度逐渐减小D ．雨滴所受到的重力逐渐增大，但重力产生的加速度不变【解析】 雨滴在下落过程中，质量逐渐增大，雨滴所受的重力逐渐增大，但重力产生的加速度始终为g ，故A 错误，D 正确；由mg －F f ＝ma 得：a ＝g －F f m，可见雨滴下落的加速度逐渐减小的原因不是m 增大，而是F f 增大，故B 错误，C 正确．【答案】 CD图3－2－178．(xx·保定模拟)某研究性学习小组用实验装置模拟火箭发射卫星．火箭点燃后从地面竖直升空，燃料燃尽后火箭的第一级和第二级相继脱落，实验中速度传感器测得卫星竖直方向的速度—时间图象如图3－2－17所示，设运动中不计空气阻力，燃料燃烧时产生的推力大小恒定．下列判断正确的是( )A ．t 2时刻卫星到达最高点，t 3时刻卫星落回地面B ．卫星在0～t 1时间内的加速度大于t 1～t 2时间内的加速度C. t 1～t 2时间内卫星处于超重状态D. t 2～t 3时间内卫星处于失重状态【解析】 卫星在0～t 3时间内速度方向不变，一直升高，在t 3时刻到达最高点，A 错误；v －t 图象的斜率表示卫星的加速度，由图可知，t 1～t 2时间内卫星的加速度大，B 错误；t 1～t 2时间内，卫星的加速度竖直向上，处于超重状态，t 2～t 3时间内，卫星的加速度竖直向下，处于失重状态，故C 、D 正确．【答案】 CD9．实验小组利用DIS 系统(数字化信息实验室系统)，观察超重和失重现象．他们在学校电梯房内做实验，在电梯天花板上固定一个力传感器，测量挂钩向下，并在钩上悬挂一个重为10 N 的钩码．在电梯运动的过程中，计算机显示屏上显示出如图3－2－18所示的图线，根据图线分析可知，下列说法中正确的是( )图3－2－18A ．从时刻t 1到t 2，钩码处于失重状态；从时刻t 3到t 4，钩码处于超重状态B ．t 1到t 2时间内，电梯一定正在向下运动；t 3到t 4时间内，电梯可能正在向上运动C ．t 1到t 4时间内，电梯可能先加速向下，接着匀速向下，再减速向下D ．t 1到t 4时间内，电梯可能先加速向上，接着匀速向上，再减速向上【解析】F－t图象中的力F是钩码对传感器的作用力，也等于传感器对钩码向上的拉力．当F＝10 N时，钩码(连同电梯)正在匀速运动(向上或向下)，t1～t2时间内，拉力小于重力，钩码处于失重状态，所以加速度的方向向下，即电梯向下加速或向上减速，而在t3～t4时间内，向上的拉力大于重力，钩码处于超重状态，即电梯向上加速或向下减速，故A、C正确．【答案】AC☆10.图3－2－19(xx届大连模拟)如图3－2－19所示，水平传送带A、B两端相距x＝3.5 m，物体与传送带间的动摩擦因数μ＝0.1，物体滑上传送带A端的瞬时速度v A＝4 m/s，到达B端的瞬时速度设为v B.下列说法中正确的是( )A．若传送带不动，v B＝3 m/sB．若传送带逆时针匀速转动，v B一定等于3 m/sC．若传送带顺时针匀速转动，v B一定等于3 m/sD．若传送带顺时针匀速转动，v B有可能等于3 m/s【解析】当传送带不动时，物体从A到B做匀减速运动，a＝μg＝1 m/s2，物体到达B点的速度v B＝v2A－2ax＝3 m/s.当传送带逆时针匀速转动时，物体滑上传送带后所受摩擦力不变，物体以相同的加速度一直减速至B，v B＝3 m/s.当传送带顺时针匀速转动时，传送带的速度不同，物体滑上传送带后的运动情况不同．如果传送带速度大于4 m/s，则物体可能一直加速，也可能先加速后匀速；当传送带速度等于4 m/s时，物体匀速；当传送带速度小于4 m/s时，物体可能一直减速，也可能先减速后匀速．【答案】ABD二、非选择题(本题共2小题，共30分．要有必要的文字说明和解题步骤，有数值计算的要注明单位．)☆11.(15分)图3－2－20甲是xx年我国运动员在伦敦奥运会蹦床比赛中的一个情景．设这位蹦床运动员仅在竖直方向上运动，运动员的脚在接触蹦床过程中，蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来，如图乙所示．取g＝10 m/s2，根据F－t图象求：图甲图乙图3－2－20(1)运动员的质量；(2)运动员在运动过程中的最大加速度；(3)在不计空气阻力情况下，运动员重心离开蹦床上升的最大高度．【解析】 (1)由题图乙可知运动员所受重力为500 N ，设运动员质量为m ，则，m ＝G g＝50 kg(2)由图象可知蹦床对运动员的最大弹力为 F m ＝2 500 N ，设运动员的最大加速度为a m ，则F m －mg ＝ma ma m ＝F m －mg m ＝2 500－50050m/s 2＝40 m/s 2 (3)由图象可知运动员离开蹦床后做竖直上抛运动，离开蹦床的时刻为6.8 s 或9.4 s ，再下落到蹦床上的时刻为8.4 s 或11 s ，它们的时间间隔均为1.6 s ．根据竖直上抛运动的对称性，可知其自由下落的时间为0.8 s.设运动员上升的最大高度为H ，则H ＝12gt 2＝12×10×0.82 m ＝3.2 m 【答案】 (1)50 kg (4)40 m/s 2 (3)3.2 m☆12.图3－2－21(15分)(xx·西安一中检测)如图3－2－21所示，传送带与地面倾角θ＝37°，从A 到B 长度为16 m ，传送带以10 m/s 的速度逆时针转动．在传送带上端A 处无初速度的放一个质量为0.5 kg 的物体，它与传送带之间的动摩擦因数为0.5.求物体从A 运动到B 所用时间是多少？(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g ＝10 m/s 2)【解析】 物体放在传送带上后，开始的阶段，由于传送带的速度大于物体的速度，物体所受的摩擦力沿传送带向下，受力如图甲所示，物体由静止加速，由牛顿第二定律得，mg sinθ＋μmg cos θ＝ma 1，解得a 1＝10 m/s 2物体加速到与传送带相同的速度需要的时间为t 1＝v a 1＝1010s ＝1 s 物体加速到与传送带相同的速度经过的位移为s ＝12a 1t 21＝5 m 由于μ<tan θ(μ＝0.5，tan θ＝0.75)，物体在重力作用下将继续加速运动，当物体的速度大于传送带的速度时，物体受到沿传送带向上的摩擦力，受力如图乙所示由牛顿第二定律得mg sin θ－μmg cos θ＝ma 2解得a 2＝2 m/s 2设后一阶段物体滑至底端所用时间为t 2由L －s ＝vt 2＋12a 2t 22 解得t 2＝1 s(t 2＝－11 s 舍去)所以，物体从A 运动到B 所用时间t ＝t 1＋t 2＝2 s.【答案】 2 s 38639 96EF 雯\S24267 5ECB 廋$23905 5D61 嵡H30156 75CC 痌222119 5667 噧a20695 50D7 僗UY32388 7E84 纄。
物理高考复习第2讲 牛顿第二定律应用(一)——瞬时、超重和失重及临界极值问题课时限时练
课时限时练(限时：30分钟)对点练1 瞬时问题1.(2020·福建龙岩市期末质量检查)如图1所示，在倾角为θ＝30°的光滑固定斜面上，物块A 、B 质量均为m 。
物块A 静止在轻弹簧上端，物块B 用细线与斜面顶端相连，A 、B 靠在一起，但A 、B 之间无弹力。
已知重力加速度为g ，某时刻将细线剪断，下列说法正确的是( )图1A.细线剪断前，弹簧的弹力为mgB.细线剪断前，细线的拉力为mgC.细线剪断瞬间，弹簧的弹力发生变化D.细线剪断瞬间，物块B 的加速度大小为14g答案 D解析 细线剪断前，由于A 、B 之间无弹力，对A 分析可以得到弹簧的弹力F ＝mg sin θ＝12mg ，对B 分析可以得到F T ＝mg sin θ＝12mg ，故A 、B 错误；细线剪断瞬间，弹簧的弹力不变，故C 错误；细线剪断瞬间，对A 、B 系统，加速度大小a ＝2mg sin θ－F 2m＝14g ，故D 正确。
2.如图2所示，物块1、2间用刚性轻质杆连接，物块3、4间用轻质弹簧相连，物块1、3质量均为m ，2、4质量均为m 0，两个系统均置于水平放置的光滑木板上，并处于静止状态。
现将两木板沿水平方向突然抽出，设抽出后的瞬间，物块1、2、3、4的加速度大小分别为a 1、a 2、a 3、a 4。
重力加速度大小为g ，则有( )图2A.a 1＝a 2＝a 3＝a 4＝0B.a 1＝a 2＝a 3＝a 4＝gC.a 1＝a 2＝g ，a 3＝0，a 4＝m ＋m 0m 0g D.a 1＝g ，a 2＝m ＋m 0m 0g ，a 3＝0，a 4＝m ＋m 0m 0g 答案 C解析 在抽出木板的瞬间，物块1、2与轻杆接触处的形变立即消失，物块1、2受到的合力大小均等于各自重力，所以由牛顿第二定律知a 1＝a 2＝g ；物块3、4间轻弹簧的形变还没改变，此时弹簧对物块3向上的弹力大小和对物块4向下的弹力大小仍为F ＝mg ，因此物块3满足F －mg ＝0，即a 3＝0；对物块4由牛顿第二定律得a 4＝F ＋m 0g m 0＝m 0＋m m 0g ，故C 正确，A 、B 、D 错误。
第3课时瞬时问题与动态分析超重与失重
物体有竖直向下的
加速度或加速度有
竖直向下的分量
a= g 方向竖直
向下
件
第3课时瞬时问题与动态分析超重 与失重
要点深化
对超重和失重的进一步理解
(1)不论超重、失重或完全失重,物体的重力不变,只是
“视重”改变.
(2)物体是否处于超重或失重状态,不在于物体向上运动
还是向下运动,而在于物体是有向上的加速度还是有向
要点深化 分析动态问题时应注意 (1)物体所受合力的方向决定了其加速度的方向,合力与 加速度的大小关系是F合=ma,只要有合力,不管速度是大 还是小,或是零,都有加速度,只有合力为零,加速度才能 为零,一般情况下,合力与速度无必然的联系,只有速度 变化才与合力有必然的联系. (2)合力与速度同向时,物体加速,反之减速. (3)物体的运动情况取决于物体受的力和物体的初始条 件(即初速度),尤其是初始条件是很多同学最容易忽视 的,从而导致不能正确地分析物体的运动过程.
( D)
A.电梯正在减速上升,在电梯中的乘客处于超重状态
B.磁悬浮列车在水平轨道上加速行驶时,列车上的乘客
处于超重状态
C.荡秋千时秋千摆到最低位置时,人处于失重状态
D.“神舟”六号飞船在绕地球做圆轨道运行时,飞船内
的宇宙员处于完全失重状态
解析 根据超重、失重的定义可知,电梯减速上升,加速
度向下,乘客处于失重状态;磁悬浮列车在水平轨道上加
要点深化 1.变化瞬间,力未能变
像弹簧、橡皮条、皮筋等,这些物质连接其它物体.当其 它力有变化的瞬间引不起这些物质上的力立即变化.原 因是弹簧上的弹力F=kx,x的变化需要一定时间,故瞬间x 没有来得及变化,故弹力没来得及变化. 2.变化瞬间,力发生突变 像绳、线、硬的物质连接(或直接作用)的物体,当其他 力变化时,将会迅速引起绳、线等物上力的变化.这种情 况下,绳上力的变化较复杂,需要根据物体下一步的运动 趋势来分析判断.
高三复习 第一轮--第3章 第3讲《超重与失重、瞬时问题》
A．关闭电动机后，乘客处于超重状态 B．关闭电动机后，乘客处于失重状态 C．由于A、B质量相等，故关闭电动机后，乘客的加速 度大小为g v2 D．关闭电动机后，电梯上升的高度h一定小于 2g [解析] 关闭电动机后，乘客减速上升，处于失重状态，
A项错误，B项正确；对系统由牛顿第二定律得mg＝(2M＋ v2 2M＋mv2 v2 m)a，C项错误；由运动学公式得h＝ ＝ > ，D项 2a 2mg 2g 错误。 [答案]
归纳领悟 1．超重：物体的加速度方向是竖直向上的。物体并不一 定是竖直向上做加速运动，也可以是竖直向下做减速运动。 失重：物体的加速度方向是竖直向下的。物体既可以是 向下做加速运动，也可以是向上做减速运动。 2．尽管物体不在竖直方向上运动，但只要其加速度在竖 直方向上有分量，即ay≠0就可以。当ay方向竖直向上时，物 体处于超重状态；当ay方向竖直向下时，物体处于失重状态。 3．当物体处于完全失重状态时，重力只产生使物体具有 a＝g的加速度效果，不再产生其他效果。
B
[总结评述]
超重和失重现象的判断方法
(1)从受力的大小判断，当物体所受向上的拉力(或支持力 )大于重力时，物体处于超重状态：小于重力时处于失重状态， 等于零时处于完全失重状态。 (2) 从加速度的方向判断，当物体具有向上的加速度时处 于超重状态，具有向下的加速度时处于失重状态，向下的加速 度为重力加速度时处于完全失重状态。
考点梳理 1．超重现象 向上 的加速度时，这个物体对支持物的压力 当物体具有______ (或对悬挂绳的拉力)_____ 大于 它所受的重力，称为超重现象。
2．失重现象
当物体具有 ____ 向下的加速度时，这个物体对支持物的压力 ( 或对悬挂绳的拉力)____它所受的重力，称为失重现象。 小于 当a＝g时，F＝0，此为__________ 完全失重 状态。
高三物理超重失重试题答案及解析
高三物理超重失重试题答案及解析1.太空授课中，王亚平成功地制成了晶莹剔透的大水球，并用注射器在水球中注入了红色的液体，最终看到了红色液体充满了整个水球。
有关这个现象，下列说法错误的是A．大水球处于完全失重状态B．大水球处于平衡状态C．大水球成球形是因为水的表面张力D．红色液体的扩散反映了液体分子的无规则运动【答案】B【解析】该大水球的重力完全充当向心力，处于完全失重状态，A正确B错误；表面张力是使表面收缩的力。
在没有外力作用下，球形的表面积最小，即表面收缩得最小，故液滴为球形，C正确；红色液体在水球中慢慢散开，这是一种扩散现象，说明分子在不停的做无规则运动，D正确；【考点】考查了完全失重，液体张力，分子扩散2.某同学站在装有力传感器的轻板上做下蹲-起立的动作。
.如图所示为记录的力随时间变化的图线，纵坐标为力（单位为牛顿），横坐标为时间（单位为秒)。
由图线可知，该同学的体重约为650N，除此以外，以下有关由图线还可以得到的信息，其中正确的是（）A．该同学做了两次下蹲-起立的动作B．该同学做了一次下蹲-起立的动作，且下蹲后约2s起立C．下蹲过程中人处于失重状态，起立过程中人处于超重状态D．下蹲过程中人所受重力先变小后变大【答案】B【解析】由图线可看出，该同学先失重后超重，再超重再失重的过程，即该同学先加速下蹲后减速下蹲，再加速起立，再减速起立，即该同学经历了一次下蹲-起立的动作，从图像看出下蹲后约2s起立，选项A 错误，B正确；下蹲和起立过程中都有超重和失重状态，选项C 错误；下蹲和起立过程中人所受重力保持不变，选项D错误。
【考点】超重和失重。
3.如图所示，假设地球是个半径为R的标准的球体，其表面的重力加速度为g，有一辆汽车沿过两极的圆周轨道沿地面匀速率行驶，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（）A．重力和地面的支持力是一对平衡力B．汽车的机械能保持不变C．汽车在北极处于超重状态，在南极处于失重状态D．若汽车速率为，重力的作用效果是改变汽车的运动状态【答案】BD【解析】A、汽车在地球两极行驶时，由重力和支持力的合力提供向心力．设汽车的质量为m，支持力为F，速度为v，地球半径为R，则由牛顿第二定律得：，得。
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第二单元 牛顿运动定律应用（一）第3课时 瞬时问题与动态
分析 超重与失重
要点一 瞬时问题
即学即用
1.如图所示,物体甲、乙质量均为m ,弹簧和悬线的质量可忽略不计.当悬线被烧断的瞬间,甲、乙的加 速度数值应为
（ ）
A .甲是0,乙是g
B .甲是g ,乙是g
C .甲是0,乙是0
D .甲是
2
g ,乙是g
答案 B
要点二 动态分析
即学即用
2.如图所示,一轻质弹簧一端系在墙上的O 点,另一端连接小物体,弹簧自由伸长到B 点,让 小物体m 把弹簧压缩到A 点,然后释放,小物体能运动到C 点静止,物体与水平地面间的 动摩擦因数恒定,试判断下列说法正确的是
（ ）
A .物体从A 到
B 速度越来越大,从B 到
C 速度越来越小
B .物体从A 到B 速度越来越小,从B 到
C 加速度不变 C .物体从A 到B 先加速后减速,从B 到C 一直减速运动
D .物体在B 点受合外力为零 答案 C
要点三 超重与失重
工 即学即用
3.下列关于超重和失重现象的描述中正确的是
（ ）
A .电梯正在减速上升,在电梯中的乘客处于超重状态
B .磁悬浮列车在水平轨道上加速行驶时,列车上的乘客处于超重状态
C .荡秋千时秋千摆到最低位置时,
D .“神舟”六号飞船在绕地球做圆轨道运行时,飞船内的宇宙员处于完全失重状态 答案 D
题型1 瞬时问题
【例1】如图如图（a）所示,一质量为m的物体系于长度分别为L1、L2的两根细线上,L1的一端悬挂在天花板上,与竖直方向夹角为θ,L2水平拉直,物体处于平衡状态.
（1）现将图（a）中L2线剪断,求剪断瞬间物体的加速度.
（2）若将图（a）中的细线L1改为质量不计的轻弹簧而其余情况不变,如图（b）所示,求剪断L2瞬间物体的加速度.
答案（1）g sinθ（2）g tanθ
题型2 程序法分析动态问题
【例2】一个小球（小球的密度小于水的密度）从较高的位置落下来,落入足够深的水池中,在小球从静止下落,直到在水中下落到最大深度的过程中,下列小球速度随时间变化的图线可能正确的是
（）
答案A
题型3 超重与失重观点解题
【例3】如图所示,在台秤的托盘上,放着一个支架,支架上挂着一个电磁铁A,电磁铁的正下方有一铁块B,电磁铁不通电时,台秤的示数为G.当接通电路,在铁块被电磁铁吸起的过程中,
台秤的示数将（）
A.不变
B.变大
C.变小
D.忽大忽小
答案 B
题型4 运动建模
【例4】一科研火箭从某一无大气层的行星的一个极竖直向上发射,由火箭传来的无线电信息表明:从火箭发射时的一段时间t内（火箭喷气过程）,火箭上所有物体对支持物的压力或对其悬挂装置的拉力是火箭发射前的1.8倍,除此之外,在落回行星表面前的所有时间内,火箭里的物体处于失重状态,问从火箭发射到落回行星表面经过多长时间?
（行星引力大小随距行星表面高度的变化可忽略不计）
1.如图所示,物体P以一定的初速度v沿光滑水平面向右运动,与一个右端固定的轻质弹簧
相撞,并被弹簧反向弹回.若弹簧在被压缩过程中始终遵守胡克定律,那么在P与弹簧发生
相互作用的整个过程中（）
A.P的加速度大小不断变化,
B.P的加速度大小不断变化,
C.P的加速度大小不断改变,当加速度数值最大时,速度最小
D.有一段过程,P的加速度逐渐增大,速度也逐渐增大
答案 C
2.某同学把一体重秤放在电梯的地板上,他站在体重秤上随电梯运动并观察体重秤示数的变化情况.下表记录了几个特定时刻体重秤的示数.（表内时间不表示先后顺序）
若已知t0时刻电梯静止,则下列说法错误的是
（）
A.t1和t2时刻该同学的质量并没有变化,但所受重力发生变化
B.t1和t2时刻电梯的加速度方向一定相反
C.t1和t2时刻电梯的加速度大小相等,运动方向不一定相反
D.t3时刻电梯可能向上运动
答案 A
3.（2009·贵阳模拟）细绳拴一个质量为m的小球,小球用固定在墙上的水平弹簧支撑,小球
与弹簧不粘连,平衡时细绳与竖直方向的夹角为53°,如图所示.（已知cos 53°=0.6,sin 53°
=0.8）以下说法正确的是（）
3mg
A.小球静止时弹簧的弹力大小为
5
3mg
B.小球静止时细绳的拉力大小为
5
C.细线烧断瞬间小球的加速度立即为g
3g
D.细线烧断瞬间小球的加速度立即为
5
4.如图甲所示为学校操场上一质量不计的竖直滑杆,滑杆上端固定,下端悬空.为了研究学生沿杆的下滑情况,
在杆顶部装有一拉力传感器,可显示杆顶端所受拉力的大小.现有一学生（可视为质点）从上端由静止开始滑下,5 s末滑到杆底时速度恰好为零.以学生开始下滑时刻为计时起点,传感器显示的拉力随时间变化情况如图乙所示,g取10 m/s2.求:
（1）该学生下滑过程中的最大速率.
（2）滑杆的长度.
答案（1）2.4 m/s （2）6.0 m。