超重与失重(高考题与答案详解)
高中物理第一册超重和失重 例题解析
超重和失重 例题解析★夯实根底1.关于超重和失重，如下说法中正确的答案是Ａ.超重就是物体受的重力增加了Ｂ.失重就是物体受的重力减小了Ｃ.完全失重就是物体一点重力都不受了Ｄ.不论超重或失重物体所受重力是不变的【答案】 D2.前苏联时期在空间建立了一座实验室，至今仍在地球上空运行.这座空间站中所有物体都处于完全失重状态，如此在其中可以完成如下哪个实验A.用天平称量物体的质量B.做托里拆利实验C.验证阿基米德定律D.用两个弹簧秤验证牛顿第三定律【答案】 D3.用一根细绳将一重物吊在电梯的天花板上.在如下四种情况中，绳的拉力最大的是A.电梯匀速上升B.电梯匀速下降C.电梯加速上升D.电梯加速下降【答案】 C4.升降机以0.2 m/s 2的加速度竖直加速上升，站在升降机里质量为60 kg 的人对升降机地板的压力为________N ；如果升降机以一样大小的加速度减速上升，人对地板的压力又为________N.〔g 取10 m/s 2)【解析】 升降机加速上升时，人受向上的支持力F 1和向下的重力mg ，根据牛顿第二定律知：F 1－mg ＝maF 1＝mg ＋ma ＝612 N升降机减速上升时，力的方向不变，同理：mg －F 2＝maF 2＝mg －ma ＝588 N故两种情况下的压力分别是612 N 、588 N.【答案】 612；5885.某人在地面上最多能举起60 kg 的重物，当此人站在以5 m/s 2的加速度加速上升的升降机中，最多能举起kg 的重物.(g 取10 m/s 2)【解析】 在地面上某人最多能举起60 kg 的重物，如此他的最大举力F ＝600 N ，在加速上升的升降机中，该力不变，设最多能举起质量为m 的物体，由牛顿第二定律得F －mg ＝maｍ＝510600+=+a g F kg ＝40 kg【答案】 406.如图3—7—4所示，升降机天花板上用轻弹簧悬挂一物体，升降机静止时弹簧伸长 10 cm ，运动时弹簧伸长5 cm ，如此升降机的运动状态可能是图3—7—4Ａ.以a ＝1 m/s 2的加速度加速下降Ｂ.以a ＝1 m/s 2的加速度加速上升Ｃ.以a ＝4.９ m/s 2的加速度减速上升 Ｄ.以a ＝4.９ m/s 2的加速度加速下降【解析】 升降机运动时，弹簧伸长量变小，弹力减小，物体失重，具有向下的加速度.静止时F 1＝mg ，F 2＝21F 1＝21mg 运动时，mg －F 2＝ma ，所以a ＝g ／2＝4.９ m/s 2.【答案】 CD7.如图3—7—5所示，在原来匀速运动的升降机的水平地板上放一物体，受到一个伸长的弹簧的拉力作用，但仍能保持与升降机相对静止.现突然发现物体被弹簧拉动，如此可以判断升降机的运动状态可能是图3—7—5Ａ.加速上升 Ｂ.加速下降 Ｃ.减速上升Ｄ.减速下降【解析】 当物体匀速时，分析其受力如下列图，因为物体被弹簧拉动，所以弹簧的弹力F 大于物体所受的最大静摩擦力，说明最大静摩擦力减小了，可得F N 减小了.故升降机在竖直方向上具有了向下的加速度.【答案】 BC★提升能力8.在空中竖直向上发射一枚小火箭，其v —t 图象如图3—7—6所示，火箭内的水平支承面上放有质量为0.2 kg 的物体，如此物体对支承面的最大压力为N ，物体对支承面的最小压力为 N 〔g ＝10 m/s 2〕.图3—7—6【解析】 前5 ｓ火箭加速上升，物体对支承面的压力最大.由v —t 图象知，前5 s 火箭的加速度大小为a 1＝5100=∆t v m/s 2＝20 m/s 2 放在水平支承面上的物体受到重力mg 和支持力F N ，由牛顿第二定律得F N －mg ＝maF N ＝m 〔g ＋a 〕＝0.2×30 N ＝6 N由牛顿第三定律得，物体对支承面的压力大小为6 N.5 ｓ以后，火箭做竖直上抛运动，加速度为重力加速度，处于完全失重状态，物体对支承面的压力为零.【答案】 6；09.升降机中斜面的倾角为θ，上面放着质量为m 的物体，如图3—7—7所示，当升降机以a 向上加速运动时，物体在斜面上保持静止.求物体所受斜面作用的摩擦力和支持力分别为多大？【解析】 由于物体随升降机加速上升，物体处于超重状态，相当于静止系统内物体重〔mg +ma 〕，所以F f =m (g +a )sin θF N =m (g +a )cos θ 【答案】 F f =m (g +a )sin θF N =m (g +a )cos θ10.质量为M 的人站在地面上，用绳通过定滑轮将质量为m 的重物从高处放下，如图3—7—8所示，假设重物以加速度a 下降〔a ＜g ＝,如此人对地面的压力为图3—7—8A.(M +m )g －maB.M (g －a )－maC.(M －m )g +maD.Mg －ma【解析】 对物体受力分析如图，由牛顿第二定律有G －T =ma ①对人受力有F N +T =Mg ②由①②得 F N =Mg －T =Mg +ma －mg =(M －m)g +ma同一根绳上拉力处处相等.【答案】 C11.用力F 提拉用细绳连在一起的A 、B 两物体，如图3—7—9以 4.9 m/s 2的加速度匀加速竖直上升，A 、B 的质量分别为1 kg 和2 kg ，绳子所能承受的最大拉力是35 N ，如此〔1〕力F 的大小是多少？〔2〕为使绳不被拉断，加速上升的最大加速度是多少？【解析】 以AB 整体为研究对象，应用牛顿第二定律，F －(m 1+m 2)g =(m 1+m 2)a 得：F =44.1 N;再以B 为研究对象，为使绳子不被拉断，AB 间的拉力最多能达到F 1=35 N ，如此物体的加速度为a =221m g m F -=7.7 m/s 2图3—7—9图3—7—7【答案】〔1〕44.1 N (2)7.7 m/s2。
高中物理必修一 第4章第5节超重和失重解析版
人教版高一物理必修第一册课堂同步精选练习4.6超重和失重（解析版）一、选择题（本题共8小题，每小题6分，满分48分。
在每小题给出的四个选项中,有一个或一个以上选项符合题目要求,全部选对的得3分,选不全的得3分,有选错或不答的得0分。
）1. 如图所示,A、B两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计空气阻力),下列说法正确的是()A.在上升和下降过程中A对B的压力一定为零B.上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力C.下降过程中A对B的压力小于A物体受到的重力D.在上升和下降过程中A对B的压力都等于A物体受到的重力【答案】A【解析】不计空气阻力,则A、B均处于完全失重状态,在上升和下降过程中,A对B的压力一定都为零,A正确。
2.原来做匀速运动的升降机内有一被伸长弹簧拉住的具有一定质量的物体A静止在地板上,如图所示,现发现A突然被弹簧拉向右方。
由此可判断,此时升降机的运动可能是()A.加速上升B.减速上升C.加速下降D.减速下降【答案】BC【解析】当升降机匀速运动时,地板给物体的静摩擦力与弹簧的弹力平衡,且该静摩擦力小于或等于最大静摩擦力。
当升降机有向下的加速度时,必然会减小物体对地板的正压力,也就减小了最大静摩擦力,这时的最大静摩擦力小于升降机匀速运动时的静摩擦力,而弹簧的弹力又未改变,故只有在这种情况下A才可能被拉向右方。
四个选项中B、C两种情况升降机的加速度是向下的。
故选B、C。
3.高跷运动是一项新型运动,图甲为弹簧高跷。
当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后,人就向上弹起,进而带动高跷跳跃,如图乙。
则下列说法正确的是()A.弹簧压缩到最低点时,高跷对人的作用力大于人的重力B.弹簧压缩到最低点时,高跷对人的作用力等于人的重力C.弹簧压缩到最低点时,人处于超重状态D.弹簧压缩到最低点时,人处于失重状态【答案】AC【解析】弹簧压缩到最低点后,人向上弹起,加速度的方向向上,人处于超重状态,高跷对人的作用力大于人的重力,故A、C正确,B、D错误。
超重与失重
课堂互动讲练
在完全失重状态下，由于重力产生的一切现象都不存 在了．例如，物体对水平支持面没有压力，对竖直悬线没 有拉力，不能用天平测物体的质量，液柱不产生压强，在 液体中的物体不受浮力等等． 特别提醒 1．由物体处于失重或超重状态，可判断加速度的方 向为向下或向上，但并不能确定物体运动的速度方向． 2．当物体出现超重或失重时，物体的加速度不一定 沿竖直方向，但加速度一定有竖直方向的分量． 3．如果系统内有的物体向上加速，有的物体向下加 速，此时可考虑整体质心加速度的方向，来判断系统是处 于失重还是超重．
3 C. gsinα 2 D．2gsinα
图3－3－7
高频考点例析
解析：选 C.设猫的质量为 m，则木 板的质量为 2m.先取猫为研究对象， 因猫 对地静止，所以木板对猫必有沿着斜面 向上的作用力，大小为 F＝mgsinα；再 以木板为研究对象，由牛顿第三定律， 猫对木板必有沿斜面向下的作用力 F， 据 牛 顿 第 二 定 律 对 木 板 列 方 程 有 F＋ 3 2mgsinα＝2ma，a＝ gsinα. 2
图3－3－9
高频考点例析
解析：设物块处于相对斜面下滑的临界 状态(物块恰好不下滑)时推力为F1.此时物块 受力如图甲所示．取加速度a1方向为x轴正 向，对m有： x方向：FN1sinθ－μFN1cosθ＝ma1① y方向：FN1cosθ＋μFN1sinθ－mg＝0② 解①②两式得：a1＝4.78 m/s2 对整体有：F1＝(M＋m)a1， ∴F1＝14.34 N.
图3－3－6
3μmg A. 5 3μmg C. 2
3μmg B. 4 D．3μmg
高频考点例析
【思路点拨】 解答本题的关键是正确地判断 出当轻绳拉力最大时，物体A、B间和物体C、D间 的静摩擦力哪一个达到了最大静摩擦力． 【解析】 经过受力分析，A、B之间的静摩 擦力为B、C、D组成的系统提供加速度，加速度 达到最大值的临界条件为A、B间达到最大静摩擦 力，即am＝＝，而绳子拉力FT给C、D组成的系统 提供加速度，因而拉力的最大值为FTm＝3mam ＝，故选B.
高一物理超重失重试题答案及解析
高一物理超重失重试题答案及解析1. 在下面所介绍的各种情况中，哪种情况将出现超重现象？ ①荡秋千经过最低点的小孩 ②汽车过凸形桥 ③汽车过凹形桥④在绕地球作匀速圆周运动的飞船中的仪器 A ①② B ①③ C ①④ D ③④ 【答案】B【解析】：①荡秋千经过最低点的小球，此时有向上的加速度，处于超重状态． ②汽车过凸形桥最高点，加速度向下，处于失重状态；③汽车过凹形桥最低点，此时有向上的加速度，处于超重状态． ④在绕地球做匀速圆周运动的飞船中的仪器，处于完全失重状态。
故B 正确。
【考点】考查了超重和失重2. 如图所示，质量一定的汽车驶过圆弧形桥面顶点时未脱离桥面，关于汽车所处的运动状态以及对桥面的压力，以下说法正确的是 （ ）A ．汽车处于超重状态，它对桥面的压力大于汽车的重力B ．汽车处于超重状态，它对桥面的压力小于汽车的重力C ．汽车处于失重状态，它对桥面的压力大于汽车的重力D ．汽车处于失重状态，它对桥面的压力小于汽车的重力【答案】D【解析】试题解析：由于圆弧形桥面的圆心在下方，故汽车通过时的向心力竖直向下，设汽车受到的圆弧形桥面的支持力为F N ，则由牛顿第二定律可得：mg －F N =ma ，故F N =mg －ma ，根据力的相互性可知，汽车对桥面的压力小于汽车的重力，即汽车处于失重状态，故D 正确。
【考点】牛顿第二定律，圆周运动。
3. 王力乘坐电梯，突然感到背上的背包变轻了，电梯此时可能在 A ．匀速上升 B ．减速下降 C ．加速上升 D ．减速上升【答案】D【解析】背包变轻说明处于失重状态，当加速度向下时处于失重状态，即当物体加速下降或减速上升时，才处于失重状态，因此D 正确，ABC 错误。
【考点】超重与失重4. 2013年6月20日上午10时，中国首位“太空教师”王亚平在太空一号太空舱内做了如下两个实验：实验一，将两个细线悬挂的小球由静止释放，小球呈悬浮状。
实验二，拉紧细线给小球一个垂直于线的速度，小球以选点为圆做匀速圆周运动。
2025高考物理 超重、失重问题
2025高考物理超重、失重问题一、单选题1．某同学站在力传感器上完成下蹲动作。
力传感器的示数随时间变化的情况如图所示。
图中A、B、C、D四点，反映该同学处于失重状态的是（）A．A点B．B点C．C点D．D点二、多选题2．如图所示为东方明珠广播电视塔，是上海的标志性文化景观之一，塔高约468米。
游客乘坐观光电梯大约1min就可以到达观光平台。
若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在0t 由静止开始上升，其加速度a与时间t的关系如图所示。
下列相关说法正确的是（）A．t＝6s时，电梯处于超重状态B．7~53s时间内，绳索拉力最小C．t＝59s时，电梯处于超重状态D．t＝60s时，电梯速度恰好为03．遇到电梯坠落时，要两臂张开背靠电梯壁，膝盖弯曲踮起脚尖，同时吸一口气在肺里。
如图所示，若电梯坠落过程中紧急制动生效，电梯开始减速，假设电梯壁光滑。
制动生效后相比匀速运动的电梯，下列说法正确的是（）A ．人脚对地板的压力变小B ．人脚和地板间的摩擦力变大C ．人后背对电梯壁的压力变大D ．人后背对电梯壁的压力不变三、单选题4．如图所示，某同学抱着箱子做蹲起运动研究超重和失重现象，在箱内的顶部和底部均安装有压力传感器。
两质量均为2kg 的物块用轻弹簧连接分别抵住传感器。
当该同学抱着箱子静止时，顶部的压力传感器显示示数110N F =。
重力加速度g 取102m /s 。
不计空气阻力，则（ ）A ．箱子静止时，底部压力传感器显示示数230N F =B ．当15N F =时，箱子处于失重状态，人可能抱着箱子下蹲C ．当115N F =时，箱子处于超重状态，人可能抱着箱子向上站起D ．若箱子保持竖直从高处自由释放，运动中两个压力传感器的示数均为30N5．关于火箭在竖直方向加速起飞阶段的说法，下列正确的是（ ）A．火箭只受到重力和空气阻力的作用B．火箭喷出的热气流对火箭的作用力与火箭对热气流的作用力大小相等C．火箭处于失重状态D．保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落后，相对地面由静止下落6．物理课上，老师演示了一个实验：如图所示，水平粗糙木板上放置两个物块，其间有一个处于拉伸状态的弹簧。
高考物理计算题复习《超重和失重》(解析版)
《超重和失重》一、计算题1.2003年，中国成为世界上第三个用飞船载人到太空的国家，并在2005年执行搭载两位宇航员的航天任务，图为飞船升空过程．在飞船加速过程中，宇航员处于超重状态．人们把这种状态下宇航员对座椅的压力与静止在地球表面时所受重力的比值，称为耐受力值，用k表示．在选拔宇航员时，要求其耐受力值为4≤k≤12.若某次宇宙飞船执行任务过程中，在飞船起飞阶段宇航员的耐受力值k1=4.2，而飞船重返大气层阶段飞船以a2=5.2m/s2的加速度竖直向下减速运动．设宇航员质量m= 75kg，求：(1)飞船起飞阶段加速度a1的大小；(2)返回大气层时宇航员的耐受力值k2．2.质量为50kg的人站在升降机中的体重计上，如图所示，求：(g取10m/s2)(1)当升降机以2m/s2的加速度匀加速下降时，通过计算分析人处于超重状态还是失重状态？(2)若该体重计能承受的最大压力为2000N，则升降机向上加速时的最大加速度多大？3.一个质量为50kg的人，站在竖直向上运动着的升降机底板上．他看到升降机上挂着一个带有重物的弹簧测力计，其示数为40N，如图所示，该重物的质量为5kg，这时人对升降机底板的压力是多大？(g取10m/s2)4.一个质量为70kg的人乘电梯竖直向上运行，如图为电梯的速度−时间图象。
(g取10m/s2)求：(1)电梯在0−6s内上升的高度。
(2)在0−2s，2s−5s，5s−6s三个阶段，人对电梯地板的压力分别为多大？5.一个质量是60kg的人站在升降机的地板上，升降机的顶部悬挂了一个弹簧秤，弹簧秤下面挂着一个质量为m=5kg的物体A，当升降机向上运动时，他看到弹簧秤的示数为40N，g取10m/s2，求：(1)此时升降机的加速度的大小；(2)此时人对地板的压力．6.在电梯中，把一重物置于台秤上，台秤与力的传感器相连，当电梯从静止加速上升，然后又匀速运动一段时间，最后停止运动；传感器的屏幕上显示出其受的压力与时间的关系(N−t)图象，如图所示，则(1)电梯在哪段时间内加速上升，此过程中重物处于超重状态还是失重状态？为什么？(2)电梯的最大加速度是多大？(取g=10m/s2)7.如图所示，质量M=60kg的人站在升降机的地板上，升降机的顶部悬挂了一只弹簧测力计(图中简画为弹簧)，测力计下挂着一个质量m=1.0kg的物体A.在升降机运动的某段时间内，人看到弹簧测力计的示数为6.0N.取g=10m/s2。
超重与失重(高考题及答案详解)
超重与失重1.（09广东8）某人在地面上用弹簧秤称得体重为490N。
他将弹簧秤移至电梯内称其体重，0t至3t时间段内，弹簧秤的示数如图5所示，电梯运行的v-t图可能是（取电梯向上运动的方向为正）2.（08山东19）直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示。
设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态。
在箱子下落过程中，下列说法正确的是A.箱内物体对箱子底部始终没有压力B.箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大C.箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大D.若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”3.（11四川19）如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则A.火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小B.返回舱在喷气过程中减速的住要原因是空气阻力C返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功D.返回舱在喷气过程中处于失重状态4.（10浙江14）如图所示，A、B两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛（不计空气阻力）。
下列说法正确的是A. 在上升和下降过程中A对B的压力一定为零B. 上升过程中A对B的压力大于A对物体受到的重力C. 下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力D. 在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力5.（10海南8）如右图，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块；木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上。
若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为A．加速下降B．加速上升C．减速上升D．减速下降ABv答案：1.【答案】A。
【解析】由图5可知，在t0-t1时间内，弹簧秤的示数小于实际重量，则处于失重状态，此时具有向下的加速度，在t1-t2阶段弹簧秤示数等于实际重量，则既不超重也不失重，在t2-t3阶段，弹簧秤示数大于实际重量，则处于超重状态，具有向上的加速度，若电梯向下运动，则t0-t1时间内向下加速，t1-t2阶段匀速运动，t2-t3阶段减速下降，A正确；BD不能实现人进入电梯由静止开始运动，C项t0-t1内超重，不符合题意。
高中物理-超重和失重练习(含解析)
高中物理-超重和失重练习（含解析）[要点对点练]要点一：超重和失重1．下列关于超重与失重的说法中,正确的是( )A．超重就是物体的重力增加了B．失重就是物体的重力减少了C．完全失重就是物体的重力没有了D．不论是超重、失重,还是完全失重,物体所受的重力总是不变[解析]物体处于超重或者失重是指视重与重力的关系,并不是重力发生变化,A错误；物体对支持物的压力或者对悬挂物的拉力小于重力叫失重,但重力并不改变,B错误；当物体处于完全失重状态是指重力完全充当合外力,重力大小不变,C错误；不论超重或失重甚至完全失重,物体所受重力是不变的,D正确．[答案] D2．跳水运动员从10 m跳台腾空跃起,先向上运动一段距离达到最高点后,再自由下落进入水池．不计空气阻力,关于运动员在空中上升过程和下落过程的说法正确的是( ) A．上升过程处于超重状态,下落过程处于失重状态B．上升过程处于失重状态,下落过程处于超重状态C．上升过程和下落过程均处于超重状态D．上升过程和下落过程均处于完全失重状态[解析]上升和下落的过程中,都是只受到向下的重力的作用,加速度的大小为重力加速度g,都处于完全失重状态,所以A、B、C错误,D正确．[答案] D3．一物体挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的上端固定在电梯的天花板上,在下列哪种情况下弹簧测力计的读数最小( )A．电梯匀加速上升,且a＝g 3B．电梯匀加速下降,且a＝g 3C．电梯匀减速上升,且a＝g 2D．电梯匀减速下降,且a＝g 2[解析]电梯匀加速上升,且a1＝g3时,F1－mg＝ma1,F1＝43mg,电梯匀加速下降,且a2＝g3时加速度方向向下,mg－F2＝ma2,F2＝23mg,电梯匀减速上升,且a3＝g2时,加速度方向向下,mg－F3＝ma3,F3＝12mg,电梯匀减速下降,且a4＝g2,加速度方向向上,F4－mg＝ma4,F4＝32mg,C正确．[答案] C要点二：超重与失重问题的求解方法4．如图所示,A为电磁铁,C为胶木盘,A和C(包括支架)总质量为M,B为铁片,质量为m,整个装置用轻绳悬挂于弹簧测力计的挂钩上,给电磁铁通电,在铁片被吸引上升的过程中,弹簧测力计的示数大小F为( )A．F＝MgB．F＝(M＋m)gC．mg<F<(M＋m)gD．F>(M＋m)g[解析]电磁铁未通电时,弹簧测力计的示数等于A、B、C三者的重力之和,通电后,B将加速上升,系统处于超重状态,F>(M＋m)g,故D正确．[答案] D5．在升降电梯内的地面上放一体重计,电梯静止时,晓敏同学站在体重计上,体重计示数为50 kg,如图甲所示．电梯运动过程中,某一段时间内晓敏同学发现体重计如图乙所示,在这段时间内下列说法中正确的是( )A．晓敏同学所受的重力变小了B．晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力C．电梯一定在竖直向下运动D．电梯的加速度大小为g/5,方向一定竖直向下[解析]晓敏在这段时间内处于失重状态,是由于晓敏对体重计的压力变小了,而晓敏的重力没有改变,A错误；晓敏对体重计的压力与体重计对晓敏的支持力是一对作用力与反作用力,大小一定相等,B错误；以竖直向下为正方向,有：mg－F＝ma,解得a＝g5,方向竖直向下,但速度方向可能是竖直向上,也可能是竖直向下,C错误、D正确．[答案] D6．(多选)如右图所示,A、B两物体叠放在一起,当把A、B两物体同时竖直向上抛出时(不计空气阻力),则( )A．A的加速度大小小于gB．B的加速度大小大于gC．A、B的加速度大小均为gD．A、B间的弹力为零[解析] 对于A、B的整体,在抛出之后,只受重力作用,其加速度必然为g,方向竖直向下．假定A、B之间的弹力不为零,设A对B的压力为F AB、对B进行受力分析,如图所示,由牛顿第二定律得F＋m B g＝m B g,则F AB＝0AB所以A、B之间无弹力作用,A、B两物体各自只受重力作用,加速度均为g.选项A、B错误,选项C、D正确．[答案]CD[综合提升练]7．(多选)悬挂在电梯天花板上的弹簧测力计的钩子挂着质量为m的物体,电梯静止时弹簧测力计的示数为G＝mg,下列说法中,正确的是( )A．当电梯匀速上升时,弹簧测力计的示数增大,电梯匀速下降时,弹簧测力计的示数减小B．只有电梯加速上升时,弹簧测力计的示数才会增大,只有电梯加速下降时,弹簧测力计的示数才会减小C．不管电梯向上或向下运动,只要加速度的方向竖直向上,弹簧测力计的示数一定增大D．不管电梯向上或向下运动,只要加速度的方向竖直向下,弹簧测力计的示数一定减小[解析]超重是加速度方向向上,示数大于重力；失重是加速度方向向下,示数小于重力,与运动方向无关,因此选项A、B错误、C、D正确．[答案]CD8．下列说法正确的是( )A．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态B．举重运动员在举起杠铃后静止不动的那段时间内处于超重状态C．跳高运动员到达空中最高点时处于平衡状态D．蹦床运动员跳离蹦床在空中上升与下降时均处于失重状态[解析]游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于平衡状态,不是失重状态,选项A错误；举重运动员在举起杠铃后静止不动的那段时间内处于平衡状态,选项B错误；跳高运动员到达空中最高点时,加速度为g,没有处于平衡状态,选项C错误；蹦床运动员跳离蹦床在空中上升与下降时,加速度均为g,故均处于失重状态,选项D正确．[答案] D9．(多选)如图所示,小敏正在做双脚跳台阶的健身运动．若忽略空气阻力,小敏起跳后,下列说法正确的是( )A．上升过程处于超重状态B．下降过程处于超重状态C．上升过程处于失重状态D．下降过程处于失重状态[解析]若忽略空气阻力,小敏起跳后,在空中运动的过程中只受重力,加速度就是重力加速度,则小敏起跳后,上升过程与下降过程均处于失重状态,故C、D两项正确．[答案]CD10．杂技表演魅力无穷,给人美的视觉享受,两位同学在观看空中吊绳表演时,关于吊绳拉着演员在竖直方向运动时的物理问题展开讨论,下列说法中正确的是( ) A．在向上匀速运动时,吊绳对演员的拉力大于演员的重力B．在向上加速运动时,吊绳对演员的拉力大于演员的重力C．在向上匀速运动时,吊绳对演员的拉力大于演员对吊绳的拉力D．在向上加速运动时,吊绳对演员的拉力大于演员对吊绳的拉力[解析]向上匀速运动时,演员处于平衡状态,吊绳对演员的拉力等于演员的重力,故A错误；在向上加速运动时,演员处于超重状态,吊绳对演员的拉力大于演员的重力,故B正确；吊绳对演员的拉力与演员对吊绳的拉力是一对相互作用力,总是大小相等,方向相反,故C、D错误.[答案] B11．某人在a＝2 m/s2匀加速下降的升降机中最多能举起m1＝75 kg的物体,则此人在地面上最多可举起多大质量的物体？若此人在匀加速上升的升降机中最多能举起m2＝50 kg的物体,则此升降机上升的最大加速度为多大？(取g＝10 m/s2)[解析]设此人在地面上的最大“举力”是F,那么他在以不同的加速度运动的升降机中最大“举力”仍为F,以物体为研究对象：当升降机以加速度a1＝2 m/s2匀加速下降时,对物体有：m 1g－F＝m1a1,即F＝m1(g－a1)得F＝75×(10－2) N＝600 N设人在地面上最多可举起质量为m0的物体,则F＝m0g.m 0＝Fg＝60010kg＝60 kg.当升降机以a2匀加速上升时,对物体有：F－m2g＝m2a2,a 2＝Fm2－g＝⎝⎛⎭⎪⎫60050－10 m/s2＝2 m/s2.故升降机匀加速上升的加速度为2 m/s2.[答案]60 kg 2 m/s212．某同学设计了一个测量长距离电动扶梯加速度的实验,实验装置如图1所示．将一电子健康秤置于水平的扶梯台阶上,实验员站在健康秤上,相对健康秤静止．电动扶梯由静止开始斜向上运动,整个运动过程可分为三个阶段,先加速、再匀速、最终减速停下．已知电动扶梯与水平方向夹角θ＝37°.重力加速度g取10 m/s2,sin37°＝0.6,cos37°＝0.8.某次测量的三个阶段中电子健康秤的示数F随时间t的变化关系如图2所示．(1)画出加速过程中实验员的受力示意图；(2)求该次测量中实验员的质量m；(3)求该次测量中电动扶梯加速过程的加速度大小a1和减速过程的加速度大小a2.[解析](1)加速过程中实验员受到重力mg、静摩擦力F f、支持力F,如图所示．(2)3～6 s电梯做匀速运动,实验员受力平衡F2＝mg＝600 N,m＝60 kg.(3)加速阶段,竖直方向F1－mg＝ma1sin37°解得a1＝59m/s2＝0.56 m/s2减速阶段,竖直方向mg－F3＝ma2sin37°解得a2＝0.42 m/s2.[答案](1)图见解析(2)60 kg (3)0.56 m/s2 0．42 m/s2。
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集备：管日权纪殿荣授课日期：2018年5月超重与失重专题
教学目标：掌握超重失重规律及应用
预习案
1 匀加速下降加速度方向（）
2 匀减速下降加速度方向（）
3 匀加速上升加速度方向（）
4 匀减速上升加速度方向（）
5 平抛运动物体（）重
6 竖直上抛物体（）重
7 人浮在水中不动（）重
探究案
1.（09广东8）某人在地面上用弹簧秤称得体重为490N。
他将弹簧秤移至电梯内称其体重，
t0
至t
3时间段内，弹簧秤的示数如图
5 所示，电梯运行的 v-t 图可能是（取电梯向上运动的方向为
正）为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿
态。
在箱子下落过程中，下列说法正确的是 A.箱内物体对箱子底部始终没有压力
B.箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大
C.箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大
D.若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”
3.（11四川19）如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：
打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在
火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则
A.火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小
B.返回舱在喷气过程中减速的住要原因是空气阻力
C返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功
D.返回舱在喷气过程中处于失重状态
4.（10浙江14）如图所示，A、B两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛（不计空气阻力）。
下列说法正确的是
A. 在上升和下降过程中 A 对 B 的压力一定为零A
B. 上升过程中 A 对 B 的压力大于 A 对物体受到的重力v
B
C. 下降过程中 A 对 B 的压力大于 A 物体受到的重力
D. 在上升和下降过程中 A 对 B 的压力等于 A 物体受到的重力
5.（ 10 海南 8）如右图，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块；木箱静止时弹簧处
于压缩状态且物块压在箱顶上。
若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为
A．加速下降B．加速上升
C．减速上升D．减速下降
2.（08山东19）直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示。
设投放初速度
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6. 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
训练案借助超重和失重的观点解题
一、研究对象为个体
在近地面处，如果物体向上做加速运动或向下做减速运动，即物体具有向上的加速度或
向上的加速度分量，设为ａ上，此时物体处于超重状态，物体的“视重”Ｇ′＝ｍ（ｇ＋ａ上）；如果物体向下做加速运动或向上做减速运动，即物体具有向下的加速度或向下的加速度分量，
设为ａ下，此时物体处于失重状态，物体的“视重”Ｇ′＝ｍ（ｇ－ａ下）．
二、研究对象为整体
对整个体系而言，如果整体的一部分处于超重或失重状态（其他部分既不处于超重状态，
也不处于失重状态），则整体就处于超重或失重状态．设整体中处于超重或失重部分的质量为
ｍ，在竖直方向上的加速度或加速度分量的值为ａ，其余部分的质量为Ｍ，则整体的“视重”
Ｇ′＝Ｍｇ＋ｍ（ｇ±ａ），整体处于超重状态时取“＋”号，整体处于失重状态时取“－”
号．
7质量为Ｍ的不光滑的三角形木块放在水平粗糙的地面上，分别有质量为ｍ１的物体沿一斜
面以加速度ａ１加速下滑，质量为ｍ２的物体沿另一斜面以加速度ａ２减速下滑，而三角形木块保持不动，地面对三角形木块的支持力的大小为＿
8 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 9.如图所示 , 斜面体 ABC置于粗糙的水平地面上 , 小木块 m在斜面上静止或滑动时 , 斜面体均保
持静止不动 . 下列哪种情况, 斜面体受到地面向右的静摩擦力()
A. 小木块 m静止在BC斜面上
B. 小木块 m沿 BC斜面加速下滑
C.小木块 m沿 BA斜面减速下滑
D. 小木块 m沿 AB斜面减速上滑
答案BC
10质量为ｍ的物体Ａ放在质量为Ｍ的平台Ｂ上，随平台Ｂ在竖直方向上做简谐振动，振幅一
定．运动到最高点时，物体Ａ对平台Ｂ的压力恰好为零．当物体Ａ运动到最低点时，求弹簧弹
力的大小．
解析物体Ａ在竖直平面内做简谐振动，由物体Ａ运动到最高点时对平台Ｂ的压力为
零，即可知道物体Ａ在运动到最高点时的加速度为ｇ．由简谐振动的对称性可知，物体Ａ运动到最低点时的加速度与最高点时的加速度大小相等，方向相反，故物体Ａ运动到最低点时的加速度的大小也为ｇ，方向竖直向上．因平台Ｂ和物体Ａ有相同的加速度，所以整体在最低点有大小为ｇ，方向竖直向上的加速度，整体处于超重状态，所以弹簧上的弹力为
ＦＮ＝（Ｍ＋ｍ）（ｇ＋ｇ）＝２（Ｍ＋ｍ）ｇ．
完全失重
当物体竖直向下的加速度或竖直向下的加速度分量等于ｇ时，物体处于完全失重状态，
物体对支持物的压力（或悬线的拉力）都将变为零．单摆停止摆动、浮力消失、液体不再产生压
强、与重力有关的测量仪器都不能使用，但物体的重力仍不会改变．
11前苏联时期在太空中建立了一座实验室，已知这座实验室内的所有物体都处于完全
失重状态．在此实验室中，下列实验可以完成的是
Ａ．用天平称物体的质量Ｂ．做托里拆利实验Ｃ．验证阿基米德原
理Ｄ．用弹簧秤验证牛顿第二定律
教学反思
班级姓名批阅时间
解析天平是利用了杠杆原理，物体对托盘需有力的作用；托里拆利实验与液体压强、大
气压强有关；阿基米德原理是用来计算浮力大小的．因此，相关的这些实验在完全失重状态下
都将失效．选Ｄ．
A。
【解析】由图 5 可知，在t0-t1时间内，弹簧秤的示数小于实际重量，则处于失重状态，此时具
有向下的加速度，在t1-t2阶段弹簧秤示数等于实际重量，则既不超重也不失重，在t2-t3阶段，
弹簧秤示数大于实际重量，则处于超重状态，具有向上的加速度，若电梯向下运动，则t0-t1
时间内向下加速，t1-t2阶段匀速运动，t2-t3阶段减速下降，A 正确； BD 不能实现人进入电梯由
静止开始运动， C 项 t0-t1内超重，不符合题意。
2.C【解析】因为受到阻力，不是完全失重状态，所以对支持面有压力， A 错。
由于箱子阻力
和下落的速度成二次方关系，最终将匀速运动，受到的压力等于重力，最终匀速运动，BD 错，
C 对。
3.答案：A解析：减速的主要原因是喷出气体，得到反冲作用力，而非空气阻力， B 错误；
由动能定理合力做负功，动能减少，减速下降， C 错误；由于减速下降，所以整个舱属于超重
状态， D 错误；原来处于平衡状态的返回舱，受到气体向上的反作用力后，绳对返回舱的拉力
变小， A 正确。
4.【答案】A【解析】以 A 、B 整体为研究对象：仅受重力，由牛顿第二定律知加速度为g，
方向竖直向下。
以 A 为研究对象：因加速度为g，方向竖直向下，故由牛顿第二定律知 A 所受
合力为 A 的重力，所以 A 仅受重力作用。
选项 A 正确
5.ＢＤ
教学反思：
总结：
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