第四章专题：动力学图像 超失重分析 讲义-2025-2026学年高一上学期物理人教版必修第一册

第十五讲 动力学图像 超失重问题 一、知识引入 （一）动力学中的图像问题 1.常见的几种动力学图像 图像 常见题型 v-t图像 已知物体的运动图像，求解物体的受力情况 运动图像关联受力图像，对物体的受力情况、运动情况进行综合考查（由v-t图像、x-t图像提供的信息分析求解运动物体的加速度,然后由牛顿第二定律确定物体的受力情况。由F-t或F-x图像提供的信息分析物体的受力情况,结合牛顿第二定律分析物体的加速度,进而确立物体的运动情况） a-t图像 F-t图像 已知物体的受力图像，求解物体的运动情况 F-a图像 2.解题关键：充分挖掘图像隐含条件或信息，并把运动学图像和力的图像结合起来分析. 3.图像问题的解题策略 （1）把图像与具体的题意、情景结合起来,明确图像的物理意义,明确图像所反映的物理过程； （2）应用物理规律列出与图像对应的函数关系式,明确“图像与公式”“图像与物体”间的关系； （3）从x-t图像、v-t图像或a-t图像中分析物体的运动情况，尤其是加速度的大小、方向变化情况，根据牛顿第二定律分析受力情况。从F-t图像、F-a图像或F-x图像中分析物体的受力情况，根据牛顿第二定律求加速度大小和方向，结合运动学特征分析物体的运动情况. 特别注意图像中的一些特殊点,如图线与横、纵坐标轴的交点,图线的转折点,两图线的交点等所表示的物理意义。找出图线的斜率、截距或图线与坐标轴所围图形面积的物理意义。 （二）超重和失重 1.超重和失重 （1）超重：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现象，叫作超重现象，即此时视重大于实重。 （2）失重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象，叫作失重现象，即此时视重小于实重。 （3）完全失重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零的现象，即此时视重为零。 2.超重、失重、完全失重的运动状态 特征（加速度） 受到重力mg和 视重F的关系 运动情况 图示 平衡 a = 0 静止或匀速直线运动 超重 加速度向上 ， 则 向上加速运动或向下减速运动 失重 加速度向下 ， 则 向下加速运动或向上减速运动 完全失重 a = g F = 0 自由落体运动、抛体运动 【注意】 （1）只要物体有向上或向下的加速度，物体就处于超重或失重状态，与物体的速度方向无关； （2）物体具有向上的分加速度时，也属于超重；物体具有向下的分加速度时，也属于失重。例如，在光滑斜面上下滑的物块具有竖直向下的分加速度，故物块处于失重状态； （3）物体处于超重或失重状态时，物体的重力始终存在，大小也没有变化，只是“视重”发生了改变； （4）当物体处于完全失重状态时，由重力引起的一切现象都会消失. 3.对超重和失重现象的理解 （1）发生超重或失重现象时，物体所受的重力没有变化，只是压力(或拉力)变大或变小了（即“视重”变大或变小了）； （2）物体处于超重或失重状态只与加速度方向有关，而与速度方向无关； （3）物体超重或失重多少由物体的质量 m 和竖直加速度 a 共同决定，其大小等于 ma； （4）在完全失重的状态下，一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如天平失效、浸在水中的物体不再受浮力作用、液柱不再产生压强等. 二、例题解析 1.如图甲所示，小鸟一头扎入水中捕鱼，假设小鸟的俯冲是自由落体运动，进入水中后是匀减速直线运动，其v-t图像如图乙所示，自由落体运动的时间为t1，整个过程的运动时间为，最大速度为vm=18 m/s，重力加速度g取10 m/s2，下列说法正确的是（　　） A．研究小鸟运动全过程所用时间不能将其视为质点 B．整个过程下落的高度为27 m C．t1至t1时间内v-t图线的斜率为－10 m/s2 D．t1至t1时间内阻力比重力小 【答案】B 【详解】A．研究小鸟运动全过程时，小鸟的身长不影响研究过程，可以将小鸟看做质点，A错误； B．由自由落体公式，可知小鸟自由落体的时间为，根据图像的面积表示位移，故整个过程下落的高度为，联立解得整个过程下落的高度为，B正确； C．t1至t1时间内v-t图线的斜率为，C错误； D． t1至t1时间内，小鸟做减速运动，合外力向上，故阻力大于重力，D错误。 故选B。 2.静止在水平面上的物体受到水平向右的推力作用，如图甲所示，推力 随时间 的变化规律如图乙所示，时物体开始运动，此后物体的加速度 随时间 的变化规律如图丙所示：已知滑动摩擦力是最大静摩擦力的，取重力加速度大小，由图可知（ ） A. 物体所受摩擦力一直增大 B. 时物体的速度大小为 C. 物体的质量为 D. 物体与水平面间的动摩擦因数为 【答案】BC  【解答】A、物体运动前受到的摩擦力是静摩擦力，由平衡条件可知，静摩擦力，随推力变大，静摩擦力变大，物体运动后摩擦力是滑动摩擦力，滑动摩擦力保持不变，因此物体受到的摩擦力先增大后保持不变，故A错误； B、图象与横轴所围成图形的面积等于物体的速度，由图丙所示图象可知，时物体的速度大小，故B正确； 、由图乙所示图象可知，时推力，物体开始运动，此时物体受到的静摩擦力是最大静摩擦力，由平衡条件可知，最大静摩擦力，由题意可知滑动摩檫力， 设物体与地面间的动摩擦因数为，物块受到地面的滑动摩擦力，由图乙所示图象可知，时，由图丙所示图象可知，时物体的加速度大小，对物体，由牛顿第二定律得， 代入数据解得：，，故C正确，D错误。 故选BC。 3.用水平拉力使质量分别为m甲、m乙的甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿直线运动，两物体与桌面间的动摩擦因数分别为μ甲和μ乙。甲、乙两物体运动后，所受拉力F与其加速度a的关系图线如图所示。由图可知(　　) A.m甲<m乙 B.m甲>m乙 C.μ甲<μ乙 D.μ甲>μ乙 【答案】BC 【解析】根据牛顿第二定律有F－μmg＝ma，整理得F＝ma＋μmg，可知F－a图像的斜率为m，纵轴截距为μmg，则由题图可看出m甲>m乙，μ甲m甲g＝μ乙m乙g，则μ甲<μ乙。故选B、C。 4.在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，王一同学站在体重计上，体重计示数为“60kg”。电梯在运动过程中，某一段时间内王一同学发现体重计示数如图所示，重力加速度为g，在这段时间内下列说法正确的是（  ） A．王一同学所受的重力变小了 B．此时电梯一定正在竖直向下加速运动 C．电梯的加速度大小为，方向一定竖直向下 D．若王一同学体重计示数为“80kg”，则电梯一定正在向上运动 【答案】C 【详解】A．王一同学处于不平衡状态，有竖直方向的加速度，所受重力没变，是支持力变小了，故A错误； B．同学处于失重状态，可能加速下降，也可能减速上升，故B错误； C．由牛顿第二定律，以竖直向下为正方向 电梯的加速度大小为 故C正确； D．若王一同学体重计示数为“80kg”，同学处于超重状态，可能减速下降，也可能加速上升，故D错误。 故选C。 5.某探究小组通过这样的一个实验来研究物体的超重和失重状态：把一个压力传感器固定在水平地面上，把质量不计的弹簧竖直固定在压力传感器上，如图甲所示。t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。测出这一过程压力传感器的压力大小F随时间t变化的图像如图乙所示。则下列说法正确的是（　　） A．t1~t2时间内，小球始终处于超重状态 B．t1~t2时间内，小球始终处于失重状态 C．t2~t3时间内，小球先处于超重状态、再处于失重状态 D．t2~t3时间内，小球先处于失重状态、再处于超重状态 【答案】C 【详解】AB．由乙图可知，t1~t2时间内，压力传感器的压力大小F一直增大，对应小球从接触弹簧到压缩弹簧到最低点过程，此过程小球先加速下降（重力大于弹簧弹力）再减速下降（重力小于弹簧弹力），所以小球先处于失重状态、再处于超重状态。故AB错误； CD．同理，t2~t3时间内，压力传感器的压力大小F一直减小，对应小球从压缩弹簧最低点运动到离开弹簧，此过程小球先加速上升（重力小于弹簧弹力）再减速上升（重力大于弹簧弹力）所以小球先处于超重状态、再处于失重状态。故C正确；D错误。 故选C。 6.在某建筑工地，有一工件在电机的牵引下从地面竖直向上送至指定位置进行安装，已知该工件先后经历匀加速、匀速、匀减速直线运动三个阶段。当工件加速运动到总距离的一半时开始计时，测得电机的牵引力随时间变化的图像如图所示，当时工件速度恰好减为0且到达指定位置。整个过程中不计空气阻力，重力加速度，则（　　） A．时间内，工件一直处于失重状态 B．工件做匀速运动的速度大小为 C．工件做匀减速运动加速度大小为 D．地面和指定位置之间的总距离为28m 【答案】C 【详解】A．该工件先后经历匀加速、匀速、匀减速直线运动三个阶段，图线表示的是匀速的后半段和匀减速，所以0～10s时间内，工件做匀速运动，处于平衡状态，选项A错误； B．根据动量定理得 匀速运动时有 解得 工件做匀速运动的速度大小为2m/s，选项B错误； C．根据牛顿第二定律得 解得 工件做匀减速运动的加速度大小为0.25m/s2，选项C正确； D．地面和指定位置之间的总距离为 选项D错误； 故选C。 7.在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，某同学站在体重计上，体重计示数为500 N。若电梯运动中的某一段时间内，该同学发现体重计示数为如图所示的400 N，则在这段时间内（　　） A．该同学所受的重力变小了 B．电梯一定在竖直向下运动 C．该同学对体重计的压力小于体重计对她的支持力 D．电梯的加速度大小为2 m/s2，方向一定竖直向下 【答案】D 【解析】A．该同学在这段时间内处于失重状态，对体重计的压力变小了，而该同学的重力并没有改变，故A错误； BD．以竖直向下为正方向，则有 解得 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，故B错误，D正确； C．人对体重计的压力与体重计对人的支持力是一对作用力与反作用力，大小一定相等，故C错误。 故选D。 8.如图所示，质量为m的人站在倾角为θ的自动扶梯的水平踏板上，随扶梯一起斜向上做匀减速直线运动，加速度大小为a，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．人未受到摩擦力作用 B．人处于超重状态 C．踏板对人的摩擦力大小Ff＝masinθ D．踏板对人的支持力大小FN＝mg﹣masinθ 【解答】解：AB．把加速度分解为水平和竖直两个方向，可知加速度具有水平向左的分加速度，根据牛顿第二定律可知人受到水平向左的摩擦力作用，加速度具有竖直向下的分加速度，人处于失重状态。故AB错误； CD．对人受力分析，有 Ff＝macosθ，mg﹣FN＝masinθ 解得 FN＝mg﹣masinθ 故C错误，D正确。 故选：D。 9.某人站在压力传感器上做“下蹲一起立”的动作时，记录的压力随时间变化的图线如图所示，纵坐标为力（单位为N），横坐标为时间（单位为s），由图线可知，该人的体重约为650N。除此之外，还可以得到的信息是（　　） A．该人做了一次“下蹲一起立”的动作 B．下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态 C．5s末人正在向下匀速运动 D．下蹲过程中人的最大加速度约为5m/s2 【答案】A 【解析】解：AB．人在下蹲的过程中，先加速向下运动后减速向下运动，所以人先失重后超重，人在起立的过程中，先加速向上运动后减速向上运动，所以人先超重后失重，完成下蹲或者起立后人对传感器的压力等于自身重量，对照图中曲线的变化可知，该人做了一次“下蹲一起立”的动作，故A正确、B错误； C．由图可知5s末时人完成了下蹲动作，并且对传感器的压力等于自身重量，说明此时人静止的蹲在传感器上，故C错误； D．根据牛顿第二定律可知，下蹲过程中人的加速度为 所以人的加速度最大时候就是传感器提供的支持力最小的时候，由图可知最小的支持力约为180N，所以人的最大加速度约为 故D错误。 故选：A。 10.如图，质量为60kg的人站在升降机中的体重计上，重力加速度g取，当升降机做下列各种运动时，求体重计的示数。 （1）以的加速度减速上升； （2）以的加速度减速下降. 【答案】（1）30kg；（2）90kg 【解析】（1）规定初速度方向为正方向，以的加速度减速上升时，加速度方向向下，由牛顿第二定律得 解得体重计对人的支持力为 由牛顿第三定律得：人对体重计压力为300N，质量，即体重计示数为 (3) 以的加速度减速下降时，加速度方向向上，由牛顿第二定律得 解得体重计对人的支持力为 由牛顿第三定律得：人对体重计压力为900N，质量，即体重计示数为 三、课后练习 1.如图甲所示，一物块放在光滑的水平面上，在水平向右的推力F的作用下从静止开始运动，力F随时间变化的图像如图乙所示，则物块运动速率的平方随位移变化的关系可能正确的是（　　） A. B. C. D. 【答案】B 【详解】CD．由牛顿第二定律可得 根据题图乙可知物块在时间内加速度正向（以向右为正方向）均匀减小，在，时间内加速度负向均匀减小，由可知，图像斜率为，则图像中先逐渐增大变“缓”再逐渐减小变“缓”，故CD错误； AB．由图像可知，物块在前一半时间内的位移大于在后一半时间内的位移，故A错误，B正确。 故选B。 2.一物块静止在粗糙水平地面上，某时刻起受到水平向右的拉力F的作用。在0~4s内拉力F随时间t变化的情况如图所示。已知时物块恰好刚要运动，时物块的加速度，认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，g取，则（　　） A．物块与地面间的滑动摩擦力为2N B．物块的质量为1kg C．在1~3s内，物块做匀加速直线运动 D．在3~4s内，物块的速度变化量为2m/s 【答案】AD 【详解】A．根据题意，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，而在时物块恰好刚要运动，则此时物块所受摩擦力达到最大值，根据图像由平衡条件可得 即物块与地面间的滑动摩擦力为2N，故A正确； B．根据题意，时物块的加速度，此时拉力大小为6N，则由牛顿第二定律有 可得 故B错误； C．根据题意结合图像可知，在内物块静止，在拉力逐渐增大且大于滑动摩擦力，则可知该时间段内物块做加速度增大的加速运动，故C错误； D．在3~4s内，拉力恒定，大小为6N，则可知该时间段内物块的加速度恒定，大小为，由此可得，该时间段内物块的速度变化量为 故D正确。 故选AD。 3.如图甲，一物块在时刻滑上一足够长的固定斜面，其运动的图像如图乙所示，若重力加速度，则（　　） A．物块向上运动的位移为 B．斜面的倾角 C．物块的质量 D．物块与斜面间的动摩擦因数 【答案】ABD 【详解】A．围成的面积代表位移，根据图像可知小物块先沿斜面向上减速后沿斜面向下加速，物块向上运动的位移为 故A正确； BD．根据牛顿第二定律可得物块向上运动时 物体向下加速时 图像斜率表示加速度，两阶段加速度大小分别为 ， 方程联立解得斜面的倾角和物块与斜面间的动摩擦因数分别为 ， 故BD正确； C．在以上各式中物块的质量均被消掉，无法求出物块的质量。故C错误。 故选ABD。 4.如图甲所示，物块A、B中间用一根轻质弹簧相连，静止在光滑水平面上，弹簧处于原长，物块A的质量为。时，对物块A施加水平向右的恒力，时撤去，在内两物块的加速度随时间变化的情况如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，下列说法正确的是（　　） A．时物块A的速度小于0.8m/s B．时弹簧弹力为0.6N C．物块B的质量为2kg D．大小为1.5N 【答案】AC 【详解】BCD．根据题意可知，时，弹簧弹力为0，对物块A，由牛顿第二定律有 由图乙可知，时，物体A的加速度为，则恒力的大小为 时，物体A、B的加速度均为，设此时弹簧的弹力为，则有 ， 解得 ， 故BD错误，C正确； A．若内，物体A的加速度均匀减小，如图所示 由图像的面积表示速度变化量可知，时物块A的速度为 由图可知，实际的面积小于此面积，则时物块A的速度小于0.8m/s，故A正确。 故选AC。 5.如图（a）所示，将倾角为的斜面体固定在水平桌面上，在斜面上点A（到水平面的距离为）放置一个物块，在时刻将物块由静止释放，在时刻物块运动到斜面的底端，与挡板发生瞬间碰撞并反弹，并在1.4t1时刻速度减为0，全过程中物块运动的图像如图（b）所示，不计空气阻力，则（　　） A．当t=1.4t1时，物块到水平面的距离为 B．当t=1.4t1时，物块到水平面的距离为 C．物块与斜面间的滑动摩擦因数为 D．物块与斜面间的滑动摩擦因数为 【答案】AD 【详解】AB．由图像可知，下滑过程的位移 反弹后的位移 故当t=1.4t1时，物块到水平面的距离为 故A正确，B错误； CD．下滑过程的加速度为 反弹后的加速度为 由牛顿第二定律得 联立解得 故C错误，D正确。 故选AD。 6.如图甲所示，轻质弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，不计空气阻力，则（　　） A．t1时刻小球速度最大 B．t1~t2这段时间内，小球的速度先增大后减小 C．t2~t3这段时间内，小球所受合外力一直减小 D．t2~t3这段时间内，小球先失重后超重 【答案】B 【解析】AB．由图像可知，时刻，小球刚接触弹簧，一开始弹簧弹力小于小球的重力，小球继续向下加速运动，当弹簧弹力大于小球重力时，小球向下减速运动，由图像可知，时刻，弹簧弹力最大，小球速度减为0，小球处于最低点，则这段时间内，小球的速度先增大后减小，故A错误，B正确； CD．这段时间内，小球从最低点到弹簧恢复原长，弹簧弹力一开始大于小球重力，小球向上加速运动，小球所受合力逐渐减小；当弹簧弹力小于小球重力时，小球向上减速运动，小球所受合力逐渐增大；则这段时间内，小球先向上加速运动后向上减速运动，小球先超重后失重，故CD错误。 故选B。 7.如图1所示，一个同学在竖直升降的电梯内，探究超重失重现象。该同学站在磅秤上的总质量为50kg。电梯由静止开始向下做匀加速运动，这时开始计时。该同学在磅秤上的示数随时间变化情况F﹣t图线如图2，最后电梯恰好停在地面上，重力加速度取g＝10m/s2，求： （1）电梯做匀速运动时的速度大小； （2）电梯降落的总位移的大小. 【答案】（1）电梯做匀速运动时的速度大小为12m/s； （2）电梯降落的总位移的大小为126m。 【解析】解：（1）对于启动状态有：mg﹣F1＝mα1， 代入数据得：α1＝2m/s2， 6s末的速度v＝α1t1＝2×6m/s＝12m/s， 电梯做匀速运动时的速度大小为12m/s。 （2）加速下降的位移x1m＝36m， 匀速运动的位移x1＝vt2＝12×6m＝72m， 对于制动状态有：F3﹣mg＝mα3， 代入数据得：α3＝4m/s2 制动的时间t3s＝3s， 制动的位移x3m＝18m， x＝x1+x2+x3＝36m+72m+18m＝126m。 8.跳伞运动员做低空跳伞表演，他从224m的高空离开飞机开始下落，最初未打开降落伞，自由下落一段距离打开降落伞，运动员以12.5m/s2的加速度匀减速下降，为了运动员的安全，要求运动员落地的速度不得超过5m/s（g＝10m/s2）。求： （1）运动员打开降落伞后做匀减速下降时，是处于超重状态还是失重状态，并说明原因； （2）运动员打开降落伞时，离地面的高度至少为多少； （3）运动员在空中的最短时间为多少. 【解答】解：（1）超重状态。原因：此时运动员做竖直向下减速运动，运动员的加速竖直向上，绳上的拉力大于运动员的重力，故为超重状态。 （2）设运动员打开降落伞时的速度为v，则 即 解得v＝50m/s 此时，运动员离地面的高度 （3）打开降落伞之前做自由落体运动的时间 打开降落伞后做匀减速运动的时间 故在空中的最短时间为t＝t1+t2＝8.6s。 - 1 - / 17 学科网（北京）股份有限公司 $$ 第十五讲 动力学图像 超失重问题 一、知识引入 （一）动力学中的图像问题 1.常见的几种动力学图像 图像 常见题型 v-t图像 已知物体的运动图像，求解物体的受力情况 运动图像关联受力图像，对物体的受力情况、运动情况进行综合考查（由v-t图像、x-t图像提供的信息分析求解运动物体的加速度,然后由牛顿第二定律确定物体的受力情况。由F-t或F-x图像提供的信息分析物体的受力情况,结合牛顿第二定律分析物体的加速度,进而确立物体的运动情况） a-t图像 F-t图像 已知物体的受力图像，求解物体的运动情况 F-a图像 2.解题关键：充分挖掘图像隐含条件或信息，并把运动学图像和力的图像结合起来分析. 3.图像问题的解题策略 （1）把图像与具体的题意、情景结合起来,明确图像的物理意义,明确图像所反映的物理过程； （2）应用物理规律列出与图像对应的函数关系式,明确“图像与公式”“图像与物体”间的关系； （3）从x-t图像、v-t图像或a-t图像中分析物体的运动情况，尤其是加速度的大小、方向变化情况，根据牛顿第二定律分析受力情况。从F-t图像、F-a图像或F-x图像中分析物体的受力情况，根据牛顿第二定律求加速度大小和方向，结合运动学特征分析物体的运动情况. 特别注意图像中的一些特殊点,如图线与横、纵坐标轴的交点,图线的转折点,两图线的交点等所表示的物理意义。找出图线的斜率、截距或图线与坐标轴所围图形面积的物理意义。 （二）超重和失重 1.超重和失重 （1）超重：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现象，叫作超重现象，即此时视重大于实重。 （2）失重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力的现象，叫作失重现象，即此时视重小于实重。 （3）完全失重：物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零的现象，即此时视重为零。 2.超重、失重、完全失重的运动状态 特征（加速度） 受到重力mg和 视重F的关系 运动情况 图示 平衡 a = 0 静止或匀速直线运动 超重 加速度向上 ， 则 向上加速运动或向下减速运动 失重 加速度向下 ， 则 向下加速运动或向上减速运动 完全失重 a = g F = 0 自由落体运动、抛体运动 【注意】 （1）只要物体有向上或向下的加速度，物体就处于超重或失重状态，与物体的速度方向无关； （2）物体具有向上的分加速度时，也属于超重；物体具有向下的分加速度时，也属于失重。例如，在光滑斜面上下滑的物块具有竖直向下的分加速度，故物块处于失重状态； （3）物体处于超重或失重状态时，物体的重力始终存在，大小也没有变化，只是“视重”发生了改变； （4）当物体处于完全失重状态时，由重力引起的一切现象都会消失. 3.对超重和失重现象的理解 （1）发生超重或失重现象时，物体所受的重力没有变化，只是压力(或拉力)变大或变小了（即“视重”变大或变小了）； （2）物体处于超重或失重状态只与加速度方向有关，而与速度方向无关； （3）物体超重或失重多少由物体的质量 m 和竖直加速度 a 共同决定，其大小等于 ma； （4）在完全失重的状态下，一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如天平失效、浸在水中的物体不再受浮力作用、液柱不再产生压强等. 二、例题解析 1.如图甲所示，小鸟一头扎入水中捕鱼，假设小鸟的俯冲是自由落体运动，进入水中后是匀减速直线运动，其v-t图像如图乙所示，自由落体运动的时间为t1，整个过程的运动时间为，最大速度为vm=18 m/s，重力加速度g取10 m/s2，下列说法正确的是（　　） A．研究小鸟运动全过程所用时间不能将其视为质点 B．整个过程下落的高度为27 m C．t1至t1时间内v-t图线的斜率为－10 m/s2 D．t1至t1时间内阻力比重力小 2.静止在水平面上的物体受到水平向右的推力作用，如图甲所示，推力 随时间 的变化规律如图乙所示，时物体开始运动，此后物体的加速度 随时间 的变化规律如图丙所示：已知滑动摩擦力是最大静摩擦力的，取重力加速度大小，由图可知（ ） A. 物体所受摩擦力一直增大 B. 时物体的速度大小为 C. 物体的质量为 D. 物体与水平面间的动摩擦因数为 3.用水平拉力使质量分别为m甲、m乙的甲、乙两物体在水平桌面上由静止开始沿直线运动，两物体与桌面间的动摩擦因数分别为μ甲和μ乙。甲、乙两物体运动后，所受拉力F与其加速度a的关系图线如图所示。由图可知(　　) A.m甲<m乙 B.m甲>m乙 C.μ甲<μ乙 D.μ甲>μ乙 4.在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，王一同学站在体重计上，体重计示数为“60kg”。电梯在运动过程中，某一段时间内王一同学发现体重计示数如图所示，重力加速度为g，在这段时间内下列说法正确的是（  ） A．王一同学所受的重力变小了 B．此时电梯一定正在竖直向下加速运动 C．电梯的加速度大小为，方向一定竖直向下 D．若王一同学体重计示数为“80kg”，则电梯一定正在向上运动 5.某探究小组通过这样的一个实验来研究物体的超重和失重状态：把一个压力传感器固定在水平地面上，把质量不计的弹簧竖直固定在压力传感器上，如图甲所示。t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。测出这一过程压力传感器的压力大小F随时间t变化的图像如图乙所示。则下列说法正确的是（　　） A．t1~t2时间内，小球始终处于超重状态 B．t1~t2时间内，小球始终处于失重状态 C．t2~t3时间内，小球先处于超重状态、再处于失重状态 D．t2~t3时间内，小球先处于失重状态、再处于超重状态 6.在某建筑工地，有一工件在电机的牵引下从地面竖直向上送至指定位置进行安装，已知该工件先后经历匀加速、匀速、匀减速直线运动三个阶段。当工件加速运动到总距离的一半时开始计时，测得电机的牵引力随时间变化的图像如图所示，当时工件速度恰好减为0且到达指定位置。整个过程中不计空气阻力，重力加速度，则（　　） A．时间内，工件一直处于失重状态 B．工件做匀速运动的速度大小为 C．工件做匀减速运动加速度大小为 D．地面和指定位置之间的总距离为28m 7.在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，某同学站在体重计上，体重计示数为500 N。若电梯运动中的某一段时间内，该同学发现体重计示数为如图所示的400 N，则在这段时间内（　　） A．该同学所受的重力变小了 B．电梯一定在竖直向下运动 C．该同学对体重计的压力小于体重计对她的支持力 D．电梯的加速度大小为2 m/s2，方向一定竖直向下 8.如图所示，质量为m的人站在倾角为θ的自动扶梯的水平踏板上，随扶梯一起斜向上做匀减速直线运动，加速度大小为a，重力加速度为g，下列说法正确的是（　　） A．人未受到摩擦力作用 B．人处于超重状态 C．踏板对人的摩擦力大小Ff＝masinθ D．踏板对人的支持力大小FN＝mg﹣masinθ 9.某人站在压力传感器上做“下蹲一起立”的动作时，记录的压力随时间变化的图线如图所示，纵坐标为力（单位为N），横坐标为时间（单位为s），由图线可知，该人的体重约为650N。除此之外，还可以得到的信息是（　　） A．该人做了一次“下蹲一起立”的动作 B．下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态 C．5s末人正在向下匀速运动 D．下蹲过程中人的最大加速度约为5m/s2 10.如图，质量为60kg的人站在升降机中的体重计上，重力加速度g取，当升降机做下列各种运动时，求体重计的示数。 （1）以的加速度减速上升； （2）以的加速度减速下降. 三、课后练习 1.如图甲所示，一物块放在光滑的水平面上，在水平向右的推力F的作用下从静止开始运动，力F随时间变化的图像如图乙所示，则物块运动速率的平方随位移变化的关系可能正确的是（　　） A. B. C. D. 2.一物块静止在粗糙水平地面上，某时刻起受到水平向右的拉力F的作用。在0~4s内拉力F随时间t变化的情况如图所示。已知时物块恰好刚要运动，时物块的加速度，认为滑动摩擦力等于最大静摩擦力，g取，则（　　） A．物块与地面间的滑动摩擦力为2N B．物块的质量为1kg C．在1~3s内，物块做匀加速直线运动 D．在3~4s内，物块的速度变化量为2m/s 3.如图甲，一物块在时刻滑上一足够长的固定斜面，其运动的图像如图乙所示，若重力加速度，则（　　） A．物块向上运动的位移为 B．斜面的倾角 C．物块的质量 D．物块与斜面间的动摩擦因数 4.如图甲所示，物块A、B中间用一根轻质弹簧相连，静止在光滑水平面上，弹簧处于原长，物块A的质量为。时，对物块A施加水平向右的恒力，时撤去，在内两物块的加速度随时间变化的情况如图乙所示。弹簧始终处于弹性限度内，下列说法正确的是（　　） A．时物块A的速度小于0.8m/s B．时弹簧弹力为0.6N C．物块B的质量为2kg D．大小为1.5N 5.如图（a）所示，将倾角为的斜面体固定在水平桌面上，在斜面上点A（到水平面的距离为）放置一个物块，在时刻将物块由静止释放，在时刻物块运动到斜面的底端，与挡板发生瞬间碰撞并反弹，并在1.4t1时刻速度减为0，全过程中物块运动的图像如图（b）所示，不计空气阻力，则（　　） A．当t=1.4t1时，物块到水平面的距离为 B．当t=1.4t1时，物块到水平面的距离为 C．物块与斜面间的滑动摩擦因数为 D．物块与斜面间的滑动摩擦因数为 6.如图甲所示，轻质弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，测出这一过程弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，不计空气阻力，则（　　） A．t1时刻小球速度最大 B．t1~t2这段时间内，小球的速度先增大后减小 C．t2~t3这段时间内，小球所受合外力一直减小 D．t2~t3这段时间内，小球先失重后超重 7.如图1所示，一个同学在竖直升降的电梯内，探究超重失重现象。该同学站在磅秤上的总质量为50kg。电梯由静止开始向下做匀加速运动，这时开始计时。该同学在磅秤上的示数随时间变化情况F﹣t图线如图2，最后电梯恰好停在地面上，重力加速度取g＝10m/s2，求： （1）电梯做匀速运动时的速度大小； （2）电梯降落的总位移的大小. 8.跳伞运动员做低空跳伞表演，他从224m的高空离开飞机开始下落，最初未打开降落伞，自由下落一段距离打开降落伞，运动员以12.5m/s2的加速度匀减速下降，为了运动员的安全，要求运动员落地的速度不得超过5m/s（g＝10m/s2）。求： （1）运动员打开降落伞后做匀减速下降时，是处于超重状态还是失重状态，并说明原因； （2）运动员打开降落伞时，离地面的高度至少为多少； （3）运动员在空中的最短时间为多少. - 1 - / 10 学科网（北京）股份有限公司 $$