4.6 超重和失重 讲义 -2026-2027学年高一上学期物理人教版必修第一册

本讲义聚焦“超重和失重”核心知识点，系统梳理竖直上抛运动规律、v-t/a-t图像分析、摩擦力性质、牛顿第三定律等前置知识，搭建从运动学到动力学的学习支架，为理解超重失重的概念、判断及应用奠定基础。 该资料以12类题型为框架，结合电梯运动、蹦极、体育赛事等生活实例设计典例与变式题，通过图像分析、实验探究（如测定自由落体加速度）培养科学思维与科学探究能力，助力学生建构运动和相互作用观念，课中辅助教师高效授课，课后帮助学生强化练习、查漏补缺。

第四章 第6节 超重和失重 内 容 导 航 题型1 竖直上抛运动的规律及应用 题型2 根据v-t图像的物理意义分析单个物体的运动情况 题型3 根据a-t图像的物理意义分析物体的运动情况 题型4 利用a-t图像与坐标轴围成的面积求物体的速度(或速度变化量) 题型5 动摩擦因数的性质和计算 题型6 最大静摩擦力的性质和应用 题型7 判断是否存在摩擦力 题型8 牛顿第三定律的理解与应用 题型9 超重与失重的概念、特点和判断 题型10 根据超重或失重状态计算物体的运动情况 题型11 超重与失重的图像问题 题型12 测定自由落体运动的加速度 考 点 演 练 题型1 竖直上抛运动的规律及应用 解｜题｜知｜识 1．定义：物体以初速度v0竖直向上抛出后，只在重力作用下而做的运动，叫做竖直上抛运动。 2．特点： （1）初速度：v0≠0； （2）受力特点：只受重力作用（没有空气阻力或空气阻力可以忽略不计）； （3）加速度：a＝g，其大小不变，方向始终竖直向下。 3．运动规律： 取竖直向上的方向为正方向，有： vt＝v0﹣gt， h＝v0t﹣gt2， ﹣＝2gh； 4．几个特征量： （1）上升的最大高度hmax＝； （2）质点在通过同一高度位置时，上升速度与下落速度大小相等；上升到最大高度处所需时间t上和从最高处落回到抛出点所需时间相等t下，t上＝t下＝。 【典例1】近年来常使用“对称自由下落法”来测g值，它是将测g转变为测长度和时间，具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点上抛的小球又落回原处的时间为T1，在小球运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点到又回到P点所用的时间为T2，测得T1、T2和H。根据测量量T1、T2和H求得g的表达式为（　　） A． B． C． D． 【答案】D 【解答】解：小球做竖直上抛运动，根据对称性可知，上升时间与下落时间相等，可知小球从最高点下落到O点所用时间为，从最高点下落到P点所用时间为，则由自由落体运动的规律有 解得，故ABC错误，D正确。 故选：D。 题型2 根据v-t图像的物理意义分析单个物体的运动情况 解｜题｜知｜识 1.定义：v﹣t图像表示的是物体速度随时间变化的关系。 2.图像实例： 3.各参数的意义： （1）斜率：表示加速度； （2）纵截距：表示初速度； （3）交点：表示速度相等。 4.v﹣t曲线分析： ①表示物体做初速度为零的匀加速直线运动； ②表示物体沿正方向做匀速直线运动； ③表示物体沿正方向做匀减速直线运动； ④交点的纵坐标表示三个物体此时的速度相同； ⑤t1时刻物体的速度为v1，阴影部分的面积表示物体0～t1时间内的位移。 5.本考点是v﹣t图像考法的一种，即根据v﹣t图像的物理意义分析单个物体的运动的情况。 【典例1】一部电梯在竖直方向上运行，其简化模型如图所示。一学习小组利用智能手机在此运行的电梯中进行实验探究。实验过程中，手机水平放置，屏幕朝上，以竖直向上为正方向，手机软件记录下了电梯运行过程中的速度随时间变化的关系，如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．从30.0s到40.0s，电梯处于静止阶段 B．从40.0s到50.0s，电梯处于下降阶段 C．从20.0s到50.0s，电梯都处于上升阶段 D．只有从20.0s到30.0s，电梯才处于上升阶段 【答案】C 【解答】解：A、由图像知，从30.0s到40.0s，电梯速度不变且不为零，处于匀速上升阶段，故A错误； BCD、以竖直向上为正方向，根据电梯速度和时间变化的关系图像可知，20.0s到50.0s内电梯的速度一直为正，说明在该时间段内，电梯一直处于上升阶段，故BD错误，C正确。 故选：C。 题型3 根据a-t图像的物理意义分析物体的运动情况 解｜题｜知｜识 题目给出物体的a﹣t图像，要能够根据a﹣t图像分析物体的运动或根据物体的运动情况分析a﹣t图像是否正确。 【典例1】学习小组利用智能手机在此运行的电梯中继续进行实验探究。实验过程中，手机水平放置，屏幕朝上，以竖直向上为正方向，电梯在t＝0时由静止开始上升，手机软件记录下了电梯运行过程中的加速度随时间变化的部分图像，如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．10s末电梯的速度最大 B．10～11s内电梯减速上行 C．0～1s内电梯速度随时间变化的关系式为v＝2t D．1～10s内电梯速度随时间变化的关系式为v＝2t+1 【答案】D 【解答】解：AB、电梯在t＝0时由静止开始上升，根据a﹣t图像可知，在0～11s内的加速度一直为正方向，所以电梯在0～11s内一直处于加速运动，11s末电梯的速度最大，故AB错误； C、根据a﹣t图像可知，在0～1s内的加速度逐渐增大，电梯做的不是匀加速直线运动，则电梯速度随时间变化的关系式不是v＝2t，故C错误； D、根据a﹣t图像与时间轴围成的面积表示速度变化量，且t＝0时刻电梯速度为0，可知在t＝1s时刻电梯的速度等于0～1s内速度变化量，为。在1～10s内的加速度保持不变，大小为2m/s，则在1～10s内电梯速度随时间变化的关系式为v＝at+v1＝2t+1，故D正确。 故选：D。 题型4 利用a-t图像与坐标轴围成的面积求物体的速度(或速度变化量) 解｜题｜知｜识 通过微元法可以知道a﹣t图像的与坐标轴围成的面积表示速度变化量，再结合v＝v0+Δv就可以求出物体的速度。 【典例1】用手掌托着手机，打开加速度传感器，手掌从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的竖直方向上加速度随时间变化的图像，该图像以竖直向上为正方向。由此可判断出（　　） A．手机可能离开过手掌 B．手机在t1时刻运动到最高点 C．手机在t2时刻改变运动方向 D．手机在t3时刻达到最大速度 【答案】A 【解答】解：A.由图可知，手机的加速度某一段时间内等于重力加速度，则手机与手掌没有力的作用，手机可能离开过手掌，故A正确； B.根据Δv＝aΔt可知，a﹣t图像与坐标轴围成面积表示速度变化量，可知手机在t1时刻速度为正，还没有到最高点，故B错误； C.根据Δv＝aΔt可知，a﹣t图像与坐标轴围成面积表示速度变化量，可知手机在t2时刻前后速度均为正，运动方向没有发生改变，故C错误； D.根据Δv＝aΔt可知，t2时刻速度向上达到最大值，之后速度向上开始减小，故D错误。 故选：A。 题型5 动摩擦因数的性质和计算 解｜题｜知｜识 1.定义：彼此接触的物体做相对运动时摩擦力和正压力之间的比值，称为动摩擦因数μ．当物体处于水平运动状态时，正压力＝重力。 2.影响因素：不同材质的物体间动摩擦因数不同，μ与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关，无单位。 注意：动摩擦因数与压力无关、与接触面积大小无关、与滑动摩擦力的大小无关、与相对运动的速度大小无关。动摩擦系数是物体本身的属性，只与物体本身有关，与有没有进行相对运动，以及有没有正压力无关。所以不能说动摩擦系数与摩擦力成正比，与正压力成反比。只能说摩擦力与正压力和动摩擦系数成正比，也就是f＝μN。 【典例1】若这本书重约10N，将A4纸（质量忽略不计）抽出至少需用约2.5N的拉力，则A4纸和书页之间的动摩擦因数最接近（　　） A．0.25 B．0.40 C．0.50 D．2.0 【答案】A 【解答】解：根据F＝f上+f下，根据摩擦力的计算公式可有，， 可得A4纸和书页之间的动摩擦因数最接近，故A正确，BCD错误； 故选：A。 题型6 最大静摩擦力的性质和应用 解｜题｜知｜识 1.如果用一个平行于地面的力推沙发，沙发没有被推动，此时沙发必然受到一个与之相反的力来平衡这个力，这个力就是沙发与地面之间的摩擦力。 2.像这样如果相互接触的两个物体之间没有发生相对运动，而只有相对运动的趋势，此时两个物体间的摩擦力叫作静摩擦力。 3.如果推力增大，该静摩擦力也会增大，但是静摩擦力的增大有一个限度。当大于这个最大限度时，沙发被推动，沙发与地面之间的摩擦力变成滑动摩擦力。我们把这个最大限度叫作最大静摩擦力。 【典例1】若这本书共50张，100页，每一张纸完全相同且质量均为m。书与桌面之间的动摩擦因数为μ。将一张质量也为m的A4纸（质量不能忽略）夹在第70页和71页之间，用水平力把这张A4纸从书本中缓慢拉出时，书本恰好保持不动，则这张A4纸与书页之间的动摩擦因数应该最接近（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解答】解：设这张A4纸与书页之间的动摩擦因数为μ′，以书为对象，书处于静止状态，受力平衡，则有35μ′mg+36μ′mg＝51μmg 解得，故B正确，ACD错误； 故选：B。 题型7 判断是否存在摩擦力 解｜题｜知｜识 1.考点意义：有很多题目会综合考查摩擦力的相关知识，不区分静摩擦力和滑动摩擦力，所以设置本考点。 2.对于是否存在摩擦力可以按以下几个方法判断： ①条件法：根据摩擦力的产生条件进行判断。 a、接触面粗糙；b、两物体间存在弹力；c、有相对运动或相对运动的趋势。 ②假设法：假设有或者没有摩擦力，判断物体运动状态是否会改变。 【典例1】在将A4纸从书本中抽出的过程中，关于A4纸受到的摩擦力，下列分析正确的是（　　） A．只受其上面书页的摩擦力作用 B．只受其下面书页的摩擦力作用 C．同时受上、下书页的摩擦力作用 D．不能确定 【答案】C 【解答】解：在将A4纸从书本中抽出的过程中，A4纸同时受上、下书页的弹力作用，则A4纸同时受上、下书页的摩擦力作用，故C正确，ABD错误； 故选：C。 题型8 牛顿第三定律的理解与应用 解｜题｜知｜识 1．内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上． 2．作用力与反作用力的“四同”和“三不同”： 【典例1】已知A4纸与书页间的动摩擦因数为μ1，书与桌面间的动摩擦因数为μ2，μ1＝2μ2。现用一水平向右的拉力作用于A4纸（质量忽略不计），使书与其一同匀速运动，下列说法中正确的是（　　） A．A4纸受到的拉力大于书受到桌面的摩擦力 B．A4纸受到书的摩擦力大于书受到桌面的摩擦力 C．A4纸受到书的摩擦力与书受到A4纸的摩擦力大小相等 D．A4纸受到书的摩擦力是书受到A4纸的摩擦力的2倍 【答案】C 【解答】解：A、以A4纸和书为整体，根据平衡条件可知，A4纸受到的拉力等于书受到桌面的摩擦力，故A错误； B、以书为受力分析对象，根据平衡条件可知，A4纸对书的摩擦力等于书受到桌面的摩擦力，则A4纸受到书的摩擦力等于书受到桌面的摩擦力，故B错误； CD、A4纸受到书的摩擦力与书受到A4纸的摩擦力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，作用在同一直线上，故C正确，D错误。 故选：C。 题型9 超重与失重的概念、特点和判断 解｜题｜知｜识 1．实重和视重： （1）实重：物体实际所受的重力，它与物体的运动状态无关。 （2）视重：当物体在竖直方向上有加速度时，物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力。此时弹簧测力计的示数或台秤的示数即为视重。 2．超重、失重和完全失重的比较： 现象 实质 超重 物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于 物体重力的现象 系统具有竖直向上的加速度或加速度有竖直向上的分量 失重 物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于 物体重力的现象 系统具有竖直向下的加速度或加速度有竖直向下的分量 完全 失重 物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力为零 的现象 系统具有竖直向下的加速度，且a＝g 【典例1】某同学手提一袋水果站在电梯内，在下列四种情形中，手受到的拉力最大的是电梯（　　） A．匀速上升 B．匀速下降 C．加速上升 D．加速下降 【答案】C 【解答】解：当电梯匀速上升或者匀速下降时，水果处于平衡状态，拉力都等于水果的重力，当电梯加速上升时，水果处于超重状态，拉力大于水果的重力，当电梯加速下降时，水果处于失重状态，拉力小于重力，水果受到的拉力与手收到的拉力大小是相等的，所以，手受到的拉力最大的是电梯加速上升，故C正确，ABD错误； 故选：C。 【变式1】小明家住26层，他放学后，乘坐电梯从1层直达26层。假设电梯刚启动时做加速直线运动，中间一段做匀速直线运动，最后一段时间做减速直线运动。在电梯从1层直达26层的过程中，下列说法中正确的是（　　） A．电梯刚启动时，小明处于超重状态 B．电梯刚启动时，电梯地板对小明的支持力等于小明受到的重力 C．电梯上升的过程中，小明一直处于超重状态 D．小明的速度方向发生了变化 【答案】A 【解答】解：AB.电梯刚启动时做加速直线运动，小明有向上的加速度，小明处于超重状态，地板对小明的支持力大于小明受到的重力，故A正确，B错误； C.电梯启动和向上加速时，加速度向上，而减速运动时，加速度向下，加速度方向发生了变化，故小明先超重后失重，故C错误； D.由于电梯运动方向一直向上，故速度方向没有发生变化，故D错误。 故选：A。 【变式2】某同学在学习了“超重和失重”之后，通过体重计深入的进行了体验式学习。他立于体重计上进行蹲起动作，并用手机拍摄下体重计示数变化的过程，进而对视频进行分析测量，绘制了如图所示的体重计示数随时间变化的关系图像。由此可知（　　） A．显然，“超重”即质量增加，而“失重”即质量减小 B．a到b对应着下蹲过程，而b到c对应着起立过程 C．在0～8s内，该同学完成两次完整的蹲下起立动作 D．该同学体重约500N，而在蹲下起立过程中对体重计的最大压力约700N 【答案】D 【解答】解：A．当物体具有向上的加速度时，物体处于超重状态；物体具有向下的加速度时，物体处于失重状态，不管物体处于“超重”和“失重”状态，物体所受重力不变，物体的质量不变，故A错误； BC．下蹲过程先向下加速后向下减速，加速度方向先向下后向上，先处于失重后处于超重；起立过程先向上加速后向上减速，加速度方向先向上后向下，先处于超重后处于失重；由题图可知，a到c对应着下蹲过程，而d到f对应着起立过程，在0～8s内，该同学完成1次完整的蹲下起立动作，故BC错误； D．由题图可知，该同学体重约500N，而在蹲下起立过程中对体重计的最大压力约700N，故D正确。 故选：D。 【变式3】2024年巴黎奥运会新增的霹雳舞项目在巴黎协和广场完赛，来自河南新乡的运动员刘清漪获得铜牌，首次征战奥运会的她，向世界展现了自己的能力。刘清漪在比赛中完成了很多高难度动作，若不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．研究刘清漪在比赛中旋转技术时，可以将她视为质点 B．刘清漪离开地面后在空中上升过程中，她处于失重状态 C．刘清漪起跳时受到地面的支持力是由脚的形变产生的 D．刘清漪在空中旋转速度越大，她的惯性一定越大 【答案】B 【解答】解：A．研究刘清漪在比赛中旋转技术时，他的大小和形状不能忽略，不可以将她视为质点，故A错误； B．刘清漪离开地面后在空中上升过程中，她有向下的重力加速度，处于失重状态，故B正确； C．刘清漪起跳时由于地面形变要恢复原状，对接触的脚施加力的作用，故C错误； D．惯性是物体本身具有的一种性质，惯性的大小只与物体的质量有关，质量越大，惯性一定越大，惯性与速度无关，故D错误。 故选：B。 题型10 根据超重或失重状态计算物体的运动情况 解｜题｜知｜识 1.超重、失重的性质：物体的加速度向上，则物体处于超重状态；物体的加速度向下，则物体处于失重状态。 2.已知物体的重力及视重就可以计算出物体的加速度情况。 【典例1】直升机悬停在空中，投放装有物资的箱子，箱子由静止开始下落，下落过程中所受空气阻力的大小与箱子下落速度的平方成正比，下落过程中箱子始终保持图示状态。忽略箱内空气对物体的影响，在箱子加速下落过程中，下列说法正确的是（　　） A．物资可能离开箱子的下底面 B．物资的加速度逐渐增大 C．刚投放时物资对下底面的压力最大 D．箱子对物资的支持力可能越来越大 【答案】D 【解答】解：B、对箱子和物资整体进行分析，根据牛顿第二定律有（M+m）g﹣kv2＝（M+m）a，箱子先向下做加速运动，速度增大，则加速度减小，则箱子先向下做加速度减小的加速运动，当加速度减为0时，箱子向下做匀速直线运动，故B错误； A、由于箱子先向下做加速度减小的加速运动，后向下做匀速直线运动，则加速度由重力加速度逐渐减小至0，可知，物资的加速度能够始终等于箱子的加速度，即物资不可能离开箱子的底面，故A错误； D、对物资进行分析，根据牛顿第二定律有mg﹣N＝ma，结合上述，加速度开始减小，若箱子落地前加速度还没有减为0，则箱子对物资的支持力越来越大，故D正确； C、刚刚投放时，箱子速度为0，空气阻力为0，箱子的加速度为重力加速度，即物资的加速度为重力加速度，此时物资对下底面的压力为0，即刚投放时物资对下底面的压力最小，故C错误。 故选：D。 【变式1】某同学站在水平放置于电梯内的电子秤上，电梯运行前电子秤的示数如图甲所示。电梯竖直上升过程中，某时刻电子秤的示数如图乙所示，取g＝10m/s2，则该时刻电梯（　　） A．做加速运动，加速度大小为1.05m/s2 B．做减速运动，加速度大小为1.05m/s2 C．做加速运动，加速度大小为0.50m/s2 D．做减速运动，加速度大小为0.50m/s2 【答案】C 【解答】解：电梯竖直上升过程中，电子秤的示数增大，说明该时刻该同学处于超重状态，则电梯的加速度的方向向上，电梯向上加速运动。 根据牛顿第二定律有F﹣mg＝ma 可得a＝m/s2＝0.50m/s2 故ABD错误，C正确； 故选：C。 【变式2】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 【解答】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，具有向下的加速度，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，对王一同学可得mg﹣N＝ma 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，加速度向上，可能减速下降，也可能加速上升，故D错误。 故选：C。 【变式3】某同学用智能手机中加速度传感器研究运动。用手掌托着手机，打开加速度传感器，手掌从静止开始迅速上下运动，得到竖直方向的加速度随时间变化图像如图所示，以竖直向上为正方向，重力加速度g＝10m/s2，由此可判断出手机（　　） A．t1时刻运动到最高点 B．t2时刻运动到最高点 C．t3时刻对手掌的压力为零 D．t1～t3时间内，受到的支持力先减小再增大 【答案】C 【解答】解：A、t1时刻向上的加速度最大，此时手机将继续向上运动，还没有运动到最高点，故A错误； B、t2时刻加速度为零，此时手机向上的速度最大，还没有运动到最高点，故B错误； C、t3时刻手机的加速度向下，且加速度为g，此时手机完全失重，则对手掌的压力为零，故C正确； D、t1～t3时间内，加速度先向上后向下，则手机先超重后失重，手机对手掌的压力先增大再减小，可知手机受到的支持力先增大再减小，故D错误。 故选：C。 题型11 超重与失重的图像问题 解｜题｜知｜识 超重与失重的图像问题分类： 1.F﹣t图像：将物体的视重随时间变化的情况作成F﹣t图像，就可以轻松的判断物体的超、失重状态。进而可以求解相关的运动参数。 2.v﹣t（或x﹣t等运动学图像）：通过运动学图像的物理意义间接分析出物体的超、失重状态，并求解相关的运动参数。 【典例1】小明站在力传感器上完成“下蹲一站起”动作，传感器记录的力随时间变化图像（图像）如图所示，重力加速度g＝10m/s2，则（　　） A．小明在完成“下蹲一站起”动作时，重力改变 B．小明在站起过程中，先超重后失重 C．小明在下蹲过程中，一直处于失重状态 D．小明在8s内做了两套“下蹲一站起”动作 【答案】B 【解答】解：A．重力G＝mg，质量和重力加速度不变，重力不变，故A错误； B．人在站起过程中，先加速起立再减速起立，所以先超重后失重，故B正确； C．人在下蹲过程中，先加速下降再减速下降，所以先失重后超重，故C错误； D．人在下蹲过程中，力传感器的示数先变小后变大，人在站起过程中，力传感器的示数先变大后变小，所以人在8s内完成了一次下蹲和一次站起动作，故D错误。 故选：B。 【变式1】蹦极，也叫机索跳，是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动，该活动中包含了很多的物理知识。现在蹦极绳上安装一个力传感器，运动员在某次蹦极活动中，力传感器显示的蹦极绳上的弹力与时间的关系图像如图所示，那么由图像获得信息正确的是（　　） A．ab过程中是绳子的松弛状态 B．人在c点具有竖直向上的最大的加速度 C．cd过程中绳子正在逐渐伸长 D．人在e点的加速度最小 【答案】B 【解答】解：A、根据题意分析可知，ab过程中绳子上弹力不为零，绳子处于绷紧状态，故A错误； B、根据题意分析可知，人在c点时绳子上弹力最大，根据可知，此时人具有竖直向上的最大加速度，故B正确； C、根据题意分析可知，cd过程中弹力逐渐变小，绳子正在逐渐缩短，故C错误； D、根据题意分析可知，人所受的重力大小等于F0，当弹力等于F0时，加速度为零，此时加速度最小，故D错误。 故选：B。 【变式2】把一压力传感器固定在水平地面上，轻质弹簧竖直固定在压力传感器上，如图甲所示。t＝0时刻，将金属小球从弹簧正上方由静止释放，小球落到弹簧上后压缩弹簧到最低点，又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。压力传感器中压力大小F随时间t变化图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．t1时刻，小球的速度最大 B．t1～t2时间内，小球始终处于失重状态 C．t1～t3时间内，小球先失重再超重 D．t2～t3时间内，小球先加速再减速 【答案】D 【解答】解：AB．由压力传感器中压力大小F随时间t变化图像图乙可知，在t1时刻，小球落到弹簧上，开始压缩弹簧，开始一段时间，小球受到的重力大于弹力，加速度方向向下，小球的速度仍在增大，当弹力大小等于重力时，加速度为零，小球的速度最大，之后小球所受弹力大于重力，加速度方向向上，直至t2时刻弹力达到最大，小球速度为零，所以t1～t2时间内，小球先处于失重状态后处于超重状态，故AB错误； CD．由小球受力和运动的对称性可知，t2～t3时间内小球加速度方向先向上再向下，即先加速后减速，可知t1～t3时间内，小球下落过程先失重再超重，小球上升过程先超重再失重，故C错误；D正确。 故选：D。 【变式3】一质量为m的滑块（可视为质点），以不同的初速度v0从斜面顶端沿斜面下滑，下滑的最大距离x与的关系图像如图所示，已知斜面长度为6m，下列说法正确的是（　　） A．滑块下滑过程中处于失重状态 B．滑块下滑的加速度大小为0.5m/s2 C．若v0＝3m/s，滑块沿斜面下滑的时间为3s D．若v0＝4m/s，滑块沿斜面下滑的时间为4s 【答案】C 【解答】解：AB．滑块沿斜面向下做匀减速直线运动，加速度方向要斜面向上； 根据运动的合成与分解，滑块具有竖直向上的分加速度，因此滑块处于超重状态； 设加速度的大小为a，根据运动学公式 变形得 图像的斜率 结合函数，图像的斜率 代入数据解得滑块下滑的加速度大小为a＝1m/s2 综上分析，故AB错误； CD．若v0＝3m/s，滑块沿斜面下滑的位移为 下滑时间为 同理可知，若v0＝4m/s，滑块减速至速度为零下滑的位移为 由位移公式可得 解得t2＝2s 另一解6s不符合题意舍去，故C正确，D错误。 故选：C。 题型12 测定自由落体运动的加速度 解｜题｜知｜识 测定自由落体运动的加速度的几种方法列举如下： 1.打点计时器法 （1）实验装置如图所示。打点计时器固定在铁架台上，纸带一端系着重物，另一端穿过打点计时器。用夹子夹住纸带，启动打点计时器，松开夹子后重物自由下落，选择打出点迹清晰的纸带。 （2）对纸带上计数点间的距离h进行测量，利用g＝'求出重力加速度。 2.频闪照相法 频闪照相机可以每间隔相等的时间拍摄一次，利用频闪照相机可追踪记录做自由落体运动的物体的位置，根据Δx是否为恒量，可判断自由落体运动是否为匀变速直线运动。根据匀变速直线运动的推论Δx＝aT2可求出重力加速度g＝。由g＝也可以求出重力加速度g。 3.滴水法 （1）如图所示，让水滴自水龙头滴下，在水龙头正下方放一个盘，调节水龙头，让水一滴一滴地滴下，并调节使第一滴水碰到盘的瞬间，第二滴水正好从水龙头开始下落，并且能依次持续下去。 （2）用刻度尺测出水龙头距盘面的高度h。 （3）测出每滴水下落的时间T，其方法是：当听到某一滴水滴落在盘上的同时，开启停表开始计时，之后每落下一滴水依次计数1，2，3，…，当数到n时按下停表停止计时，则每一滴水下落的时间T＝。 （4）由h＝得g＝＝。 【典例1】另一学习小组利用图所示装置测量小铁球做自由落体运动的加速度。小铁球、光电门在同一竖直直线上，切断电磁铁电源之后，小铁球自由下落并能通过光电门。已知小铁球的直径为d，其初始位置到光电门的距离为h（h≫d），通过光电门的遮光时间为t。小铁球下落过程中的加速度表达式正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】B 【解答】解：小铁球通过光电门的速度为 小铁球下落过程，根据速度—位移公式有 v2＝2ah 联立可得，故ACD错误，B正确。 故选：B。 过 关 验 收 1．2024年9月，我国的朱雀三号可重复使用火箭进行了可回收运载火箭的试验，为将来降低航天发射成本奠定了坚实基础。不考虑火箭质量的变化，关于火箭的运动，下列说法正确的是（　　） A．火箭向上飞行时一定处于超重状态 B．火箭加速向上运动的过程中，其惯性越来越大 C．火箭返回地球的过程中，其惯性越来越小 D．火箭减速下降时一定处于超重状态 【答案】D 【解答】解：A、火箭向上减速飞行时，加速度方向向下，物体处于失重状态，故A错误； B、火箭加速向上运动的过程中，质量不变，惯性不变，故B错误； C、火箭返回地球的过程中，质量不变，惯性不变，故C错误； D、火箭减速下降时，加速度方向向上，火箭处于超重状态，故D正确； 故选：D。 2．2024年春晚杂技节目《跃龙门》为观众带来了一场视觉盛宴。彩排时为确保演员们能够准确掌握发力技巧，教练组将压力传感器安装在图甲所示的蹦床上，记录演员对弹性网的压力。图乙是某次彩排中质量为m的演员在竖直方向运动时计算机输出的压力﹣时间（F﹣t）图像，运动员可视为质点。不计空气阻力，重力加速度g＝10m/s2，下列说法正确的是（　　） A．演员在a时刻速度为零，加速度为零 B．演员在b时刻速度最大 C．演员离开弹性网后上升的最大高度为3.2m D．演员在a到b时间段内处于超重状态 【答案】C 【解答】解：A．演员在a时刻位于最低点，速度为零，蹦床的弹力大于演员的重力，有向上的加速度，故加速度不为零，故A错误； B．当弹力等于重力时，演员的速度最大，由图可知，演员在b时刻，弹力为零，速度不是最大，故B错误； C．由乙图可知，演员在空中运动的时间为t＝1.6s，根据竖直上抛运动的对称性可知，演员上升的时间 故演员上升的高度 故C正确； D．演员在a时刻，弹力大于重力，演员处于超重状态，演员在b时刻，弹力小于重力，演员处于失重状态，故D错误。 故选：C。 3．跳伞运动已成为年轻人最喜爱的极限运动之一。跳伞运动员由高空沿竖直方向落下，t1时刻开启降落伞，t2时刻开始做匀速直线运动直到t3时刻落地，速度传感器记录此过程中运动员的v﹣t图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．0～t1时间内，运动员的加速度逐渐增大 B．t1～t2时间内，运动员处于超重状态 C．t2时刻，运动员只受重力和空气阻力 D．t2～t3时间内，降落伞受到的空气阻力逐渐减小 【答案】B 【解答】解：A、根据题意分析可知，v﹣t图斜率表示加速度，图像可知0～t1时间内图像斜率逐渐减小，运动员的加速度逐渐减小，故A错误； B、根据题意分析可知，t1～t2时间内，运动员做减速运动，加速度向上，运动员处于超重状态，故B正确； C、根据题意分析可知，t2时刻，运动员除受重力和空气阻力外，还受到降落伞的绳子拉力，故C错误； D、根据题意分析可知，t2～t3时间内，运动员匀速运动，降落伞受到的空气阻力不变，故D错误。 故选：B。 4．某同学设计制作了一个“竖直加速度测量仪”，其结构如图所示。一根轻弹簧上端固定，在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一根直尺，弹簧下端挂一个质量m＝0.10kg的重物，重物静止时弹簧的伸长量x0＝5.00cm，指针指在O点。已知图中OM＝ON＝1.00cm，规定竖直向下为正方向，取重力加速度g＝10m/s2。下列说法不正确的是（　　） A．若指针指在ON之间某点时，被测物体可能在减速上升 B．M点应标记的加速度值为﹣2.0m/s2 C．该测量仪上的刻度所对应加速度的值是均匀的 D．若指针指在OM之间某点时，被测物体处于失重状态 【答案】D 【解答】解：D、重物静止时弹簧的伸长量x0，根据平衡条件有kx0＝mg， 解得k＝20N/m， 若指针指在OM之间某点时，弹簧的伸长量增大，弹簧弹力大于物体重力，重物的合力向上，物体有向上的加速度，被测物体处于超重状态，故D错误， A、若指针指在ON之间某点时，弹簧的伸长量减小，弹簧弹力小于物体重力，物体有向下的加速度，被测物体处于失重状态，被测物体可能在减速上升，故A正确； B、指针指在M点时，根据牛顿第二定律得mg﹣k（x0+xOM）＝ma， 解得a＝﹣2.0m/s2，方向竖直向上，由于规定竖直向下为正方向，所以M点应标记的加速度值为﹣2.0m/s2，故B正确； C、设O点至指针所指位置的位移为x，根据牛顿第二定律有mg﹣k（x0+x）＝ma′， 又kx0＝mg， 联立解得，故该测量仪上的刻度所对应加速度的值是均匀的，故C正确。 本题选不正确的，故选：D。 5．现用某款智能手机进行竖直上抛实验：用手掌托着智能手机，打开加速度传感器，把手机向上抛出，然后又在抛出点接住手机，以竖直向上为正方向，测得手机在竖直方向的加速度随时间变化的图像如图所示，则手机（　　） A．在t1～t3时间内手机先加速后减速 B．在t3时刻手机到达最高点 C．在t2～t4时间内，手机处于失重状态 D．在t2～t4时间内手机受到的支持力逐渐减小 【答案】D 【解答】解：A、由题图可知，t1～t3时间加速度向上，手机一直在向上加速，故A错误； B、t3时刻手机的加速度为0，此时手机向上的速度达到最大，由于惯性手机会继续向上运动，所以在t3时刻手机还没有到达最高点，故B错误； C、在t2～t4时间内加速度先向上再向下，根据失重的判断标准：加速度向下；超重的判断标准：加速度向上可知，手机应处于先超重再失重状态，故C错误； D、t2～t3时间内加速度向上，大小逐渐减小，根据牛顿第二定律，则有 FN﹣mg＝ma 随着a的减小，手机受到支持力逐渐减小，t3～t4时间内加速度向下，逐渐增大，根据牛顿第二定律 mg﹣FN＝ma 随着a的增大，手机受到支持力逐渐减小，则在t2～t4时间内手机受到的支持力逐渐减小，故D正确。 故选：D。 6．杂技表演水流星如图所示，一根绳系着盛水的杯子，随着演员的抡动，杯子在竖直平面内做变速圆周运动，已知轨迹半径为r＝0.4m，水的质量200g，杯子的质量50g，绳子质量不计，重力加速度g＝10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A．杯子运动到最高点时，水恰好不流出，则最高点速度大小为4m/s B．当杯子运动到最高点N时速度大小为6m/s时，水对杯子的弹力大小为16N，方向竖直向下 C．杯子在下降过程速度变大，合力沿轨迹切线方向的分力与速度同向 D．杯子在最低点M时处于受力平衡状态 【答案】C 【解答】解：A．杯子在竖直平面内做变速圆周运动，轨迹半径为r＝0.4m，杯子运动到最高点时，水刚好不落下，对水则有 所以杯子在最高点时的速度为 v＝2m/s 故A错误； B．当杯子到最高点速度为6 m/s时，对水根据牛顿第二定律有 解得 FN＝16N 即杯子对水的弹力为16 N，方向竖直向下，根据牛顿第三定律可得水对杯子的弹力大小为16 N，方向竖直向上，故B错误； C．杯子在运动过程中做的是变速圆周运动，沿圆周下降过程速度增加是因为其受到的合力沿切线方向的分力与速度同向，故C正确； D．杯子在最低点时加速度方向竖直向上，此时杯子处于超重状态，故D错误。 故选：C。 7．如图，用手掌托着质量为1kg的书，由静止向上运动了一段距离后停下。已知该过程中书的加速度大小始终为2m/s2，重力加速度g＝10m/s2，下列说法正确的是（　　） A．书一直向上运动，故一直处于超重状态 B．前半段运动过程中，书受到的支持力为12N C．前半段运动过程中，书受到的重力变为12N D．后半段运动过程中，书受到的重力变小 【答案】B 【解答】解：A.书在向上运动的过程中，虽然速度方向向上，但由于加速度方向先向上后向下，所以书处于先超重后失重状态，故A错误； B.对书进行受力分析，书受到竖直向下的重力和竖直向上的支持力。根据题目意思，前半段运动过程应该是指加速运动过程， 根据牛顿第二定律有：FN−mg＝ma， 解得：FN ＝12N，故B正确； CD.书受到的重力是由地球对书的吸引产生的，与书的运动状态无关，所以无论书如何运动，它受到的重力都保持不变，故CD错误。 故选：B。 8．小孙同学手端餐盘走向餐桌的过程中时的情景如图所示。假设餐盘保持水平，盘中的物品四周都留有一定的空间，并与餐盘保持相对静止，则下列说法正确的是（　　） A．匀速向前行走时，盘对水果的作用力水平向前 B．减速行走时，水果受到4个力的作用 C．将餐盘竖直向下放到餐桌上的过程中，食物一直处于超重状态 D．若餐盘稍微倾斜，但盘和水果仍静止，则水果受盘的作用力竖直向上 【答案】D 【解答】解：A、匀速向前行走时，餐盘和水果都处于匀速直线运动状态，根据牛顿第一定律，水果在水平方向上不受力的作用，因此盘对水果的作用力在水平方向上为零，故A错误； B、减速行走时，水果受到重力、水果盘对水果的支持力和摩擦力，共3个力的作用，故B错误； C、将餐盘竖直向下放到餐桌上的过程中，食物的加速度先向下后向上，则先失重后超重，故C错误； D、若餐盘稍微倾斜，但盘和水果仍静止，则水果受盘的作用力与重力等大反向，即竖直向上，故D正确。 故选：D。 9．2024年6月2日6点23分，搭载负离子探测仪等多种仪器的“嫦娥六号”成功着陆在月球背面南极﹣艾特肯盆地预选着陆区。月球上没有大气，“嫦娥六号”完全靠发动机竖直向下喷出气体产生反推力实现减速下降，下降过程中（　　） A．负离子探测仪处于失重状态 B．负离子探测仪惯性越来越小 C．反推力大于发动机喷出气体的力 D．反推力大于“嫦娥六号”所受的重力 【答案】D 【解答】解：A、在下降过程中，负离子探测仪的加速度方向竖直向上，所以负离子探测仪处于超重状态，故A错误； B、惯性大小的唯一量度是质量，负离子探测仪的质量不变，所以负离子探测仪的惯性不变，故B错误； C、反推力和发动机喷出气体的力是一对相互作用力，它们大小相等，故C错误； D、“嫦娥六号”受重力和反推力作用，重力方向竖直向上，反推力方向竖直向上，“嫦娥六号”做减速运动，即合力方向向上，根据牛顿第二定律可知反推力大于“嫦娥六号”的重力，故D正确。 故选：D。 10．2024年巴黎奥运会中国体育代表团获得40金，创下参加境外奥运会金牌数最多的纪录，金牌总数第一。其中，全红婵获10米跳台跳水冠军，樊振东获乒乓球男子单打冠军，郑钦文获网球女子单打冠军，杨家玉获田径女子20公里竞走冠军，下列关于运动和力的说法，正确的是（　　） A．全红婵跳水下落时看到水面迎面扑来是选择水面为参考系 B．研究樊振东在乒乓球比赛中乒乓球的旋转时，可以将乒乓球视为质点 C．郑钦文击出的网球在空中运动到最高点时，网球处于失重状态 D．杨家玉竞走过程中所受地面的摩擦力为滑动摩擦力 【答案】C 【解答】解：A．全红婵跳水下落时看到水面迎面扑来是选择自己为参考系，故A错误； B．研究樊振东在乒乓球比赛中乒乓球的旋转时，乒乓球的大小和形状不可以忽略，不可以将乒乓球视为质点，故B错误； C．郑钦文击出的网球在空中运动到最高点时，网球只受重力，则网球处于失重状态，故C正确； D．杨家玉竞走过程中所受地面的摩擦力为静摩擦力，故D错误。 故选：C。 11．结合课本和生活中出现的如图情景，下列说法正确的是（　　） A．图甲中木板对托盘的压力就是木块和木板的总重力 B．图乙中伽利略利用该实验说明了“物体的运动不需要力来维持” C．图丙中A同学推动B同学时，A对B的作用力大于B对A的作用力 D．图丁中，王亚平在太空授课时处于完全失重状态，重力消失了 【答案】B 【解答】解：A．木板对托盘的压力是弹力，与重力是不同性质的力，只能说木板对托盘的压力大小等于木块和木板的总重力大小，故A错误； B．图乙是伽利略的理想斜面实验，说明运动不需要力维持，故B正确； C．A同学推动B同学时，A对B的作用力与B对A的作用力是相互作用力，根据牛顿第三定律可知大小相等，故C错误； D．完全失重状态是指对绳的拉力或者对支撑物的压力为零，但重力不变，所以在太空中完全失重，是视重为0的现象，而重力不会消失的，故D错误。 故选：B。 12．2024年11月21日在深圳召开的第六届载人航天学术大会上，中国载人航天工程总设计师周建平表示根据计划，我国将在2030年前实现中国人首次登陆月球，开展月球科学考察。若探测器在月球表面减速着陆（速度沿竖直方向），依靠反推发动机减速，下列有关说法正确的有（　　） A．减速着陆过程探测器处于超重状态 B．减速着陆过程探测器处于失重状态 C．反推发动机对探测器的作用力大于探测器对反推发动机的作用力 D．反推发动机对探测器的作用力小于探测器对反推发动机的作用力 【答案】A 【解答】解：AB.向下减速过程中加速度方向竖直向上，则探测器处于超重状态，故A正确，B错误； CD.根据牛顿第三定律，反推发动机对探测器的作用力大小等于探测器对反推发动机的力，故CD错误。 故选：A。 13．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 【答案】D 【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。 （多选）14．（改编）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。不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．人向上弹起过程中，踏板对人的作用力大于人对踏板的作用力 B．人向上弹起过程中，先处于超重状态后处于失重状态 C．弹簧压缩到最低点时，高跷对人的作用力大于人的重力 D．从最高点下落至最低点的过程，人先做匀加速运动后做匀减速运动 【答案】BC 【解答】解：A．踏板对人的作用力和人对踏板的作用力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律可知，相互作用力大小相等，作用方向相反，故A错误； B．当人开始向上弹起时，高跷对人向上的支持力大于人的重力，人处于超重状态：当人向上运动并减速时，高跷对人向上的支持力小于人的重力，人处于失重状态，故B正确； C．当弹簧压缩到最低点时，人的速度已经为0，并要开始向上做加速运动，则高跷对人的作用力大于人的重力，故C正确； D．当人从最高点开始下落时，人处于完全失重状态，人做自由落体运动；当弹簧触地时，弹簧会向上产生弹力，并且弹力随着压缩量的增加而增大，所以人会先做加速度减小的加速运动，后做加速度增加的减速运动，故D错误。 故选：BC。 （多选）15．北京时间2025年10月31日23时44分，搭载了神舟二十一号载人飞船的“长征二号F遥二十一”运载火箭点火发射升空。神舟二十一号航天员乘组在轨期间将新开展27项科学与应用项目，其中，将首次在轨实施国内啮齿类哺乳动物空间科学实验。本次选用了两雌两雄四只小鼠随飞船进行在轨饲养，随后四只小鼠将随神舟二十号载人飞船返回地球。关于4只小鼠在随火箭发射升空和随返回舱回到地面的过程中，则（　　） A．随火箭加速上升过程中，小鼠处于失重的状态 B．随火箭加速上升过程中，小鼠处于超重的状态 C．随返回舱在着陆场附近减速下降过程中，小鼠处于超重的状态 D．随返回舱在着陆场附近减速下降过程中，小鼠处于失重的状态 【答案】BC 【解答】解：随火箭加速上升过程和随返回舱在着陆场附近减速下降过程，小鼠所受合力方向向上，加速度向上，均处于超重状态，故BC正确，AD错误。 故选：BC。 （多选）16．如图所示，原来静止的木箱内，物体A被一根伸长的轻弹簧拉住并保持静止。若突然发现A相对木箱底向右移动，则木箱可能的运动情况是（　　） A．木箱向左加速运动 B．木箱向右加速运动 C．木箱在加速上升，物块A处在超重状态 D．木箱在加速下降，物块A处在失重状态 【答案】AD 【解答】解：原来物体A处于静止状态，弹簧拉力等于物体A所受静摩擦力，摩擦力方向水平向左。突然发现A相对木箱底向右移动，是因为弹簧拉力大于A所受静摩擦力，则A与木箱之间的最大静摩擦减小，即物体A与木箱之间的正压力减小，说明此时A处于失重状态，即木箱应该是加速下降或者减速上升；或者是因为木箱向左的加速运动，且大于物体A的加速度，则物体A相对于木箱向右运动，故AD正确，BC错误。 故选：AD。 （多选）17．质量为m的乘客乘坐竖直电梯上楼，其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示，速度大小用v表示，重力加速度大小为g。以下判断正确的是（　　） A．0～t1时间内，v减小，FN＜mg B．0～t1时间内，v增大，FN＞mg C．t2～t3时间内，v减小，FN＜mg D．t2～t3时间内，v增大，FN＞mg 【答案】BC 【解答】解：AB、根据s﹣t图象的斜率表示速度可知，0～t1时间内，v增大，乘客竖直向上做加速运动，加速度方向向上，所受支持力大于重力，即FN＞mg，故A错误，B正确； CD、t2～t3时间内，速度v减小，乘客竖直向上做减速运动，加速度方向向下，所受支持力小于重力，即FN＜mg，故C正确、D错误。 故选：BC。 18．在电梯中用细绳静止悬挂一重物，当电梯在竖直方向运动时，突然绳子断了，由此可以判断电梯此时的运动情况是（　　） A．电梯可能是加速上升 B．电梯可能是减速上升 C．电梯可能是匀速上升 D．电梯的加速度方向一定向下 【答案】A 【解答】解：D、在电梯中用细绳静止悬挂一重物，当电梯在竖直方向运动时，突然绳子断了，表明细绳的弹力突然增大，即细绳的弹力大于重力，重物的合力向上，即电梯的加速度方向向上，故D错误； ABC、由于电梯的初速度为0，加速度方向向上，可知电梯可能是加速上升，故A正确，BC错误。 故选：A。 19．结合课本和生活中出现的以下情景，下列说法正确的是（　　） A．图甲中木块对托盘的压力就是木块的重力 B．图乙中伽利略利用该实验说明了“物体的运动不需要力来维持” C．图丙中A同学推动B同学时，A对B的作用力大于B对A的作用力 D．图丁中，王亚平在太空授课时处于完全失重状态，重力消失了 【答案】B 【解答】解：A．木块对托盘的压力是弹力，与重力是不同性质的力，只能说木块对托盘的压力大小等于木块的重力大小，故A错误； B．图乙是伽利略的理想斜面实验，说明运动不需要力维持，故B正确； C．A同学推动B同学时，A对B的作用力与B对A的作用力是相互作用力，总是大小相等，方向相反，作用在同一直线上，故C错误； D．完全失重状态是指对绳的拉力或者对支撑物的压力为零，但重力不变，所以在太空中完全失重，是人对支撑物的压力为0的现象，重力不会消失的，故D错误。 故选：B。 20．水平放置的两本书，书页相互交叉很难被拉开。在下列哪种生活情境中，更容易拉开这两本书（　　） A．静止的电梯中 B．加速下降的电梯中 C．匀速下降的电梯中 D．加速上升的电梯中 【答案】B 【解答】解：失重导致压力变小，最大静摩擦力变小，加速度向下为失重，加速下降的电梯中，加速度向下，最大静摩擦力变小，更容易拉开这两本书，故B正确，ACD错误。 故选：B。 21．一学习小组在教室里取一个旧矿泉水瓶，在其底部侧面开一个小孔，如图所示，用手指按住小孔并装满水，放开按住的手指后，立即释放瓶子让其自由下落，不计空气阻力。关于瓶子中的水，下列说法中正确的是（　　） A．下落的加速度变大 B．处于完全失重状态，不会喷出来 C．仍会从小孔喷出来，且喷射的速度与释放前一样大 D．仍会从小孔喷出来，但喷射的速度比释放前的小些 【答案】B 【解答】解：瓶子和水在空中做自由落体运动，加速度为重力加速度g，都处于完全失重状态，此时瓶子和水之间没有作用力，所以水不会喷出来，故ACD错误，B正确。 故选：B。 22．若将夹有A4纸的书（保持图4中的水平姿态）沿竖直方向匀加速下落，同时用力F向外抽A4纸，在A4纸未全部抽出过程中，关于力F，下列说法中正确的是（　　） A．可能为零 B．不可能为零 C．一直变大 D．先变大后变小 【答案】A 【解答】解：将夹有A4纸的书（保持图4中的水平姿态）沿竖直方向匀加速下落，若加速度刚好为重力加速度，则书和A4纸处于完全失重状态，书与A4纸的弹力为0，摩擦力为0，则力F为零； 若加速度不等于重力加速度，则书与A4纸的弹力不为0，但弹力保持不变，因为A4纸受到的摩擦力为动摩擦力，故A4纸受到的摩擦力保持不变，故力F保持不变，故A正确，BCD错误； 故选：A。 23．如图所示，某同学站在体重计上观察超重与失重现象。由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程；由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程。她稳定站立时，体重计的示数为A0，关于实验现象，下列说法正确的是（　　） A．“下蹲”过程，体重计的示数一直小于A0 B．“起立”过程，体重计的示数一直大于A0 C．“起立”的过程，先出现超重现象后处于平衡状态 D．“起立”、“下蹲”过程，都能出现体重计的示数大于A0的现象 【答案】D 【解答】解：A、“下蹲”过程中，人先向下做加速运动，后向下做减速运动，则人先处于失重状态，后处于超重状态，所以体重计示数先小于A0后大于A0，故A错误； BC、“起立”的过程中，人先向上做加速运动，后向上做减速运动，最后回到静止状态，则人先处于超重状态，后处于失重状态，体重计示数先大于A0后小于A0，故BC错误； D、根据以上分析可知，在“起立”、“下蹲”过程中，都会出现体重计的示数大于A0的现象，故D正确。 故选：D。 （多选）24．如图所示，物块A放在木箱内，物块A右端由一根处于伸长状态的水平轻弹簧与木箱连接。木箱和物块A均保持静止。若发现物块A突然相对木箱底面向右移动。下列情况可能的是（　　） A．木箱突然向下做加速运动 B．木箱突然向上做加速运动 C．木箱突然向右做加速运动 D．木箱突然向左做加速运动 【答案】AD 【解答】解：A.当木箱向下加速运动时，A处于失重状态，A对木箱的压力小于重力，最大静摩擦力比静止时小，故弹力可能大于最大静摩擦力，可能使弹簧拉动A相对木箱底面向右移动，故A正确； B.木箱保持静止时，在水平方向弹簧的弹力没有大于A与木箱之间的最大静摩擦力。当木箱向上加速运动时，A处于超重状态，A对木箱的压力大于重力，最大静摩擦力比静止时更大，故弹簧弹力小于向上加速时的最大静摩擦力，不可能使弹簧拉动A相对木箱底面向右移动，故B错误； CD.假设木箱向左以加速度a0运动时，A刚好没有发生滑动，对A由牛顿第二定律有fmax﹣kx＝ma0，可知，当木箱向左运动的加速度小于等于a0时，将不发生相对滑动；当加速度大于a0时，将使弹簧拉动A相对木箱底面向右移动；假设木箱向右以加速度a1运动时，A刚好没有发生滑动，对A由牛顿第二定律有fmax+kx＝ma1，可知，当木箱向右运动的加速度小于等于a1时，将不发生相对滑动；当加速度大于a1时，将使弹簧拉动A相对木箱底面向左移动。故C错误，D正确。 故选：AD。 （多选）25．某同学将一台体重计放在电梯内并且站在体重计上观察，在某段时间内发现体重计的示数是电梯静止时示数的，g取10m/s2。则在该段时间内，下列判断正确的是（　　） A．该同学加速度大小为2m/s2 B．该同学加速度大小为8m/s2 C．电梯可能是减速上升 D．电梯可能是减速下降 【答案】AC 【解答】解：CD．在某段时间内发现体重计的示数是电梯静止时示数的，该同学受到的支持力小于重力，处于失重状态，由于该同学处于失重状态，加速度向下，则电梯可能为减速上升或者加速下降，故C正确，D错误； AB．由牛顿第二定律得mg−N＝ma 其中 N＝mg 解得a＝2m/s2 故A正确，B错误。 故选：AC。 （多选）26．某课外兴趣小组开展超重、失重体验与研究。在竖直运行的升降电梯内的地板上放一体重计，小郭同学站在体重计上，电梯静止时体重计示数为50kg。某一段时间内，发现体重计示数稳定如图所示。若g＝10m/s2，则在这段时间内（　　） A．小郭同学的体重变为40kg B．电梯在向下做匀速运动 C．电梯的加速度大小为2m/s2方向一定竖直向下 D．电梯可能在以2m/s2的加速度向上匀减速运行中 【答案】CD 【解答】解：A.小郭同学处于失重状态，但小郭同学体重不变仍为50kg，故A错误； BCD.由图可知，小郭同学处于失重状态，则电梯的加速度方向一定竖直向下，电梯可能减速上升也可能加速下降，设加速度大小为a，根据牛顿第二定律可得mg﹣N＝ma，解得加速度大小为，解得a＝2m/s2，故CD正确，B错误。 故选：CD。 （多选）27．某同学在t＝0时刻静止站在体重称上，随后完成“下蹲”和“站起”的动作，体重称的示数F随时间t变化情况如图所示，g取10m/s2，由图中信息可以判断（　　） A．这位同学的质量为50kg B．整个过程中最大加速度约为6m/s2 C．这位同学先下蹲，休息一下后才站起 D．整个过程他完成两次“下蹲”和“站起”的动作 【答案】AB 【解答】解：A.开始时同学处于平衡状态，传感器的压力是500N，则其重力为500N，这位同学的质量为，故A正确； B.由图可知，同学对力传感器的最小压力约为200N，则加速度大小约为，最大压力约为700N，加速度大小约为，故B正确； CD.同学下蹲动作分别有失重和超重两个过程，先是加速下降失重（小于自身重力），到达一个最大速度后再减速下降超重（大于自身重力），站起过程分别有超重和失重两个过程，先是加速上升超重（大于自身重力），到达一个最大速度后再减速上升失重小于自身重力，由图像可知，这位同学只有下蹲动作，故CD错误。 故选：AB。 28．我国空降部队在抗震救灾过程中多次建立功勋，这与伞兵们平时严格的训练是分不开的。一伞兵从高空悬停的直升机上无初速度下落，5s后打开降落伞。规定竖直向下为正方向，其沿竖直方向运动的v﹣t图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．0～5s内伞兵处于完全失重状态 B．5～9s内，伞兵处于超重状态 C．伞兵下落50m时速度小于20m/s D．5～9s内伞兵所受的合力越来越大 【答案】B 【解答】解：A、由图可知，在0～5s时间伞兵做匀加速直线运动，加速度为＝8m/s2，不是完全失重状态，故A错误； B、由图可知，在5s～9s时间伞兵向下做减速运动，所以打开降落伞瞬间，加速度的方向向上，处于超重状态，故B正确； C、伞兵下落50m时m，解得t＝s，此时速度v＝at＝m/s＝20m/s＞20m/s，故C错误； D、由图可知，在5s～9s时间伞兵向下做减速运动，加速度越来越小，根据牛顿第二定律可知所受的合力越来越小，故D错误。 故选：B。 29．电梯上升过程中，某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系，如图所示，电梯处于超重状态的时段是（　　） A．从20.0s到30.0s B．从30.0s到40.0s C．从40.0s到50.0s D．从50.0s到60.0s 【答案】A 【解答】解：电梯上升过程，根据v﹣t图像可知，速度向上增加过程中，电梯加速度向上，处于超重状态，故对应时间为20.0s到30.0s，故A正确，BCD错误。 故选：A。 30．某同学站在力传感器上做“下蹲”和“站起”的动作，力传感器将采集到的数据输入计算机，可以绘制出压力随时间变化的图线。某次实验获得的图线如图所示，a、b、c为图线上的三点，下列有关图线的说法可能正确的是（　　） A．a→b→c为一次“下蹲”过程 B．a→b→c为一次“站起”过程 C．a→b为“下蹲”过程，b→c为“站起”过程 D．a→b为“站起”过程，b→c为“下蹲”过程 【答案】A 【解答】解：下蹲时先向下加速，失重，支持力小于重力，后向下减速，超重，支持力大于重力；站起时先向上加速，超重，支持力大于重力，后向上减速，失重，支持力小于重力；故a→b→c过程反映出一次“下蹲”过程，故A正确，BCD错误。 故选：A。 31．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 【解答】解：AB、由乙图像可知，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、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再减速上升，在这个过程中，小球的重力先小于弹簧弹力，重力后大于弹簧弹力，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。 32．引体向上是高中学生体质健康标准的选测项目，如图甲所示，质量为60kg的男同学用双手抓住单杠做引体向上，在竖直向上的运动过程中，他重心运动的速度v随时间t变化的图像如图乙所示，重力加速度大小取10m/s2，由图像可知（　　） A．t＝0.5s时，单杠对他的支持力约为582N B．t＝1.1s时，他向上运动到最高点 C．t＝1.5s时，他处于失重状态 D．t＝1.5s时，单杠对他的支持力约为600N 【答案】C 【解答】解：A．由v﹣t图像的斜率表示加速度可知，t＝0.5s时，加速度a＝ 根据牛顿第二定律可得N﹣mg＝ma 解得单杠对他的支持力为N＝mg+ma＝618N故A错误； B．由v﹣t图像可知，0～1.1s向上做加速运动，1.1s后向上减速运动，可知t＝1.1s时，并不是向上运动到最高点，故B错误； C．由v﹣t图像可知，t＝1.5s时，向上减速运动，加速度方向向下，处于失重状态，故C正确 D.他处于失重状态，单杠对他的支持力小于重力，即小于600N，D错误。 故选：C。 33．每个小朋友都有一个飞行梦，现在钢铁侠的梦想就能成为现实。消防员利用马丁飞行背包在某次高楼火灾观测时，从地面开始向上运动。他在竖直方向上飞行的v﹣t图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．消防员上升的最大高度为125m B．消防员在10～30s内正处于下降阶段 C．消防员在50～60s内处于失重状态 D．消防员在70～80s内加速度大小为1.5m/s2 【答案】C 【解答】解：A．由v﹣t图像与坐标轴围成的面积表示位移，可得消防员上升的最大高度为，故A错误； B．消防员由地面开始向上运动，由图可知，向上为正方向，因消防员在10～30s内速度为正，处于上升阶段，故B错误； C．v﹣t图像的斜率表示加速度，消防员在50～60s有向下的加速度，处于失重状态，故C正确； D．消防员在70～85s内做匀减速运动，故消防员在70～80s内的加速度，由加速度的定义式，可得，故D错误。 故选：C。 34．一次演习中，一空降特战兵实施空降，飞机悬停在高空某处后，空降特战兵从机舱中跳下，设空降特战兵沿直线运动，其速度—时间图像如图甲所示，当速度减为零时特战兵恰好落到地面。则下列说法正确的是（　　） A．空降特战兵前2s处于超重状态 B．由速度—时间图像可知，空降特战兵在从机舱中跳时离地面高度为500m C．由速度—时间图像可知，空降特战兵在从机舱中跳下后7s～13s时间段内，降落伞对空降特战兵的合力大于其重力 D．在太空站的完全失重环境中，仍然可以用弹簧测力计直接测出物体的重力 【答案】C 【解答】解：A、由图可知，前2s内空降特战兵向下做匀加速直线运动，加速度方向向下，则伞兵处于失重状态，故A错误； B、根据v﹣t图像与t轴所围面积表示位移，则空降特战兵在从机舱中跳时离地面高度：h＝×20m＝180m，故B错误； C、7s～13s时间段内，加速度大小：a＝||＝m/s2＝m/s2，设降落伞对空降特战兵的合力为F，由牛顿第二定律得：F﹣mg＝ma，可得：F＝mg+ma＞mg，故C正确； D、在太空站的完全失重环境中，物体处于漂浮状态，不用弹簧测力计直接测出物体的重力，故D错误。 故选：C。 （多选）35．蹦极是一项极限运动，在做好充足的防护措施的情况下，人们可以感受完全失重的刺激。蹦极所用的绳索可看成弹性绳，人蹦极下降过程中的加速度随下降位移变化的图像如图所示，忽略空气阻力以及绳索的重力，g为重力加速度，则下列说法正确的是（　　） A．从0到x1，加速度a0等于g B．从x1到x2，人处于减速状态 C．下降x1开始，人处于超重状态 D．下降到x2时，人的速度达到最大 【答案】AD 【解答】解： A。从0到x1，人做自由落体运动，加速度＝重力加速度，所以a0等于g，故A正确； B.从x1到x2，人的加速度向下，人在做加速度减小的加速运动，故B错误； C.从x1到x2，人的加速度向下，人处于失重状态，x2后，人的加速度向上，处于超重状态，故C错误； D.人下降到x2时，人的加速度为0，处于平衡状态，则向下的速度达到最大，故D正确。 故选：AD。 （多选）36．某人在地面上用体重计称得其体重为490N，他将体重计移至电梯内称量，t0至t3时间段内，体重计的示数如图所示。若取竖直向上为正方向，则电梯运行的v﹣t和a﹣t图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． 【答案】ABC 【解答】解：由G﹣t图象知：t0～t1时间内，人失重，根据G﹣G'＝ma可知，具有向下的恒定的加速度，t1～t2时间内匀速或静止，t2～t3时间内，超重，根据G''﹣G＝ma'可知，具有向上恒定的加速度，因此其运动情况可能是：t0～t3时间内先加速下降，再匀速下降，最后减速下降； 也可能是：先减速上升，静止，最后加速上升； 故ABC正确，D错误。 故选：ABC。 （多选）37．如图甲所示，运动员“3米跳板跳水”运动的过程可简化为：运动员走上跳板，将跳板从水平位置B压到最低点C，跳板又将运动员竖直向上弹到最高点A。运动员由C到A的v﹣t图像如图乙所示，该图像0∼t2部分为曲线，t2∼t3部分为直线，不计空气阻力，重力加速度取g，下列说法正确的是（　　） A．t1时刻运动员脱离踏板 B．t1时刻前运动员处于超重状态 C．t1～t2时间内运动员处于超重状态 D．t2～t3时间内运动员处于完全失重状态 【答案】BD 【解答】解：AD.由图像可知，t2∼t3部分为直线，则t2时刻运动员脱离踏板，处于空中阶段，加速度为重力加速度，运动员处于完全失重状态，故A错误，D正确； B.由图像可知，t1时刻前运动员向上加速运动，加速度方向向上，运动员处于超重状态，故B正确； C.由图像可知，t1∼t2时间内运动员向上减速运动，加速度方向向下，运动员处于失重状态，故C错误。 故选：BD。 （多选）38．如图甲所示是某人站在力传感器上做下蹲—起跳动作的部分示意图。如图乙所示是根据传感器画出的F﹣t图像，其中力的单位是N，时间的单位是s。两图中的点均一一对应，取重力加速度g＝10m/s2。请根据所给出的信息，判断下列选项正确的是（　　） A．此人的质量约为70kg B．此人从站立到蹲下的过程对应乙图中1到6的过程 C．此人在状态2时处于超重状态 D．此人向上的最大加速度大小约为1.9g 【答案】AD 【解答】解：A、开始时人处于平衡状态，人对传感器的压力是700N，根据力的平衡可知，人的重力也是700N，所以人的质量约为70kg，故A正确； B、人从站立到蹲下的过程先加速后减速到零，加速度先向下增大，再向下减小到零 后向上增大，力传感器的示数应先减小后增大至大于重力，故对应在1到4过程；故B错误； C、由图知，此人重心在2点时F小于重力，处于失重状态，故C错误。 D、根据题图乙和牛顿第二定律可知，人受到的最大支持力约为2000N，则向上的最大加速度 a＝＝＝19m/s2＝1.9g；故D正确。 故选：AD。 （多选）39．高空跳伞是空降兵的必修科目，在某次训练中，一空降兵从悬停在空中的直升飞机上自由跳下，从跳离飞机到落地的过程中空降兵沿竖直方向运动的v﹣t图像如图所示，最终空降兵以v0的速度落地。下列说法正确的是（　　） A．0～t1时间内，空降兵处于超重状态 B．t1～t2时间内，空降兵处于超重状态 C．0～t1时间内，空降兵所受阻力不变 D．t1～t2时间内，空降兵所受阻力不断增大 【答案】BC 【解答】解：AC．由图可知，0～t1时间内，图像斜率不变，且斜率为正，则由牛顿第二定律得：mg﹣f＝ma 可知，空降兵加速度与速度同向，方向竖直向下，所以空降兵处于失重状态，且大小保持不变，即空降兵所受阻力f不变，故A错误，C正确； B．由图可知，t1～t2时间内，空降兵的速度减小，加速度竖直向上，故空降兵处于超重状态，故B正确； D．由图可知，t1～t2时间内，图像斜率逐渐变缓，且斜率为负，则空降兵的加速度大小减小，且方向竖直向上，由牛顿第二定律f﹣mg＝ma 可知，空降兵所受阻力不断减小，故D错误。 故选：BC。 学科网（北京）股份有限公司 $ 第四章 第6节 超重和失重 内 容 导 航 题型1 竖直上抛运动的规律及应用 题型2 根据v-t图像的物理意义分析单个物体的运动情况 题型3 根据a-t图像的物理意义分析物体的运动情况 题型4 利用a-t图像与坐标轴围成的面积求物体的速度(或速度变化量) 题型5 动摩擦因数的性质和计算 题型6 最大静摩擦力的性质和应用 题型7 判断是否存在摩擦力 题型8 牛顿第三定律的理解与应用 题型9 超重与失重的概念、特点和判断 题型10 根据超重或失重状态计算物体的运动情况 题型11 超重与失重的图像问题 题型12 测定自由落体运动的加速度 考 点 演 练 题型1 竖直上抛运动的规律及应用 解｜题｜知｜识 1．定义：物体以初速度v0竖直向上抛出后，只在重力作用下而做的运动，叫做竖直上抛运动。 2．特点： （1）初速度：v0≠0； （2）受力特点：只受重力作用（没有空气阻力或空气阻力可以忽略不计）； （3）加速度：a＝g，其大小不变，方向始终竖直向下。 3．运动规律： 取竖直向上的方向为正方向，有： vt＝v0﹣gt， h＝v0t﹣gt2， ﹣＝2gh； 4．几个特征量： （1）上升的最大高度hmax＝； （2）质点在通过同一高度位置时，上升速度与下落速度大小相等；上升到最大高度处所需时间t上和从最高处落回到抛出点所需时间相等t下，t上＝t下＝。 【典例1】近年来常使用“对称自由下落法”来测g值，它是将测g转变为测长度和时间，具体做法是：将真空长直管沿竖直方向放置，自其中O点上抛的小球又落回原处的时间为T1，在小球运动过程中经过比O点高H的P点，小球离开P点到又回到P点所用的时间为T2，测得T1、T2和H。根据测量量T1、T2和H求得g的表达式为（　　） A． B． C． D． 题型2 根据v-t图像的物理意义分析单个物体的运动情况 解｜题｜知｜识 1.定义：v﹣t图像表示的是物体速度随时间变化的关系。 2.图像实例： 3.各参数的意义： （1）斜率：表示加速度； （2）纵截距：表示初速度； （3）交点：表示速度相等。 4.v﹣t曲线分析： ①表示物体做初速度为零的匀加速直线运动； ②表示物体沿正方向做匀速直线运动； ③表示物体沿正方向做匀减速直线运动； ④交点的纵坐标表示三个物体此时的速度相同； ⑤t1时刻物体的速度为v1，阴影部分的面积表示物体0～t1时间内的位移。 5.本考点是v﹣t图像考法的一种，即根据v﹣t图像的物理意义分析单个物体的运动的情况。 【典例1】一部电梯在竖直方向上运行，其简化模型如图所示。一学习小组利用智能手机在此运行的电梯中进行实验探究。实验过程中，手机水平放置，屏幕朝上，以竖直向上为正方向，手机软件记录下了电梯运行过程中的速度随时间变化的关系，如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．从30.0s到40.0s，电梯处于静止阶段 B．从40.0s到50.0s，电梯处于下降阶段 C．从20.0s到50.0s，电梯都处于上升阶段 D．只有从20.0s到30.0s，电梯才处于上升阶段 题型3 根据a-t图像的物理意义分析物体的运动情况 解｜题｜知｜识 题目给出物体的a﹣t图像，要能够根据a﹣t图像分析物体的运动或根据物体的运动情况分析a﹣t图像是否正确。 【典例1】学习小组利用智能手机在此运行的电梯中继续进行实验探究。实验过程中，手机水平放置，屏幕朝上，以竖直向上为正方向，电梯在t＝0时由静止开始上升，手机软件记录下了电梯运行过程中的加速度随时间变化的部分图像，如图所示，下列说法中正确的是（　　） A．10s末电梯的速度最大 B．10～11s内电梯减速上行 C．0～1s内电梯速度随时间变化的关系式为v＝2t D．1～10s内电梯速度随时间变化的关系式为v＝2t+1 题型4 利用a-t图像与坐标轴围成的面积求物体的速度(或速度变化量) 解｜题｜知｜识 通过微元法可以知道a﹣t图像的与坐标轴围成的面积表示速度变化量，再结合v＝v0+Δv就可以求出物体的速度。 【典例1】用手掌托着手机，打开加速度传感器，手掌从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的竖直方向上加速度随时间变化的图像，该图像以竖直向上为正方向。由此可判断出（　　） A．手机可能离开过手掌 B．手机在t1时刻运动到最高点 C．手机在t2时刻改变运动方向 D．手机在t3时刻达到最大速度 题型5 动摩擦因数的性质和计算 解｜题｜知｜识 1.定义：彼此接触的物体做相对运动时摩擦力和正压力之间的比值，称为动摩擦因数μ．当物体处于水平运动状态时，正压力＝重力。 2.影响因素：不同材质的物体间动摩擦因数不同，μ与接触面的材料、接触面的粗糙程度有关，无单位。 注意：动摩擦因数与压力无关、与接触面积大小无关、与滑动摩擦力的大小无关、与相对运动的速度大小无关。动摩擦系数是物体本身的属性，只与物体本身有关，与有没有进行相对运动，以及有没有正压力无关。所以不能说动摩擦系数与摩擦力成正比，与正压力成反比。只能说摩擦力与正压力和动摩擦系数成正比，也就是f＝μN。 【典例1】若这本书重约10N，将A4纸（质量忽略不计）抽出至少需用约2.5N的拉力，则A4纸和书页之间的动摩擦因数最接近（　　） A．0.25 B．0.40 C．0.50 D．2.0 题型6 最大静摩擦力的性质和应用 解｜题｜知｜识 1.如果用一个平行于地面的力推沙发，沙发没有被推动，此时沙发必然受到一个与之相反的力来平衡这个力，这个力就是沙发与地面之间的摩擦力。 2.像这样如果相互接触的两个物体之间没有发生相对运动，而只有相对运动的趋势，此时两个物体间的摩擦力叫作静摩擦力。 3.如果推力增大，该静摩擦力也会增大，但是静摩擦力的增大有一个限度。当大于这个最大限度时，沙发被推动，沙发与地面之间的摩擦力变成滑动摩擦力。我们把这个最大限度叫作最大静摩擦力。 【典例1】若这本书共50张，100页，每一张纸完全相同且质量均为m。书与桌面之间的动摩擦因数为μ。将一张质量也为m的A4纸（质量不能忽略）夹在第70页和71页之间，用水平力把这张A4纸从书本中缓慢拉出时，书本恰好保持不动，则这张A4纸与书页之间的动摩擦因数应该最接近（　　） A． B． C． D． 题型7 判断是否存在摩擦力 解｜题｜知｜识 1.考点意义：有很多题目会综合考查摩擦力的相关知识，不区分静摩擦力和滑动摩擦力，所以设置本考点。 2.对于是否存在摩擦力可以按以下几个方法判断： ①条件法：根据摩擦力的产生条件进行判断。 a、接触面粗糙；b、两物体间存在弹力；c、有相对运动或相对运动的趋势。 ②假设法：假设有或者没有摩擦力，判断物体运动状态是否会改变。 【典例1】在将A4纸从书本中抽出的过程中，关于A4纸受到的摩擦力，下列分析正确的是（　　） A．只受其上面书页的摩擦力作用 B．只受其下面书页的摩擦力作用 C．同时受上、下书页的摩擦力作用 D．不能确定 题型8 牛顿第三定律的理解与应用 解｜题｜知｜识 1．内容：两个物体之间的作用力和反作用力总是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上． 2．作用力与反作用力的“四同”和“三不同”： 【典例1】已知A4纸与书页间的动摩擦因数为μ1，书与桌面间的动摩擦因数为μ2，μ1＝2μ2。现用一水平向右的拉力作用于A4纸（质量忽略不计），使书与其一同匀速运动，下列说法中正确的是（　　） A．A4纸受到的拉力大于书受到桌面的摩擦力 B．A4纸受到书的摩擦力大于书受到桌面的摩擦力 C．A4纸受到书的摩擦力与书受到A4纸的摩擦力大小相等 D．A4纸受到书的摩擦力是书受到A4纸的摩擦力的2倍 题型9 超重与失重的概念、特点和判断 解｜题｜知｜识 1．实重和视重： （1）实重：物体实际所受的重力，它与物体的运动状态无关。 （2）视重：当物体在竖直方向上有加速度时，物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力。此时弹簧测力计的示数或台秤的示数即为视重。 2．超重、失重和完全失重的比较： 现象 实质 超重 物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于 物体重力的现象 系统具有竖直向上的加速度或加速度有竖直向上的分量 失重 物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于 物体重力的现象 系统具有竖直向下的加速度或加速度有竖直向下的分量 完全 失重 物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力为零 的现象 系统具有竖直向下的加速度，且a＝g 【典例1】某同学手提一袋水果站在电梯内，在下列四种情形中，手受到的拉力最大的是电梯（　　） A．匀速上升 B．匀速下降 C．加速上升 D．加速下降 【变式1】小明家住26层，他放学后，乘坐电梯从1层直达26层。假设电梯刚启动时做加速直线运动，中间一段做匀速直线运动，最后一段时间做减速直线运动。在电梯从1层直达26层的过程中，下列说法中正确的是（　　） A．电梯刚启动时，小明处于超重状态 B．电梯刚启动时，电梯地板对小明的支持力等于小明受到的重力 C．电梯上升的过程中，小明一直处于超重状态 D．小明的速度方向发生了变化 【变式2】某同学在学习了“超重和失重”之后，通过体重计深入的进行了体验式学习。他立于体重计上进行蹲起动作，并用手机拍摄下体重计示数变化的过程，进而对视频进行分析测量，绘制了如图所示的体重计示数随时间变化的关系图像。由此可知（　　） A．显然，“超重”即质量增加，而“失重”即质量减小 B．a到b对应着下蹲过程，而b到c对应着起立过程 C．在0～8s内，该同学完成两次完整的蹲下起立动作 D．该同学体重约500N，而在蹲下起立过程中对体重计的最大压力约700N 【变式3】2024年巴黎奥运会新增的霹雳舞项目在巴黎协和广场完赛，来自河南新乡的运动员刘清漪获得铜牌，首次征战奥运会的她，向世界展现了自己的能力。刘清漪在比赛中完成了很多高难度动作，若不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．研究刘清漪在比赛中旋转技术时，可以将她视为质点 B．刘清漪离开地面后在空中上升过程中，她处于失重状态 C．刘清漪起跳时受到地面的支持力是由脚的形变产生的 D．刘清漪在空中旋转速度越大，她的惯性一定越大 题型10 根据超重或失重状态计算物体的运动情况 解｜题｜知｜识 1.超重、失重的性质：物体的加速度向上，则物体处于超重状态；物体的加速度向下，则物体处于失重状态。 2.已知物体的重力及视重就可以计算出物体的加速度情况。 【典例1】直升机悬停在空中，投放装有物资的箱子，箱子由静止开始下落，下落过程中所受空气阻力的大小与箱子下落速度的平方成正比，下落过程中箱子始终保持图示状态。忽略箱内空气对物体的影响，在箱子加速下落过程中，下列说法正确的是（　　） A．物资可能离开箱子的下底面 B．物资的加速度逐渐增大 C．刚投放时物资对下底面的压力最大 D．箱子对物资的支持力可能越来越大 【变式1】某同学站在水平放置于电梯内的电子秤上，电梯运行前电子秤的示数如图甲所示。电梯竖直上升过程中，某时刻电子秤的示数如图乙所示，取g＝10m/s2，则该时刻电梯（　　） A．做加速运动，加速度大小为1.05m/s2 B．做减速运动，加速度大小为1.05m/s2 C．做加速运动，加速度大小为0.50m/s2 D．做减速运动，加速度大小为0.50m/s2 【变式2】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 【变式3】某同学用智能手机中加速度传感器研究运动。用手掌托着手机，打开加速度传感器，手掌从静止开始迅速上下运动，得到竖直方向的加速度随时间变化图像如图所示，以竖直向上为正方向，重力加速度g＝10m/s2，由此可判断出手机（　　） A．t1时刻运动到最高点 B．t2时刻运动到最高点 C．t3时刻对手掌的压力为零 D．t1～t3时间内，受到的支持力先减小再增大 题型11 超重与失重的图像问题 解｜题｜知｜识 超重与失重的图像问题分类： 1.F﹣t图像：将物体的视重随时间变化的情况作成F﹣t图像，就可以轻松的判断物体的超、失重状态。进而可以求解相关的运动参数。 2.v﹣t（或x﹣t等运动学图像）：通过运动学图像的物理意义间接分析出物体的超、失重状态，并求解相关的运动参数。 【典例1】小明站在力传感器上完成“下蹲一站起”动作，传感器记录的力随时间变化图像（图像）如图所示，重力加速度g＝10m/s2，则（　　） A．小明在完成“下蹲一站起”动作时，重力改变 B．小明在站起过程中，先超重后失重 C．小明在下蹲过程中，一直处于失重状态 D．小明在8s内做了两套“下蹲一站起”动作 【变式1】蹦极，也叫机索跳，是近些年来新兴的一项非常刺激的户外休闲活动，该活动中包含了很多的物理知识。现在蹦极绳上安装一个力传感器，运动员在某次蹦极活动中，力传感器显示的蹦极绳上的弹力与时间的关系图像如图所示，那么由图像获得信息正确的是（　　） A．ab过程中是绳子的松弛状态 B．人在c点具有竖直向上的最大的加速度 C．cd过程中绳子正在逐渐伸长 D．人在e点的加速度最小 【变式2】把一压力传感器固定在水平地面上，轻质弹簧竖直固定在压力传感器上，如图甲所示。t＝0时刻，将金属小球从弹簧正上方由静止释放，小球落到弹簧上后压缩弹簧到最低点，又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。压力传感器中压力大小F随时间t变化图像如图乙所示。下列说法正确的是（　　） A．t1时刻，小球的速度最大 B．t1～t2时间内，小球始终处于失重状态 C．t1～t3时间内，小球先失重再超重 D．t2～t3时间内，小球先加速再减速 【变式3】一质量为m的滑块（可视为质点），以不同的初速度v0从斜面顶端沿斜面下滑，下滑的最大距离x与的关系图像如图所示，已知斜面长度为6m，下列说法正确的是（　　） A．滑块下滑过程中处于失重状态 B．滑块下滑的加速度大小为0.5m/s2 C．若v0＝3m/s，滑块沿斜面下滑的时间为3s D．若v0＝4m/s，滑块沿斜面下滑的时间为4s 题型12 测定自由落体运动的加速度 解｜题｜知｜识 测定自由落体运动的加速度的几种方法列举如下： 1.打点计时器法 （1）实验装置如图所示。打点计时器固定在铁架台上，纸带一端系着重物，另一端穿过打点计时器。用夹子夹住纸带，启动打点计时器，松开夹子后重物自由下落，选择打出点迹清晰的纸带。 （2）对纸带上计数点间的距离h进行测量，利用g＝'求出重力加速度。 2.频闪照相法 频闪照相机可以每间隔相等的时间拍摄一次，利用频闪照相机可追踪记录做自由落体运动的物体的位置，根据Δx是否为恒量，可判断自由落体运动是否为匀变速直线运动。根据匀变速直线运动的推论Δx＝aT2可求出重力加速度g＝。由g＝也可以求出重力加速度g。 3.滴水法 （1）如图所示，让水滴自水龙头滴下，在水龙头正下方放一个盘，调节水龙头，让水一滴一滴地滴下，并调节使第一滴水碰到盘的瞬间，第二滴水正好从水龙头开始下落，并且能依次持续下去。 （2）用刻度尺测出水龙头距盘面的高度h。 （3）测出每滴水下落的时间T，其方法是：当听到某一滴水滴落在盘上的同时，开启停表开始计时，之后每落下一滴水依次计数1，2，3，…，当数到n时按下停表停止计时，则每一滴水下落的时间T＝。 （4）由h＝得g＝＝。 【典例1】另一学习小组利用图所示装置测量小铁球做自由落体运动的加速度。小铁球、光电门在同一竖直直线上，切断电磁铁电源之后，小铁球自由下落并能通过光电门。已知小铁球的直径为d，其初始位置到光电门的距离为h（h≫d），通过光电门的遮光时间为t。小铁球下落过程中的加速度表达式正确的是（　　） A． B． C． D． 过 关 验 收 1．2024年9月，我国的朱雀三号可重复使用火箭进行了可回收运载火箭的试验，为将来降低航天发射成本奠定了坚实基础。不考虑火箭质量的变化，关于火箭的运动，下列说法正确的是（　　） A．火箭向上飞行时一定处于超重状态 B．火箭加速向上运动的过程中，其惯性越来越大 C．火箭返回地球的过程中，其惯性越来越小 D．火箭减速下降时一定处于超重状态 2．2024年春晚杂技节目《跃龙门》为观众带来了一场视觉盛宴。彩排时为确保演员们能够准确掌握发力技巧，教练组将压力传感器安装在图甲所示的蹦床上，记录演员对弹性网的压力。图乙是某次彩排中质量为m的演员在竖直方向运动时计算机输出的压力﹣时间（F﹣t）图像，运动员可视为质点。不计空气阻力，重力加速度g＝10m/s2，下列说法正确的是（　　） A．演员在a时刻速度为零，加速度为零 B．演员在b时刻速度最大 C．演员离开弹性网后上升的最大高度为3.2m D．演员在a到b时间段内处于超重状态 3．跳伞运动已成为年轻人最喜爱的极限运动之一。跳伞运动员由高空沿竖直方向落下，t1时刻开启降落伞，t2时刻开始做匀速直线运动直到t3时刻落地，速度传感器记录此过程中运动员的v﹣t图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．0～t1时间内，运动员的加速度逐渐增大 B．t1～t2时间内，运动员处于超重状态 C．t2时刻，运动员只受重力和空气阻力 D．t2～t3时间内，降落伞受到的空气阻力逐渐减小 4．某同学设计制作了一个“竖直加速度测量仪”，其结构如图所示。一根轻弹簧上端固定，在弹簧旁沿弹簧长度方向固定一根直尺，弹簧下端挂一个质量m＝0.10kg的重物，重物静止时弹簧的伸长量x0＝5.00cm，指针指在O点。已知图中OM＝ON＝1.00cm，规定竖直向下为正方向，取重力加速度g＝10m/s2。下列说法不正确的是（　　） A．若指针指在ON之间某点时，被测物体可能在减速上升 B．M点应标记的加速度值为﹣2.0m/s2 C．该测量仪上的刻度所对应加速度的值是均匀的 D．若指针指在OM之间某点时，被测物体处于失重状态 5．现用某款智能手机进行竖直上抛实验：用手掌托着智能手机，打开加速度传感器，把手机向上抛出，然后又在抛出点接住手机，以竖直向上为正方向，测得手机在竖直方向的加速度随时间变化的图像如图所示，则手机（　　） A．在t1～t3时间内手机先加速后减速 B．在t3时刻手机到达最高点 C．在t2～t4时间内，手机处于失重状态 D．在t2～t4时间内手机受到的支持力逐渐减小 6．杂技表演水流星如图所示，一根绳系着盛水的杯子，随着演员的抡动，杯子在竖直平面内做变速圆周运动，已知轨迹半径为r＝0.4m，水的质量200g，杯子的质量50g，绳子质量不计，重力加速度g＝10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A．杯子运动到最高点时，水恰好不流出，则最高点速度大小为4m/s B．当杯子运动到最高点N时速度大小为6m/s时，水对杯子的弹力大小为16N，方向竖直向下 C．杯子在下降过程速度变大，合力沿轨迹切线方向的分力与速度同向 D．杯子在最低点M时处于受力平衡状态 7．如图，用手掌托着质量为1kg的书，由静止向上运动了一段距离后停下。已知该过程中书的加速度大小始终为2m/s2，重力加速度g＝10m/s2，下列说法正确的是（　　） A．书一直向上运动，故一直处于超重状态 B．前半段运动过程中，书受到的支持力为12N C．前半段运动过程中，书受到的重力变为12N D．后半段运动过程中，书受到的重力变小 8．小孙同学手端餐盘走向餐桌的过程中时的情景如图所示。假设餐盘保持水平，盘中的物品四周都留有一定的空间，并与餐盘保持相对静止，则下列说法正确的是（　　） A．匀速向前行走时，盘对水果的作用力水平向前 B．减速行走时，水果受到4个力的作用 C．将餐盘竖直向下放到餐桌上的过程中，食物一直处于超重状态 D．若餐盘稍微倾斜，但盘和水果仍静止，则水果受盘的作用力竖直向上 9．2024年6月2日6点23分，搭载负离子探测仪等多种仪器的“嫦娥六号”成功着陆在月球背面南极﹣艾特肯盆地预选着陆区。月球上没有大气，“嫦娥六号”完全靠发动机竖直向下喷出气体产生反推力实现减速下降，下降过程中（　　） A．负离子探测仪处于失重状态 B．负离子探测仪惯性越来越小 C．反推力大于发动机喷出气体的力 D．反推力大于“嫦娥六号”所受的重力 10．2024年巴黎奥运会中国体育代表团获得40金，创下参加境外奥运会金牌数最多的纪录，金牌总数第一。其中，全红婵获10米跳台跳水冠军，樊振东获乒乓球男子单打冠军，郑钦文获网球女子单打冠军，杨家玉获田径女子20公里竞走冠军，下列关于运动和力的说法，正确的是（　　） A．全红婵跳水下落时看到水面迎面扑来是选择水面为参考系 B．研究樊振东在乒乓球比赛中乒乓球的旋转时，可以将乒乓球视为质点 C．郑钦文击出的网球在空中运动到最高点时，网球处于失重状态 D．杨家玉竞走过程中所受地面的摩擦力为滑动摩擦力 11．结合课本和生活中出现的如图情景，下列说法正确的是（　　） A．图甲中木板对托盘的压力就是木块和木板的总重力 B．图乙中伽利略利用该实验说明了“物体的运动不需要力来维持” C．图丙中A同学推动B同学时，A对B的作用力大于B对A的作用力 D．图丁中，王亚平在太空授课时处于完全失重状态，重力消失了 12．2024年11月21日在深圳召开的第六届载人航天学术大会上，中国载人航天工程总设计师周建平表示根据计划，我国将在2030年前实现中国人首次登陆月球，开展月球科学考察。若探测器在月球表面减速着陆（速度沿竖直方向），依靠反推发动机减速，下列有关说法正确的有（　　） A．减速着陆过程探测器处于超重状态 B．减速着陆过程探测器处于失重状态 C．反推发动机对探测器的作用力大于探测器对反推发动机的作用力 D．反推发动机对探测器的作用力小于探测器对反推发动机的作用力 13．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 （多选）14．（改编）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。不计空气阻力，则下列说法正确的是（　　） A．人向上弹起过程中，踏板对人的作用力大于人对踏板的作用力 B．人向上弹起过程中，先处于超重状态后处于失重状态 C．弹簧压缩到最低点时，高跷对人的作用力大于人的重力 D．从最高点下落至最低点的过程，人先做匀加速运动后做匀减速运动 （多选）15．北京时间2025年10月31日23时44分，搭载了神舟二十一号载人飞船的“长征二号F遥二十一”运载火箭点火发射升空。神舟二十一号航天员乘组在轨期间将新开展27项科学与应用项目，其中，将首次在轨实施国内啮齿类哺乳动物空间科学实验。本次选用了两雌两雄四只小鼠随飞船进行在轨饲养，随后四只小鼠将随神舟二十号载人飞船返回地球。关于4只小鼠在随火箭发射升空和随返回舱回到地面的过程中，则（　　） A．随火箭加速上升过程中，小鼠处于失重的状态 B．随火箭加速上升过程中，小鼠处于超重的状态 C．随返回舱在着陆场附近减速下降过程中，小鼠处于超重的状态 D．随返回舱在着陆场附近减速下降过程中，小鼠处于失重的状态 （多选）16．如图所示，原来静止的木箱内，物体A被一根伸长的轻弹簧拉住并保持静止。若突然发现A相对木箱底向右移动，则木箱可能的运动情况是（　　） A．木箱向左加速运动 B．木箱向右加速运动 C．木箱在加速上升，物块A处在超重状态 D．木箱在加速下降，物块A处在失重状态 （多选）17．质量为m的乘客乘坐竖直电梯上楼，其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示，速度大小用v表示，重力加速度大小为g。以下判断正确的是（　　） A．0～t1时间内，v减小，FN＜mg B．0～t1时间内，v增大，FN＞mg C．t2～t3时间内，v减小，FN＜mg D．t2～t3时间内，v增大，FN＞mg 18．在电梯中用细绳静止悬挂一重物，当电梯在竖直方向运动时，突然绳子断了，由此可以判断电梯此时的运动情况是（　　） A．电梯可能是加速上升 B．电梯可能是减速上升 C．电梯可能是匀速上升 D．电梯的加速度方向一定向下 19．结合课本和生活中出现的以下情景，下列说法正确的是（　　） A．图甲中木块对托盘的压力就是木块的重力 B．图乙中伽利略利用该实验说明了“物体的运动不需要力来维持” C．图丙中A同学推动B同学时，A对B的作用力大于B对A的作用力 D．图丁中，王亚平在太空授课时处于完全失重状态，重力消失了 20．水平放置的两本书，书页相互交叉很难被拉开。在下列哪种生活情境中，更容易拉开这两本书（　　） A．静止的电梯中 B．加速下降的电梯中 C．匀速下降的电梯中 D．加速上升的电梯中 21．一学习小组在教室里取一个旧矿泉水瓶，在其底部侧面开一个小孔，如图所示，用手指按住小孔并装满水，放开按住的手指后，立即释放瓶子让其自由下落，不计空气阻力。关于瓶子中的水，下列说法中正确的是（　　） A．下落的加速度变大 B．处于完全失重状态，不会喷出来 C．仍会从小孔喷出来，且喷射的速度与释放前一样大 D．仍会从小孔喷出来，但喷射的速度比释放前的小些 22．若将夹有A4纸的书（保持图4中的水平姿态）沿竖直方向匀加速下落，同时用力F向外抽A4纸，在A4纸未全部抽出过程中，关于力F，下列说法中正确的是（　　） A．可能为零 B．不可能为零 C．一直变大 D．先变大后变小 23．如图所示，某同学站在体重计上观察超重与失重现象。由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程；由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程。她稳定站立时，体重计的示数为A0，关于实验现象，下列说法正确的是（　　） A．“下蹲”过程，体重计的示数一直小于A0 B．“起立”过程，体重计的示数一直大于A0 C．“起立”的过程，先出现超重现象后处于平衡状态 D．“起立”、“下蹲”过程，都能出现体重计的示数大于A0的现象 （多选）24．如图所示，物块A放在木箱内，物块A右端由一根处于伸长状态的水平轻弹簧与木箱连接。木箱和物块A均保持静止。若发现物块A突然相对木箱底面向右移动。下列情况可能的是（　　） A．木箱突然向下做加速运动 B．木箱突然向上做加速运动 C．木箱突然向右做加速运动 D．木箱突然向左做加速运动 （多选）25．某同学将一台体重计放在电梯内并且站在体重计上观察，在某段时间内发现体重计的示数是电梯静止时示数的，g取10m/s2。则在该段时间内，下列判断正确的是（　　） A．该同学加速度大小为2m/s2 B．该同学加速度大小为8m/s2 C．电梯可能是减速上升 D．电梯可能是减速下降 （多选）26．某课外兴趣小组开展超重、失重体验与研究。在竖直运行的升降电梯内的地板上放一体重计，小郭同学站在体重计上，电梯静止时体重计示数为50kg。某一段时间内，发现体重计示数稳定如图所示。若g＝10m/s2，则在这段时间内（　　） A．小郭同学的体重变为40kg B．电梯在向下做匀速运动 C．电梯的加速度大小为2m/s2方向一定竖直向下 D．电梯可能在以2m/s2的加速度向上匀减速运行中 （多选）27．某同学在t＝0时刻静止站在体重称上，随后完成“下蹲”和“站起”的动作，体重称的示数F随时间t变化情况如图所示，g取10m/s2，由图中信息可以判断（　　） A．这位同学的质量为50kg B．整个过程中最大加速度约为6m/s2 C．这位同学先下蹲，休息一下后才站起 D．整个过程他完成两次“下蹲”和“站起”的动作 28．我国空降部队在抗震救灾过程中多次建立功勋，这与伞兵们平时严格的训练是分不开的。一伞兵从高空悬停的直升机上无初速度下落，5s后打开降落伞。规定竖直向下为正方向，其沿竖直方向运动的v﹣t图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．0～5s内伞兵处于完全失重状态 B．5～9s内，伞兵处于超重状态 C．伞兵下落50m时速度小于20m/s D．5～9s内伞兵所受的合力越来越大 29．电梯上升过程中，某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系，如图所示，电梯处于超重状态的时段是（　　） A．从20.0s到30.0s B．从30.0s到40.0s C．从40.0s到50.0s D．从50.0s到60.0s 30．某同学站在力传感器上做“下蹲”和“站起”的动作，力传感器将采集到的数据输入计算机，可以绘制出压力随时间变化的图线。某次实验获得的图线如图所示，a、b、c为图线上的三点，下列有关图线的说法可能正确的是（　　） A．a→b→c为一次“下蹲”过程 B．a→b→c为一次“站起”过程 C．a→b为“下蹲”过程，b→c为“站起”过程 D．a→b为“站起”过程，b→c为“下蹲”过程 31．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 32．引体向上是高中学生体质健康标准的选测项目，如图甲所示，质量为60kg的男同学用双手抓住单杠做引体向上，在竖直向上的运动过程中，他重心运动的速度v随时间t变化的图像如图乙所示，重力加速度大小取10m/s2，由图像可知（　　） A．t＝0.5s时，单杠对他的支持力约为582N B．t＝1.1s时，他向上运动到最高点 C．t＝1.5s时，他处于失重状态 D．t＝1.5s时，单杠对他的支持力约为600N 33．每个小朋友都有一个飞行梦，现在钢铁侠的梦想就能成为现实。消防员利用马丁飞行背包在某次高楼火灾观测时，从地面开始向上运动。他在竖直方向上飞行的v﹣t图像如图所示，下列说法正确的是（　　） A．消防员上升的最大高度为125m B．消防员在10～30s内正处于下降阶段 C．消防员在50～60s内处于失重状态 D．消防员在70～80s内加速度大小为1.5m/s2 34．一次演习中，一空降特战兵实施空降，飞机悬停在高空某处后，空降特战兵从机舱中跳下，设空降特战兵沿直线运动，其速度—时间图像如图甲所示，当速度减为零时特战兵恰好落到地面。则下列说法正确的是（　　） A．空降特战兵前2s处于超重状态 B．由速度—时间图像可知，空降特战兵在从机舱中跳时离地面高度为500m C．由速度—时间图像可知，空降特战兵在从机舱中跳下后7s～13s时间段内，降落伞对空降特战兵的合力大于其重力 D．在太空站的完全失重环境中，仍然可以用弹簧测力计直接测出物体的重力 （多选）35．蹦极是一项极限运动，在做好充足的防护措施的情况下，人们可以感受完全失重的刺激。蹦极所用的绳索可看成弹性绳，人蹦极下降过程中的加速度随下降位移变化的图像如图所示，忽略空气阻力以及绳索的重力，g为重力加速度，则下列说法正确的是（　　） A．从0到x1，加速度a0等于g B．从x1到x2，人处于减速状态 C．下降x1开始，人处于超重状态 D．下降到x2时，人的速度达到最大 （多选）36．某人在地面上用体重计称得其体重为490N，他将体重计移至电梯内称量，t0至t3时间段内，体重计的示数如图所示。若取竖直向上为正方向，则电梯运行的v﹣t和a﹣t图像可能正确的是（　　） A． B． C． D． （多选）37．如图甲所示，运动员“3米跳板跳水”运动的过程可简化为：运动员走上跳板，将跳板从水平位置B压到最低点C，跳板又将运动员竖直向上弹到最高点A。运动员由C到A的v﹣t图像如图乙所示，该图像0∼t2部分为曲线，t2∼t3部分为直线，不计空气阻力，重力加速度取g，下列说法正确的是（　　） A．t1时刻运动员脱离踏板 B．t1时刻前运动员处于超重状态 C．t1～t2时间内运动员处于超重状态 D．t2～t3时间内运动员处于完全失重状态 （多选）38．如图甲所示是某人站在力传感器上做下蹲—起跳动作的部分示意图。如图乙所示是根据传感器画出的F﹣t图像，其中力的单位是N，时间的单位是s。两图中的点均一一对应，取重力加速度g＝10m/s2。请根据所给出的信息，判断下列选项正确的是（　　） A．此人的质量约为70kg B．此人从站立到蹲下的过程对应乙图中1到6的过程 C．此人在状态2时处于超重状态 D．此人向上的最大加速度大小约为1.9g （多选）39．高空跳伞是空降兵的必修科目，在某次训练中，一空降兵从悬停在空中的直升飞机上自由跳下，从跳离飞机到落地的过程中空降兵沿竖直方向运动的v﹣t图像如图所示，最终空降兵以v0的速度落地。下列说法正确的是（　　） A．0～t1时间内，空降兵处于超重状态 B．t1～t2时间内，空降兵处于超重状态 C．0～t1时间内，空降兵所受阻力不变 D．t1～t2时间内，空降兵所受阻力不断增大 学科网（北京）股份有限公司 $