4.6 超重和失重（讲义）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，从重力测量方法（自由落体加速度与质量测量、测力计直接测量）切入，构建实重与视重概念辨析，系统梳理超重（向上加速度）、失重（向下加速度）、完全失重（a=g）的产生条件及运动特征，形成从概念理解到规律应用的学习支架。 资料以蹦床运动、电梯升降等生活情境为载体，通过对比表格（超重、失重、完全失重条件与运动形式）和分层练习（随学随练、基础通关、素养提升），培养学生物理观念（运动与相互作用）和科学思维（模型建构、科学推理）。课中助力教师突破“速度方向误区”等难点，课后通过迁移创新题（如升降机压力计算）帮助学生查漏补缺，深化规律应用能力。

第一章 机械运动 4.6 超重和失重 课标要点 1. 理解超重、失重和完全失重的物理概念，区分实重与视重的不同含义。 2. 掌握超重和失重的产生条件，明确加速度方向与超重、失重现象的对应关系。 3. 能够运用牛顿第二定律分析生活中的超重失重现象，解决相关基础计算题。 学习重难点 重点： 1. 理解超重和失重的本质，掌握两种现象的产生条件与运动特征。 2. 区分实重与视重，明确超重、失重过程中物体重力保持不变。 3. 利用牛顿第二定律简单分析、计算超重失重情境问题。 难点： 1. 突破“速度方向决定超失重”的误区，理解由加速度方向判断超失重的核心规律。 2. 分析竖直方向变速运动、往复运动等复杂过程中的超重失重状态变化。 3. 理解完全失重的受力特点，辨析完全失重状态下的常见物理现象。 知识点 重力的测量 方法一：先测量物体做自由落体运动的 ，再用 测量物体质量，利用牛顿第二定律可得G＝ 。 方法二：利用 对重力进行测量。 知识点 超重和失重 1.超重现象：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 物体所受重力的现象。 2.失重现象：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力) 物体所受重力的现象。 3.完全失重现象：物体对支持物(或悬挂物)完全没有作用力的现象。 随学随练 1．图甲中，某高中生做双手引体向上，用压力传感器记录了一段过程中单杠对其右手支持力的大小随时间变化的情况，结果如图乙所示。则下列说法正确的是（　　） A．从传感器的示数可知该同学的体重约为25kg B．1～2s内，该同学经历了先失重、后超重的状态 C．5～6s内，该同学经历了先失重、后超重的状态 D．0～8s内，该同学进行了先拉起身体、后放下身体的动作 2．6月24日，2025年全国青年体操U系列锦标赛暨第十五届全国运动会体操青年组资格赛首个比赛项目——女子蹦床项目在滁州奥体中心顺利结束。图为蹦床运动员在比赛时的情景，下列说法正确的是（　　） A．运动员从离开蹦床到最高点的过程中，处于失重状态 B．运动员从最高点到落在蹦床的过程中，处于超重状态 C．运动员从落到蹦床到最低点的过程中，先超重后失重 D．运动员从最低点到离开蹦床的过程中，先失重后超重 题型 对超重和失重现象的理解 1.超重、失重和完全失重的比较 超重 失重 完全失重 产生条件 物体具有向上的加速度 物体具有向下的加速度 物体向下的加速度a＝g 运动形式 向上加速运动或向下减速运动 向上减速运动或向下加速运动 如自由落体运动和竖直上抛运动 2.对超重、失重的“三点”理解 (1)发生超重和失重时，物体所受的重力并没有变化。 (2)物体处于超重还是失重状态，只取决于加速度的方向，与物体的运动方向无关。 (3)在完全失重状态下，由重力引起的现象将消失。例如：液体的压强、浮力将为零，水银压强计、天平将无法使用；摆钟停摆；弹簧测力计不能测重力等。 活学活用 1．下列关于超重和失重的说法中，正确的是（　　） A．物体处于超重状态时，其重力增加了 B．物体处于失重状态时，其重力减小了 C．物体处于超重或失重状态时，其质量发生了改变 D．物体处于超重或失重状态时，其质量及受到的重力都没有变化 2．某同学站在电梯地板上，利用速度传感器和计算机研究一观光电梯升降过程中的情况，如图所示的图像是计算机显示的观光电梯在某一段时间内的速度变化情况（向上为正方向）。根据图像提供的信息，可以判断下列说法中正确的是（　　） A．内，观光电梯在加速上升，该同学处于失重状态 B．内，该同学对电梯地板的压力小于他所受的重力 C．内，观光电梯在加速下降，该同学处于失重状态 D．内，观光电梯在加速下降，该同学处于失重状态 题型超重、失重的应用 超重、失重、运动情况与受力情况的比较 特征 状态　 加速度 视重(F)与重力的关系 运动情况 受力图 平衡 a＝0 F＝mg 静止或匀速直线运动 超重 方向向上 F＝m(g＋a) ＞mg 向上加速或向下减速 失重 方向向下 F＝m(g－a) ＜mg 向下加速或向上减速 完全失重 方向向下 a＝g F＝0 抛体运动、自由落体运动、卫星的运动等 活学活用 3．图甲是某人站在接有传感器的地板上做下蹲、起跳和回落动作的示意图，图中的小黑点表示人的重心，图乙是地板所受压力随时间变化的图像，取重力加速度。根据图像分析可知（　　） A．到的过程中，人先处于超重状态 B．人的重力可由点读出，约为 C．点是人在双脚离开地板的过程中上升最高的点 D．人上升的最大高度约为 4．小明站在水平放置于电梯内的电子秤上，电梯静止时电子秤的示数为500N。电梯从t＝0时由静止开始运动，t＝18s时静止，电子秤的示数F随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．电梯处于上升状态 B．电梯减速阶段的加速度大小为 C．16s~18s，电子秤的示数为600N D．0~18s，电梯运行的总位移为30m 基础通关 1．蹦极是一项深受年轻人喜爱的极限运动。某次蹦极过程可简化为如图，游客身系弹性绳自高空P点自由下落。图中a点是弹性绳的原长位置，c点是游客所到达的最低点，b点是游客静止地悬吊着时的平衡位置。游客在从P点下落到最低点c的过程中（不计空气阻力），以下说法正确的是（　　） A．P到a的过程中，该游客做自由落体运动，处于失重状态 B．a到c的过程中加速度逐渐变小 C．a到b的过程中，该游客做加速度增加的加速运动 D．b到c的过程中，该游客做减速运动，处于失重状态 2．在升降电梯内地板上放一体重计，某同学站在体重计上，电梯静止时体重计示数为；电梯运动过程中，某一段时间内该同学发现体重计示数为，，则在这段时间内（　　） A．该同学所受重力变小了 B．电梯的加速度大小为，方向一定竖直向下 C．电梯一定在竖直向下运动 D．该同学对体重计的压力小于体重计对她的支持力 3．有一种大型娱乐器械可以让人体验超重和失重，其环形座舱套在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由下落，下落至一定位置时，制动系统启动，座舱做减速运动，到地面时恰好停止，下列说法中正确的是（　　） A．座舱自由下落的过程中人处于超重状态 B．座舱自由下落的过程中人处于失重状态 C．座舱减速下落的过程中人处于失重状态 D．座舱下落的整个过程中人处于失重状态 4．工厂有一台地磅，一工人从台阶跳到地磅上。从工人离开台阶开始计时，与地磅相连的电脑显示了地磅所受压力随时间的变化情况如图所示。已知重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．时间内工人的加速度为0 B．时间内工人处于超重状态 C．时间内工人处于超重状态 D．时刻工人的加速度大小为 5．如图甲所示为春节期间某个小朋友释放的火箭炮，其运动过程中的图像如图乙所示，其中Oa、bc、cd段均为直线。假设火箭炮运动过程中受到的空气阻力大小保持不变，在t3时刻燃料耗尽，t5时刻落回到地面，火箭炮燃料消耗对质量的影响不能忽略，取竖直向上为正方向，则下列说法正确的是（　　） A．火箭炮在时刻上升到最高点 B．火箭炮在bc、cd段均做匀变速直线运动，加速度方向相反 C．时间内，火箭炮受到的推力在逐渐减小 D．时间内，火箭炮处于超重状态 6．如图所示，质量为m的人站在体重计上，随电梯以大小为a的加速度加速上升，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A．人处于失重状态，人对体重计的压力大小为） B．人处于超重状态，人对体重计的压力大小为ma C．人处于失重状态，人对体重计的压力大小为ma D．人处于超重状态，人对体重计的压力大小为 7．如图所示，一轻质弹簧沿竖直方向固定于水平地面上，其自由端位于A处，一小球从弹簧正上方O点由静止释放，接触弹簧后沿竖直方向挤压弹簧，小球下落至B时，小球所受重力与所受弹力大小相等，C为弹簧被压缩到最短的位置。不计空气阻力，下列关于小球从O运动到C的过程，说法正确的是（　　） A．小球从O到A做加速运动，从A到C做减速运动 B．小球到达A点时速度具有最大值 C．小球从A到C加速度一直增大 D．小球从A到C先失重后超重 8．2024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如图甲所示的蹦床上，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，下列说法正确的是（　　） A．演员在a时刻速度为零 B．演员在a时刻加速度为零 C．演员离开弹性网后上升的最大高度为6.4m D．演员在a到b时间段内处于超重状态 9．如图所示是我校年轻老师施老师正在用力蹬地起跳用头去撞击悬挂在树上的“大粽子”，喻意“高中”。空气阻力忽略不计，以上说法正确的是（　　） A．施老师用力蹬地时，地面对他的支持力大于他对地面的压力 B．施老师用力蹬地时，地面对他的支持力大于他所受的重力 C．施老师起跳后到达最高点时，速度和加速度都为零 D．施老师起跳后在空中的运动过程中，先超重后失重 10．如图所示，一个盛水的容器底部有一小孔。静止时用手指堵住小孔不让它漏水，假设容器在下述几种运动过程中始终保持平动，且忽略空气阻力，则（    ）    A．容器自由下落时，小孔向下漏水 B．将容器竖直向上抛出，容器向上运动时，小孔向下漏水；容器向下运动时，小孔不向下漏水 C．将容器竖直向上抛出，不管是容器向上运动，还是向下运动，小孔都向下漏水 D．将容器竖直向上抛出，不管是容器向上运动，还是向下运动，小孔都不向下漏水 素养提升 11．（多选）如图甲所示，在升降机的底部安装了一个传感器，传感器上有一质量为m的物体，通过传感器能够显示物体对升降机底部的压力F的大小。重力加速度大小为g，t=0时，升降机由静止开始运动，传感器的示数F随着时间t变化的规律如图乙所示。若升降机只在竖直方向运动，下列判断正确的是（　　） A．0~t2的时间内，升降机向上运动 B．t1~t2的时间内，物体处于失重状态 C．t2~t4的时间内，物体处于超重状态 D．t=t2时，物体处于静止状态 12．（多选）某实验小组测得在竖直方向飞行的无人机飞行高度y随时间t的变化曲线如图所示，E、F、M、N为曲线上的点，段可视为两段直线，其方程分别为和．取竖直向上为正方向，则（    ） A．段无人机的速度大小为 B．段无人机先处于超重状态，后处于失重状态 C．段无人机速度的变化量为 D．N点之后，无人机一直向下做减速运动 13．（多选）如图质量分别为m和M的工件甲、乙通过轻质弹相连静放于水平地面上，当将另一质量为m的小工件丙轻放在甲上面的瞬间，下列说法正确的是（    ） A．丙处于超重状态 B．丙处于完全失重状态 C．乙对地面的压力大小为（M+m）g D．丙对甲的压力大小为 14．（多选）信阳鸡公山位于河南省信阳市南38公里的豫鄂两省交界处，早在二十世纪初，鸡公山就与北戴河、庐山、莫干山齐名，是我国著名的四大避暑胜地之一。图甲是鸡公山索道，图乙是图甲的抽象物理模型，已知质量的游客站立于轿厢底面，倾斜索道与水平面的夹角为，当载人轿相沿钢索斜向上做加速度大小的匀加速直线运动时，取重力加速度大小，则下列说法正确的是（　　） A．游客处于失重状态 B．游客对轿厢的压力为其所受重力的1.2倍 C．游客受到的摩擦力大小为 D．游客对轿厢的作用力大小为 15．（多选）如图所示为阿联酋迪拜哈利法塔，又称“迪拜塔”，塔高828m，为世界第一高楼。楼层总数162层，配备56部电梯，最高速可达17.4m/s。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t＝0时由静止开始上升，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．0~2s内，电梯处于超重状态 B．5~7s内，电梯处于失重状态 C．t＝55s时，电梯速度为18m/s D．t＝60s时，电梯速度恰好为0 迁移创新 16．某人在地面上最多能举起的物体，而在一个加速下降的电梯里最多能举起的物体。（g取） （1）求电梯的加速度。 （2）若电梯以此加速度上升，此人在电梯里最多能举起物体的质量是多少？ 17．一个质量是70kg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=6kg的物体A，当升降机向上运动时，他看到弹簧秤的示数为48N，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； （3）电梯保持这个加速度运动2s恰好停止，求这两秒内电梯上升的高度。 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $ 第一章 机械运动 4.6 超重和失重 课标要点 1. 理解超重、失重和完全失重的物理概念，区分实重与视重的不同含义。 2. 掌握超重和失重的产生条件，明确加速度方向与超重、失重现象的对应关系。 3. 能够运用牛顿第二定律分析生活中的超重失重现象，解决相关基础计算题。 学习重难点 重点： 1. 理解超重和失重的本质，掌握两种现象的产生条件与运动特征。 2. 区分实重与视重，明确超重、失重过程中物体重力保持不变。 3. 利用牛顿第二定律简单分析、计算超重失重情境问题。 难点： 1. 突破“速度方向决定超失重”的误区，理解由加速度方向判断超失重的核心规律。 2. 分析竖直方向变速运动、往复运动等复杂过程中的超重失重状态变化。 3. 理解完全失重的受力特点，辨析完全失重状态下的常见物理现象。 知识点 重力的测量 方法一：先测量物体做自由落体运动的加速度g，再用天平测量物体质量，利用牛顿第二定律可得G＝mg。 方法二：利用力的平衡条件对重力进行测量。 知识点 超重和失重 1.超重现象：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。 2.失重现象：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。 3.完全失重现象：物体对支持物(或悬挂物)完全没有作用力的现象。 随学随练 1．图甲中，某高中生做双手引体向上，用压力传感器记录了一段过程中单杠对其右手支持力的大小随时间变化的情况，结果如图乙所示。则下列说法正确的是（　　） A．从传感器的示数可知该同学的体重约为25kg B．1～2s内，该同学经历了先失重、后超重的状态 C．5～6s内，该同学经历了先失重、后超重的状态 D．0～8s内，该同学进行了先拉起身体、后放下身体的动作 【答案】B 【详解】A．从传感器的示数可知，单杠对该同学右手支持力的大小为，同理单杠对左手的支持力大小也为，根据平衡条件可知该同学的重力约为500N，体重约为，故A错误； B．1s~2s内，从传感器示数可知，支持力先小于重力，处于失重状态，之后支持力大于重力，处于超重状态，所以该同学经历了先出现失重现象后出现超重现象，故B正确； C．5～6s内，从传感器示数可知，支持力先大于重力，处于超重状态，之后支持力小于重力，处于失重状态，故C错误； D．人在进行放下身体的动作过程中，先向下加速运动，此时加速度的方向向下，故人处于失重状态，最后人处于静止状态，所以后半段人向下做减速运动，加速度的方向向上，此过程人处于超重状态，结合图像可以看出，1s时人放下身体，2s时过程结束。内，该同学进行了先放下身体的动作、后拉起身体，故D错误。故选B。 2．6月24日，2025年全国青年体操U系列锦标赛暨第十五届全国运动会体操青年组资格赛首个比赛项目——女子蹦床项目在滁州奥体中心顺利结束。图为蹦床运动员在比赛时的情景，下列说法正确的是（　　） A．运动员从离开蹦床到最高点的过程中，处于失重状态 B．运动员从最高点到落在蹦床的过程中，处于超重状态 C．运动员从落到蹦床到最低点的过程中，先超重后失重 D．运动员从最低点到离开蹦床的过程中，先失重后超重 【答案】A 【详解】A．运动员从离开蹦床到最高点的过程中，加速度方向向下，处于失重状态，故A正确； B．运动员从最高点到落在蹦床的过程中，加速度方向向下，处于失重状态，故B错误； C．运动员从落到蹦床到最低点的过程中，一开始弹力小于重力，先向下加速，之后弹力大于重力，向下减速，所以加速度方向先向下后向上，先失重后超重，故C错误； D．运动员从最低点到离开蹦床的过程中，一开始弹力大于重力，先向上加速，之后弹力小于重力，向上减速，所以加速度方向先向上后向下，先超重后失重，故D错误。故选A。 题型 对超重和失重现象的理解 1.超重、失重和完全失重的比较 超重 失重 完全失重 产生条件 物体具有向上的加速度 物体具有向下的加速度 物体向下的加速度a＝g 运动形式 向上加速运动或向下减速运动 向上减速运动或向下加速运动 如自由落体运动和竖直上抛运动 2.对超重、失重的“三点”理解 (1)发生超重和失重时，物体所受的重力并没有变化。 (2)物体处于超重还是失重状态，只取决于加速度的方向，与物体的运动方向无关。 (3)在完全失重状态下，由重力引起的现象将消失。例如：液体的压强、浮力将为零，水银压强计、天平将无法使用；摆钟停摆；弹簧测力计不能测重力等。 活学活用 1．下列关于超重和失重的说法中，正确的是（　　） A．物体处于超重状态时，其重力增加了 B．物体处于失重状态时，其重力减小了 C．物体处于超重或失重状态时，其质量发生了改变 D．物体处于超重或失重状态时，其质量及受到的重力都没有变化 【答案】D 【详解】A．物体处于超重状态时，其视重（即支持力或拉力）增大，但实际重力由决定，未改变，故A错误； B．物体处于失重状态时，视重减小，但重力仍为，未减小，故B错误； C．质量是物体固有属性，与运动状态无关，物体处于超重或失重状态时，其质量不变，故C错误； D．超重或失重仅由加速度引起，物体的质量和重力均未变化，故D正确。 故选D。 2．某同学站在电梯地板上，利用速度传感器和计算机研究一观光电梯升降过程中的情况，如图所示的图像是计算机显示的观光电梯在某一段时间内的速度变化情况（向上为正方向）。根据图像提供的信息，可以判断下列说法中正确的是（　　） A．内，观光电梯在加速上升，该同学处于失重状态 B．内，该同学对电梯地板的压力小于他所受的重力 C．内，观光电梯在加速下降，该同学处于失重状态 D．内，观光电梯在加速下降，该同学处于失重状态 【答案】D 【详解】A．内，观光电梯在加速上升，加速度方向向上，该同学处于超重状态，故A错误； B．内，观光电梯匀速上升，该同学对电梯地板的压力等于他所受的重力，故B错误； C．内，观光电梯在减速上升，加速度方向向下，该同学处于失重状态，故C错误； D．内，观光电梯在加速下降，加速度方向向下，该同学处于失重状态，故D正确。 故选D。 题型超重、失重的应用 超重、失重、运动情况与受力情况的比较 特征 状态　 加速度 视重(F)与重力的关系 运动情况 受力图 平衡 a＝0 F＝mg 静止或匀速直线运动 超重 方向向上 F＝m(g＋a) ＞mg 向上加速或向下减速 失重 方向向下 F＝m(g－a) ＜mg 向下加速或向上减速 完全失重 方向向下 a＝g F＝0 抛体运动、自由落体运动、卫星的运动等 活学活用 3．图甲是某人站在接有传感器的地板上做下蹲、起跳和回落动作的示意图，图中的小黑点表示人的重心，图乙是地板所受压力随时间变化的图像，取重力加速度。根据图像分析可知（　　） A．到的过程中，人先处于超重状态 B．人的重力可由点读出，约为 C．点是人在双脚离开地板的过程中上升最高的点 D．人上升的最大高度约为 【答案】D 【详解】AB．人的重力从a点读出约为1000N，质量约为100kg；b到c的过程中，压力从400N增加到2000N，压力先小于重力后大于重力，所以人先处于失重状态再处于超重状态，故AB错误； C．f点对应的压力最大，大于重力，则人处于超重状态，肯定不是上升到最高点，故C错误； D．从d点到e点人在空中运动，人在空中运动的时间t=2.5s-2s=0.5s 人上升的最大高度约为 故D正确。 故选D。 4．小明站在水平放置于电梯内的电子秤上，电梯静止时电子秤的示数为500N。电梯从t＝0时由静止开始运动，t＝18s时静止，电子秤的示数F随时间t变化的图像如图所示。下列说法正确的是（　　） A．电梯处于上升状态 B．电梯减速阶段的加速度大小为 C．16s~18s，电子秤的示数为600N D．0~18s，电梯运行的总位移为30m 【答案】D 【详解】A．物体由静止开始运动，只能加速；由题图可知先失重，加速度向下，故只能做向下的加速运动，故电梯处于下降状态，故A错误； BC．内电梯向下加速运动，由牛顿第二定律可得 解得，时的速度大小为，内的位移大小为， 内电梯向下匀速直线运动，通过的位移大小为， 内电梯向下减速运动直至静止，根据运动学公式可得， 解得加速度大小为，根据牛顿第二定律可得，解得 可知，电子秤的示数为，故BC错误； D．内，由 解得 则，电梯运行的总位移为 故D正确。 故选D。 基础通关 1．蹦极是一项深受年轻人喜爱的极限运动。某次蹦极过程可简化为如图，游客身系弹性绳自高空P点自由下落。图中a点是弹性绳的原长位置，c点是游客所到达的最低点，b点是游客静止地悬吊着时的平衡位置。游客在从P点下落到最低点c的过程中（不计空气阻力），以下说法正确的是（　　） A．P到a的过程中，该游客做自由落体运动，处于失重状态 B．a到c的过程中加速度逐渐变小 C．a到b的过程中，该游客做加速度增加的加速运动 D．b到c的过程中，该游客做减速运动，处于失重状态 【答案】A 【详解】A．P到a的过程中，该游客只受重力，做自由落体运动，处于完全失重状态，故A正确； BC．游客由P下落到a点时，弹性绳开始产生向上的弹力，加速度逐渐减小，到b点时加速度减为0，b点后向上的弹力大于重力，加速度开始增大，故BC错误； D．b到c的过程中，弹力大于重力，该游客做减速运动，加速度向上，处于超重状态，故D错误。 故选A。 2．在升降电梯内地板上放一体重计，某同学站在体重计上，电梯静止时体重计示数为；电梯运动过程中，某一段时间内该同学发现体重计示数为，，则在这段时间内（　　） A．该同学所受重力变小了 B．电梯的加速度大小为，方向一定竖直向下 C．电梯一定在竖直向下运动 D．该同学对体重计的压力小于体重计对她的支持力 【答案】B 【详解】ABC．电梯静止时体重计示数为；电梯运动过程中，某一段时间内该同学发现体重计示数为，在这段时间内该同学所受重力保持不变，根据牛顿第二定律可得 解得加速度大小为 加速度方向竖直向下；但电梯可能向上运动，也可能向下运动，故AC错误，B正确； D．该同学对体重计的压力与体重计对她的支持力是一对相互作用力，大小总是相等，故D错误。 故选B。 3．有一种大型娱乐器械可以让人体验超重和失重，其环形座舱套在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由下落，下落至一定位置时，制动系统启动，座舱做减速运动，到地面时恰好停止，下列说法中正确的是（　　） A．座舱自由下落的过程中人处于超重状态 B．座舱自由下落的过程中人处于失重状态 C．座舱减速下落的过程中人处于失重状态 D．座舱下落的整个过程中人处于失重状态 【答案】B 【详解】AB．在自由下落的过程中人只受重力作用，做自由落体运动，处于失重状态，故A错误，B正确； C．在减速运动的过程中人受重力和座位对人向上的支持力，做减速运动，所以加速度向上，人处于超重状态，故C错误； D．座舱下落的整个过程中人先自由落体，后减速下降，故人先失重后超重，故D错误； 故选B。 4．工厂有一台地磅，一工人从台阶跳到地磅上。从工人离开台阶开始计时，与地磅相连的电脑显示了地磅所受压力随时间的变化情况如图所示。已知重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．时间内工人的加速度为0 B．时间内工人处于超重状态 C．时间内工人处于超重状态 D．时刻工人的加速度大小为 【答案】C 【详解】A．时间内工人在空中运动，则加速度为g，选项A错误； B．时间内工人先失重后超重，选项B错误； C．时间内支持力大于重力，则工人处于超重状态，选项C正确； D．时刻工人的加速度大小为 选项D错误。 故选C。 5．如图甲所示为春节期间某个小朋友释放的火箭炮，其运动过程中的图像如图乙所示，其中Oa、bc、cd段均为直线。假设火箭炮运动过程中受到的空气阻力大小保持不变，在t3时刻燃料耗尽，t5时刻落回到地面，火箭炮燃料消耗对质量的影响不能忽略，取竖直向上为正方向，则下列说法正确的是（　　） A．火箭炮在时刻上升到最高点 B．火箭炮在bc、cd段均做匀变速直线运动，加速度方向相反 C．时间内，火箭炮受到的推力在逐渐减小 D．时间内，火箭炮处于超重状态 【答案】C 【详解】A．由图像可知，0-火箭炮先向上加速，再向上减速，故火箭炮在时刻上升到最高点，A答案错误； B．火箭炮在bc、cd段均做匀变速直线运动，加速度方向相同，B答案错误； C．时间内，对火箭炮有不变，在减小，也减小，C答案正确； D．时间内，火箭炮的加速度竖直向下，处于失重状态，D答案错误。 故选C。 6．如图所示，质量为m的人站在体重计上，随电梯以大小为a的加速度加速上升，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（　　） A．人处于失重状态，人对体重计的压力大小为） B．人处于超重状态，人对体重计的压力大小为ma C．人处于失重状态，人对体重计的压力大小为ma D．人处于超重状态，人对体重计的压力大小为 【答案】D 【详解】由于人随电梯以大小为a的加速度加速上升，所以人处于超重状态；以人为对象，根据牛顿第二定律可得 解得人受到的支持力大小为 根据牛顿第三定律得，人对体重计的压力大小为。 故选D。 7．如图所示，一轻质弹簧沿竖直方向固定于水平地面上，其自由端位于A处，一小球从弹簧正上方O点由静止释放，接触弹簧后沿竖直方向挤压弹簧，小球下落至B时，小球所受重力与所受弹力大小相等，C为弹簧被压缩到最短的位置。不计空气阻力，下列关于小球从O运动到C的过程，说法正确的是（　　） A．小球从O到A做加速运动，从A到C做减速运动 B．小球到达A点时速度具有最大值 C．小球从A到C加速度一直增大 D．小球从A到C先失重后超重 【答案】D 【详解】A．B点时，弹力等于重力，则小球从O到B做加速运动，从B到C做减速运动，故A错误； B．到B点时，加速度为零，所以小球到达B点时速度具有最大值，故B错误； CD．小球从A到B，根据牛顿第二定律 加速度向下逐渐减小，处于失重状态；到B点时，加速度为零；从B到C，根据牛顿第二定律 加速度向上逐渐增大，处于超重状态，故C错误，D正确； 故选D。 8．2024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如图甲所示的蹦床上，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，下列说法正确的是（　　） A．演员在a时刻速度为零 B．演员在a时刻加速度为零 C．演员离开弹性网后上升的最大高度为6.4m D．演员在a到b时间段内处于超重状态 【答案】A 【详解】AB．由乙图可知，演员在时刻弹力最大，加速度最大，速度为零，A正确，B错误； C．由乙图可知，演员在空中运动的时间为 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 C错误； D．演员在时刻，弹力大于重力，演员处于超重状态，演员在时刻，弹力为零小于重力，演员处于失重状态，D错误。 故选A。 9．如图所示是我校年轻老师施老师正在用力蹬地起跳用头去撞击悬挂在树上的“大粽子”，喻意“高中”。空气阻力忽略不计，以上说法正确的是（　　） A．施老师用力蹬地时，地面对他的支持力大于他对地面的压力 B．施老师用力蹬地时，地面对他的支持力大于他所受的重力 C．施老师起跳后到达最高点时，速度和加速度都为零 D．施老师起跳后在空中的运动过程中，先超重后失重 【答案】B 【详解】A．施老师用力蹬地时，地面对他的支持力等于他对地面的压力，是相互作用力，故A错误； B．施老师用力蹬地时，合力向上，地面对他的支持力大于他所受的重力，故B正确； C．施老师起跳后到达最高点时，速度为零，加速度为重力加速度不是零，故C错误； D．施老师起跳后在空中的运动过程中，只受重力作用，始终处于失重状态，故D错误。 故选B。 10．如图所示，一个盛水的容器底部有一小孔。静止时用手指堵住小孔不让它漏水，假设容器在下述几种运动过程中始终保持平动，且忽略空气阻力，则（    ）    A．容器自由下落时，小孔向下漏水 B．将容器竖直向上抛出，容器向上运动时，小孔向下漏水；容器向下运动时，小孔不向下漏水 C．将容器竖直向上抛出，不管是容器向上运动，还是向下运动，小孔都向下漏水 D．将容器竖直向上抛出，不管是容器向上运动，还是向下运动，小孔都不向下漏水 【答案】D 【详解】无论是让容器自由下落，还是竖直上抛，水和容器都是处于完全失重状态，运动情况相同。所以不管怎样，水都不会漏下来，所以ABC错误，D正确。 故选D。 素养提升 11．（多选）如图甲所示，在升降机的底部安装了一个传感器，传感器上有一质量为m的物体，通过传感器能够显示物体对升降机底部的压力F的大小。重力加速度大小为g，t=0时，升降机由静止开始运动，传感器的示数F随着时间t变化的规律如图乙所示。若升降机只在竖直方向运动，下列判断正确的是（　　） A．0~t2的时间内，升降机向上运动 B．t1~t2的时间内，物体处于失重状态 C．t2~t4的时间内，物体处于超重状态 D．t=t2时，物体处于静止状态 【答案】BC 【详解】AB．0~t2的时间内，升降机对物体的支持力小于物体的重力，物体有向下的加速度，t=0时，升降机由静止开始运动，故0~t2的时间内，升降机向下运动，t1~t2的时间内，物体处于失重状态，故A错误，B正确； C．t2~t4的时间内，升降机对物体的支持力大于物体的重力，物体有向上的加速度，物体处于超重状态，故C正确； D．t=t2时，升降机对物体的支持力等于物体的重力，物体的速度不为零，物体做匀速直线运动，故D错误。 故选BC。 12．（多选）某实验小组测得在竖直方向飞行的无人机飞行高度y随时间t的变化曲线如图所示，E、F、M、N为曲线上的点，段可视为两段直线，其方程分别为和．取竖直向上为正方向，则（    ） A．段无人机的速度大小为 B．段无人机先处于超重状态，后处于失重状态 C．段无人机速度的变化量为 D．N点之后，无人机一直向下做减速运动 【答案】AC 【详解】A．根据EF段方程 可知EF段无人机的速度大小为 故A正确； B．根据图像的切线斜率表示无人机的速度，可知FM段无人机先向上做减速运动，后向下做加速运动，加速度方向一直向下，则无人机的货物处于失重状态，故B错误； C．根据MN段方程 可知MN段无人机的速度为 则段无人机速度的变化量为 故C正确； D．根据图像的切线斜率表示无人机的速度，可知N点之后，无人机一直向下运动，但不是一直做减速运动，故D错误。 故选AC。 13．（多选）如图质量分别为m和M的工件甲、乙通过轻质弹相连静放于水平地面上，当将另一质量为m的小工件丙轻放在甲上面的瞬间，下列说法正确的是（    ） A．丙处于超重状态 B．丙处于完全失重状态 C．乙对地面的压力大小为（M+m）g D．丙对甲的压力大小为 【答案】CD 【详解】AB．放小工件丙之前，对甲受力分析 将小工件丙轻放在甲上面的瞬间，弹簧的弹力不变，对甲和丙组成的系统受力分析，受到竖直向下的重力，竖直向上的弹力 合外力竖直向下，根据牛顿第二定律 解得 加速度竖直向下，故丙处于失重，又因为 故丙不是完全失重，故AB错误； C．对乙进行受力分析，乙受到竖直向下的重力、竖直向下弹簧的弹力和竖直向上的地面的支持力，处于平衡状态 根据牛顿第三定律，乙对地面的压力与地面对乙的支持力等大反向 故C正确； D．对丙进行受力分析，受到竖直向下的重力和竖直向上甲的支持力，加速向下 解得 根据牛顿第三定律，甲对丙的支持力等于丙对甲的压力，故D正确。 故选CD。 14．（多选）信阳鸡公山位于河南省信阳市南38公里的豫鄂两省交界处，早在二十世纪初，鸡公山就与北戴河、庐山、莫干山齐名，是我国著名的四大避暑胜地之一。图甲是鸡公山索道，图乙是图甲的抽象物理模型，已知质量的游客站立于轿厢底面，倾斜索道与水平面的夹角为，当载人轿相沿钢索斜向上做加速度大小的匀加速直线运动时，取重力加速度大小，则下列说法正确的是（　　） A．游客处于失重状态 B．游客对轿厢的压力为其所受重力的1.2倍 C．游客受到的摩擦力大小为 D．游客对轿厢的作用力大小为 【答案】BD 【详解】A．游客随轿厢一起，有沿钢索斜向上的加速度，因此游客处于超重状态，故A错误； BC．当载人轿厢沿钢索做匀加速直线运动时，以游客为研究对象，水平方向上有 竖直方向上有 解得 ， 故B正确，C错误； D．轿厢对游客的作用力大小 由牛顿第三定律可知，游客对轿厢的作用力大小 故D正确。 故选BD。 15．（多选）如图所示为阿联酋迪拜哈利法塔，又称“迪拜塔”，塔高828m，为世界第一高楼。楼层总数162层，配备56部电梯，最高速可达17.4m/s。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t＝0时由静止开始上升，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．0~2s内，电梯处于超重状态 B．5~7s内，电梯处于失重状态 C．t＝55s时，电梯速度为18m/s D．t＝60s时，电梯速度恰好为0 【答案】AD 【详解】A．由图可知内， 加速度方向向上，故电梯处于超重状态，A正确； B．由图可知内， 加速度方向向上，故电梯处于超重状态，B错误； CD．由图可知图线与坐标轴所围的面积表示速度，故时，电梯的速度为，时，电梯的速度为，C错误，D正确；故选AD。 迁移创新 16．某人在地面上最多能举起的物体，而在一个加速下降的电梯里最多能举起的物体。（g取） （1）求电梯的加速度。 （2）若电梯以此加速度上升，此人在电梯里最多能举起物体的质量是多少？ 【答案】（1）2.5m/s2；（2）48kg 【详解】（1）人给重物的最大作用力 F=mg=600N 则在一个加速下降的电梯里对重物 解得 a=2.5m/s2 （2）若电梯以此加速度上升，则对重物 解得 m2=48kg 17．一个质量是70kg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=6kg的物体A，当升降机向上运动时，他看到弹簧秤的示数为48N，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； （3）电梯保持这个加速度运动2s恰好停止，求这两秒内电梯上升的高度。 【答案】（1）a=2m/s2 ； （2）560N ；（3）4m。 【详解】（1）对物块A由牛顿第二定律得 解得 （2）对人由牛顿第二定律得 解得 由牛顿第三定律得，此时人对地板的压力 （3） 解得 学科网（北京）股份有限公司1 / 10 学科网（北京）股份有限公司 $