4.5 牛顿运动定律的应用（1）超重和失重（高效培优·讲义）物理沪科版必修第一册

4.5 牛顿运动定律的应用（1）超重和失重 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 超重与失重现象 考点02 超重与失重的本质 03 避坑指南·解题通法 角度01 超重与失重现象的定性分析 角度02 超重与失重现象的定量计算 角度03 超重与失重现象中的图像问题 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 ①了解视重的概念； ②了解超重和失重现象； ③理解超重和失重的本质是加速度方向向上和向下； ④利用超重和失重分析解决实际问题。 科学思维：培养透过物理现象归纳出本质规律的思维能力； 科学探究：探究产生超重和失重现象的过程，理解物理规律在生活实际中的应用； 考点01 超重与失重现象 1.重力的测量 (1)二力平衡方法：将待测物体悬挂或放置在测力计上，使它处于静止状态，F=G。 (2)重力加速度法：用运动学方法测量自由落体运动的加速度g，再测量物体的质量， 利用牛顿第二定律可得：G＝mg。 比如测量竖直上抛初速度v0和落回原点的时间t，可得：,测量其它星球加速度常用此法。 2. 视重：当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数称为“视重”。 3. 超重与失重 (1)超重：“视重”大于“实重”，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。 (2)失重：“视重”小于“实重”，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。 考点02 超重与失重的本质 1.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 向上 F＝m(g＋a)>mg 向上加速， 向下减速 失重 向下 F＝m(g－a)<mg 向下加速， 向上减速 完全 失重 a＝g F＝0 自由落体运动、抛体运动、运行的卫星等 电梯上端固定一个弹簧，下端悬挂一个小球，弹簧的伸长（等效于弹簧秤的读数）如下： 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。 换言之，根据超重或失重，只能判读加速度方向，而不能判断运动方向。 (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（但可以测量水平拉力）。 自由落体，绕地球运转的空间站中会发生完全失重。 例1. 质量是60kg的人站在升降机中的体重计上（g取10m/s2），求： （1）升降机匀速上升时体重计的读数； （2）升降机以4m/s2的加速度匀加速上升时体重计的读数； （3）当体重计的读数是420N时，判断升降机的运动情况． 【答案】（1）600N；（2）840N；（3）以 3m/s2的加速度匀减速上升或匀加速下降． 【解答】（1）升降机匀速上升，受力平衡，则FN＝mg＝600N （2）升降机加速上升，加速度方向向上，支持力大于重力 根据牛顿第二定律得： FN1﹣mg＝ma1 FN1＝m（g+a1）＝840N （3）当体重计的读数是420N时，小于600N，人处于失重状态，则升降机加速下降，加速度方向向下， 根据牛顿第二定律得： mg﹣FN2＝ma2 升降机以 3m/s2的加速度匀减速上升或3m/s2的加速度匀加速下降。 角度01 超重与失重现象的定性分析 1．如图所示为运动员跳水时的精彩瞬间，则运动员（ ） A．起跳时跳板对她的支持力大于她对跳板的压力 B．起跳后在上升过程中处于失重状态 C．经过最高点时处于平衡状态 D．在下降过程中处于超重状态 【答案】B 【解析】A、起跳时跳板对她的支持力和她对跳板的压力是作用力和反作用力，作用力与反作用力的关系是大小相等，方向相反，作用在同一条直线上，故A错误； BCD、起跳后只受重力，都处于完全失重状态，故B正确，CD错误。 角度02 超重与失重的定量计算 2．（25-26高一上·上海普陀·阶段检测）质量为的小理站在升降机中的体重计上，升降机刚开始上行时，小理处于_____状态（选填：A．超重B．平衡C．失重）。上行过程中，小理观察到体重计示数为，g取，则此时升降机的加速度大小为______。 【答案】 A 0.8 【详解】[1]升降机刚开始上行时，加速度向上，小理处于超重状态，故填A。 [2]小理观察到体重计示数为，则 根据牛顿第二定律可得 角度03 超重与失重现象中的图像问题 3. （25-26高一上·上海普陀·阶段检测）phyphox 软件可以利用智能手机内的多种传感器，帮助我们完成各种各样的物理实验。某同学打开软件中的加速度传感器，把手机水平托在手上并使屏幕朝上，从静止站立状态开始做蹲起动作，传感器记录了该过程中竖直方向（z轴）的运动数据，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．若该同学的手机重约，在蹲起过程中手机受到的弹力最大值约为 B．0-2s内，该同学速度方向先向下再向上 C．下蹲过程处于失重，起立过程处于超重 D．0-4s内，该同学完成了两次完整的蹲起动作 【答案】A 【详解】A．手机重力为 当加速度向上且最大时，弹力最大，由图像知最大向上加速度约为 根据牛顿第二定律有 可得蹲起过程中手机受到的弹力最大值约为，故A正确； B．由题意可知，该同学在0-2s 内下蹲，处于先失重后超重，所以加速度先负后正，先是向下加速再是向下减速，速度方向始终向下，故B错误； C．从静止站立状态开始做下蹲，初始时加速度向下，之后加速度向上，下蹲过程先失重后超重； 起立过程初始时加速度向上，之后加速度向下，起立过程先超重后失重，故C错误； D．一次完整的蹲起动作，应该是从站立到蹲下再到站立，从站立到蹲下，加速度先负后正，从蹲着到站立，加速度先正后负。从图像看，0-4s内，有4次明显的加速度变化过程，可认为完成了一次完整的蹲起动作，故D错误。 故选A。 4．（25-26高一上·上海普陀·阶段检测）如图甲所示，某同学参加蹦极运动，并利用手机的加速度传感器研究竖直方向加速度随时间变化的图像，如图乙所示，忽略空气阻力，拴在人身上的长绳是弹性绳，则图乙中速度最大的时刻大约是______时刻，处于最低点的时刻大约是______时刻。（用图中字母回答） 【答案】 E F 【详解】[1][2]根据图像可知，B到E过程加速度向下，向下加速，之后加速度反向，向下减速，到达最低点，此时加速度最大。所以速度最大的时刻大约是E。处于最低点的时刻大约是F。 （25-26高一上·上海青浦·期末）高层电梯运行中的超重与失重现象 小王家住高层，他对电梯运行时的“超重”与“失重”感觉很好奇。为了研究这个问题，他用手机传感器记录了电梯从1楼到20楼运行过程中，速度与时间的关系如图所示。已知小王的质量为60kg，重力加速度g=10m/s2，每层楼高3米。 1．在t=0s至t=4s的启动阶段，小王对电梯地板的压力与他自身重力相比，下列说法中正确的是（     ）。 A．压力大于重力，处于超重状态 B．压力等于重力，处于平衡状态 C．压力小于重力，处于失重状态 D．压力为零，处于完全失重状态 2．（多选）在t=6s至t=12s的减速上升阶段，关于小王的受力与运动，下列说法正确的是（     ）。 A．速度方向向上，加速度方向向上 B．速度方向向上，加速度方向向下 C．电梯地板对他的支持力大于他的重力 D．他所受的合力方向向下 3．在整个上升过程中（t=0s至t=12s），电梯上升的总高度为（     ）。 A．36m B．38.4m C．40.8m D．84m 4．在t=0s至t=4s的启动阶段，小王对电梯地板的压力大小为_____N。在t=6s至t=12s的减速上升阶段，他感到_____（填“超重”或“失重”）。（g=10m/s2） 5．竖直运行的升降机地板上有一个质量为100kg的物体，它对地板的压力随时间变化的图像如图所示。若升降机从静止开始向上运动，g取10m/s2。 （1）求前2s内物体上升时的加速度； （2）求8s内升降机上升的高度。 【答案】1．A 2．BD 3．D 4．780 失重 5．（1）5m/s2；（2）60m 【详解】1．由图可知，t=0s至t=4s的启动阶段，小王向上加速，处于超重状态，则压力大于重力。 故选A。 2．ABC．由图可知，在t=6s至t=12s的减速上升阶段，速度方向向上，加速度方向竖直向下，处于失重状态，则电梯地板对他的支持力小于他的重力，故AC错误，B正确； D．根据牛顿第二定律同向性可知他所受的合力方向向下，故D正确。 故选BD。 3．根据图像与轴围成的面积表示位移可知在整个上升过程中（t=0s至t=12s）， 电梯上升的总高度为，故选D。 4．[1]根据题图可知在t=0s至t=4s的启动阶段，加速度为 根据牛顿第二定律 解得 根据牛顿第三定律可知小王对电梯地板的压力大小为 [2]在t=6s至t=12s的减速上升阶段，加速度竖直向下，他感到失重。 5．（1）取升降机地板上的物体为研究对象，物体受力情况如下图所示 取向上为正方向，由牛顿第三定律可知，物体对升降机地板的压力等于地面对物体的支持力，即 在0～2s内有 物体所受合外力竖直向上，所以物体向上做匀加速直线运动． 由牛顿第二定律得 可得 （2）物体在0～2s内的位移 物体2s末的速度： 在2～6s内有 物体所受合外力为零，所以物体向上做匀速直线运动，则物体的位移 在6～8s内，有 物体所受合外力方向竖直向下，所以物体向上做匀减速直线运动，初速度为v=10m/s. 由牛顿第二定律 可得 所以物体的位移 整个过程中物体位移 ⚡基础速刷 1.（多选） 如图所示，一名乘客从一层乘电梯到四层，在四层短暂停留后又乘电梯到一层。则乘客处于超重的阶段可能是（ ） A．电梯加速上行阶段 B．电梯减速上行阶段 C．电梯加速下行阶段 D．电梯减速下行阶段 【答案】AD 【解析】加速上升或减速下降，加速度a都是向上，此时为超重，AD正确。 2. 如图所示，小孩在蹦床上沿竖直方向蹦跳，对其从最低点到离开床面的过程，下列说法正确的是（ ） A．小孩一直处于超重状态 B．小孩一直处于失重状态 C．小孩会经历先超重后失重的过程 D．小孩刚离开蹦床时的速度最大 【答案】C 【解析】开始小孩受到的弹力大于重力，向上加速，小孩处于超重状态；当小孩受到的弹力小于重力时，向上减速，小孩处于失重状态。小孩经历先超重后失重的过程，故A、B错误，C正确； 当小孩所受弹力等于重力时，加速度为零，速度最大，故D错误，故选C。 弹簧床模型，弹力=G是分界点。 3. （多选）广州塔，昵称小蛮腰，总高度达600米，游客乘坐观光电梯大约一分钟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，a－t图像如图所示。则下列相关说法正确的是（ ） A．t＝4.5 s时，电梯处于超重状态 B．5～55 s时间内，绳索拉力最小 C．t＝59.5 s时，电梯处于超重状态 D．t＝60 s时，电梯速度恰好为零 【答案】AD 【解析】利用a－t图像可判断：t＝4.5 s时，电梯有向上的加速度，电梯处于超重状态，则选项A正确； 0～5 s时间内，电梯处于超重状态，拉力大于重力，5～55 s时间内，a＝0，电梯处于匀速上升过程，拉力等于重力，55～60 s时间内，电梯处于失重状态，拉力小于重力，综上所述，选项B、C错误； 因a－t图线与t轴所围的“面积”代表速度改变量，而图中横轴上方的“面积”与横轴下方的“面积”相等，则电梯的速度在t＝60 s时为零，选项D正确。 4. （多选）某人在地面上用弹簧秤称得体重为490 N。他将弹簧秤移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内，弹簧秤的示数如图所示，电梯运行的v－t图可能是(取电梯向上运动的方向为正)（ ） 【答案】AD 【解析】由图可知，t0至t1时间段弹簧秤的示数小于G，故物体可能向下加速，也可能向上减速； t1至t2时间段弹力等于重力，故合力为零，物体可能匀速也可能静止； 而t2至t3时间段内合力向上，故物体加速度向上，电梯可能向上加速也可能向下减速，A、D均符合题意，故选A、D。 5. 某人在以的加速度匀加速下降的升降机里最多能举起80kg的物体，他在地面上最多能举起___ kg的物体；若此人在一匀加速上升的升降机中最多能举起40kg的物体，则此升降机上升的加速度为___。 【答案】60 【解析】[1]匀加速下降的升降机里,有 解得,故在地面上能举起的物体质量为 [2]在匀加速上升的升降机里,有 将带入可得 🚀能力跃升 6．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？ 【答案】（1）超重，运动员加速度竖直向上，绳上的拉力大于运动员的重力； （2）99m； （3）8.6s。 【解析】（1）超重状态。原因：此时运动员做竖直向下减速运动，运动员的加速度竖直向上， 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m，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。 7. 上海中心大厦观光平台设在119层，游客乘坐世界最快观光电梯从观景台下行开始经历加速、匀速、减速的过程恰好到达地面只需70s，运行的最大速度为10m/s。东东同学将一台秤静置于观光电梯地板上，将质量为2.4kg的物体放置于台秤上，在电梯加速阶段台秤示数为22.8N，电梯减速运动到地面的时间为10s，若电梯加速、减速过程可视为匀变速直线运动，匀速运动时的速度达到最大值，求： （1）电梯在加速下降过程中，电梯中乘客处于超重还是失重状态？ （2）观景台的高度； （3）电梯减速阶段物体对台秤的压力； 【答案】（1）失重状态 （2）550m （3）26.4N。 【解析】（1）电梯在加速下降过程中，加速度向下，电梯中乘客处于失重状态 （2）在加速下降过程中，加速度大小为：a＝＝0.5m/s2。 加速运动的时间为：＝20s，通过的位移为：＝100m 匀减速通过的位移为：x3＝＝50m 匀速运动的时间为：t2＝t﹣t1﹣t3＝40s，通过的位移为：x2＝vt2＝10×40m＝400m 故高度为：h＝x1+x2+x3＝550m （3）在减速阶段，加速度大小为：a'＝＝1m/s2。 根据牛顿第二定律可知：FN﹣mg＝ma 解得：FN＝26.4N。 🌟思维挑战 8. 金属小桶侧面有一小孔A，当桶内盛水时，水会从小孔A中流出。如果让装满水的小桶自由下落，不计空气阻力，则在小桶自由下落过程中（ ） A．水继续以相同的速度从小孔中喷出 B．水不再从小孔喷出 C．水将以更大的速度喷出 D．水将以较小的速度喷出 【答案】B 【解析】水桶自由下落，处于完全失重状态，故其中的水也处于完全失重状态，对容器壁无压力，故水不会流出；故选B。 9．（25-26高一上·上海浦东新·阶段检测）所受重力大小为G的乘客乘坐竖直电梯上楼，其位移s与时间t的关系如图所示。乘客所受支持力大小为FN，速度大小为v，则（ ） A．0～t1时间内，v增大，FN＞G B．t1～t2时间内，v增大，FN＝G C．t2～t3时间内，v减小，FN＞G D．0～t3时间内，v增大，FN＞G 【答案】A 【解析】s﹣t图象的斜率表示速度 A、0～t1时间内，v增大，乘客加速向上运动，由牛顿第二定律：FN﹣G＝ma，FN＞G，故A正确； B、t1～t2时间内，v不变，匀速上升，FN＝G，故B错误； C、t2～t3时间内，v减小，减速上升，由牛顿第二定律：G﹣FN＝ma，FN＜G，故C错误； D、0～t3时间内，速度先增大后匀速最后减速，故D错误。 10. 如图所示是某同学站在力传感器上做下蹲—起立的动作时记录的压力F随时间t变化的图线。由图线可知该同学（ ） A．做了两次下蹲—起立的动作 B．做了一次下蹲—起立的动作，且下蹲后约2 s起立 C．下蹲过程中人处于失重状态 D．下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态 【答案】B 【解析】人下蹲动作分别有失重和超重两个过程，先是加速下降失重，到达一个最大速度后再减速下降时 超重，起立对应先超重再失重，对应图像可知，该同学做了一次下蹲—起立的动作，由图像看出两次超重的时间间隔就是人蹲在感应器上持续的时间，约2 s，故A、C、D错误；B正确。 11. 某研究性学习小组利用力传感器研究小球与竖直挡板间的作用力，实验装置如图所示，已知斜面倾角为37°，光滑小球的质量m＝2 kg，力传感器固定在竖直挡板上。已知sin 37 °＝0.6，cos 37°＝0.8。求： (1)当整个装置静止时，力传感器的示数； (2)当整个装置向右做匀加速直线运动时，力传感器示数为25 N，此时装置的加速度大小； (3)某次整个装置在水平方向做匀加速直线运动时，力传感器示数恰好为0，此时整个装置的运动方向如何？加速度为多大。 【答案】：(1)15 N　(2)5 m/s2　(3)水平向左加速运动　7.5 m/s2 【解析】：(1)小球与斜面之间的弹力大小为FN，受力示意图如图①，根据物体的平衡条件， 由几何关系可得：F＝mgtan 37°，F＝15 N (2)当装置向右匀加速运动时，小球受力如图②，其合力水平向右。 斜面的支持力不变。 对小球：竖直方向：FNcos 37°＝mg 水平方向：F－FNsin 37°＝ma，得：a＝5 m/s2 (3)当力传感器示数恰好为零时，小球受力如图③，其合力水平向左，故装置水平向左加速运动。 有tan θ＝＝，得a＝7.5 m/s2 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $ 4.5 牛顿运动定律的应用（1）超重和失重 目录 01 本节导航·目标清单 02 教材精研·内容全解 考点01 超重与失重现象 考点02 超重与失重的本质 03 避坑指南·解题通法 角度01 超重与失重现象的定性分析 角度02 超重与失重现象的定量计算 角度03 超重与失重现象中的图像问题 04 真题闯关·溯源演练 05 课后三阶·精准练习 目标导航 方法指导 ①了解视重的概念； ②了解超重和失重现象； ③理解超重和失重的本质是加速度方向向上和向下； ④利用超重和失重分析解决实际问题。 科学思维：培养透过物理现象归纳出本质规律的思维能力； 科学探究：探究产生超重和失重现象的过程，理解物理规律在生活实际中的应用； 考点01 超重与失重现象 1.重力的测量 (1)二力平衡方法：将待测物体悬挂或放置在测力计上，使它处于静止状态，F=G。 (2)重力加速度法：用运动学方法测量自由落体运动的加速度g，再测量物体的质量， 利用牛顿第二定律可得：G＝mg。 比如测量竖直上抛初速度v0和落回原点的时间t，可得：,测量其它星球加速度常用此法。 2. 视重：当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，弹簧测力计或台秤的示数称为“视重”。 3. 超重与失重 (1)超重：“视重”大于“实重”，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。 (2)失重：“视重”小于“实重”，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。 考点02 超重与失重的本质 1.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 向上 F＝m(g＋a)>mg 向上加速， 向下减速 失重 向下 F＝m(g－a)<mg 向下加速， 向上减速 完全 失重 a＝g F＝0 自由落体运动、抛体运动、运行的卫星等 电梯上端固定一个弹簧，下端悬挂一个小球，弹簧的伸长（等效于弹簧秤的读数）如下： 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。 换言之，根据超重或失重，只能判读加速度方向，而不能判断运动方向。 (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（但可以测量水平拉力）。 自由落体，绕地球运转的空间站中会发生完全失重。 例1. 质量是60kg的人站在升降机中的体重计上（g取10m/s2），求： （1）升降机匀速上升时体重计的读数； （2）升降机以4m/s2的加速度匀加速上升时体重计的读数； （3）当体重计的读数是420N时，判断升降机的运动情况． 角度01 超重与失重现象的定性分析 1．如图所示为运动员跳水时的精彩瞬间，则运动员（ ） A．起跳时跳板对她的支持力大于她对跳板的压力 B．起跳后在上升过程中处于失重状态 C．经过最高点时处于平衡状态 D．在下降过程中处于超重状态 角度02 超重与失重的定量计算 2．（25-26高一上·上海普陀·阶段检测）质量为的小理站在升降机中的体重计上，升降机刚开始上行时，小理处于_____状态（选填：A．超重B．平衡C．失重）。上行过程中，小理观察到体重计示数为，g取，则此时升降机的加速度大小为______。 角度03 超重与失重现象中的图像问题 3. （25-26高一上·上海普陀·阶段检测）phyphox 软件可以利用智能手机内的多种传感器，帮助我们完成各种各样的物理实验。某同学打开软件中的加速度传感器，把手机水平托在手上并使屏幕朝上，从静止站立状态开始做蹲起动作，传感器记录了该过程中竖直方向（z轴）的运动数据，如图所示，下列说法正确的是（　　） A．若该同学的手机重约，在蹲起过程中手机受到的弹力最大值约为 B．0-2s内，该同学速度方向先向下再向上 C．下蹲过程处于失重，起立过程处于超重 D．0-4s内，该同学完成了两次完整的蹲起动作 4．（25-26高一上·上海普陀·阶段检测）如图甲所示，某同学参加蹦极运动，并利用手机的加速度传感器研究竖直方向加速度随时间变化的图像，如图乙所示，忽略空气阻力，拴在人身上的长绳是弹性绳，则图乙中速度最大的时刻大约是______时刻，处于最低点的时刻大约是______时刻。（用图中字母回答） （25-26高一上·上海青浦·期末）高层电梯运行中的超重与失重现象 小王家住高层，他对电梯运行时的“超重”与“失重”感觉很好奇。为了研究这个问题，他用手机传感器记录了电梯从1楼到20楼运行过程中，速度与时间的关系如图所示。已知小王的质量为60kg，重力加速度g=10m/s2，每层楼高3米。 1．在t=0s至t=4s的启动阶段，小王对电梯地板的压力与他自身重力相比，下列说法中正确的是（     ）。 A．压力大于重力，处于超重状态 B．压力等于重力，处于平衡状态 C．压力小于重力，处于失重状态 D．压力为零，处于完全失重状态 2．（多选）在t=6s至t=12s的减速上升阶段，关于小王的受力与运动，下列说法正确的是（     ）。 A．速度方向向上，加速度方向向上 B．速度方向向上，加速度方向向下 C．电梯地板对他的支持力大于他的重力 D．他所受的合力方向向下 3．在整个上升过程中（t=0s至t=12s），电梯上升的总高度为（     ）。 A．36m B．38.4m C．40.8m D．84m 4．在t=0s至t=4s的启动阶段，小王对电梯地板的压力大小为_____N。在t=6s至t=12s的减速上升阶段，他感到_____（填“超重”或“失重”）。（g=10m/s2） 5．竖直运行的升降机地板上有一个质量为100kg的物体，它对地板的压力随时间变化的图像如图所示。若升降机从静止开始向上运动，g取10m/s2。 （1）求前2s内物体上升时的加速度； （2）求8s内升降机上升的高度。 ⚡基础速刷 1.（多选） 如图所示，一名乘客从一层乘电梯到四层，在四层短暂停留后又乘电梯到一层。则乘客处于超重的阶段可能是（ ） A．电梯加速上行阶段 B．电梯减速上行阶段 C．电梯加速下行阶段 D．电梯减速下行阶段 2. 如图所示，小孩在蹦床上沿竖直方向蹦跳，对其从最低点到离开床面的过程，下列说法正确的是（ ） A．小孩一直处于超重状态 B．小孩一直处于失重状态 C．小孩会经历先超重后失重的过程 D．小孩刚离开蹦床时的速度最大 3. （多选）广州塔，昵称小蛮腰，总高度达600米，游客乘坐观光电梯大约一分钟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，a－t图像如图所示。则下列相关说法正确的是（ ） A．t＝4.5 s时，电梯处于超重状态 B．5～55 s时间内，绳索拉力最小 C．t＝59.5 s时，电梯处于超重状态 D．t＝60 s时，电梯速度恰好为零 4. （多选）某人在地面上用弹簧秤称得体重为490 N。他将弹簧秤移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内，弹簧秤的示数如图所示，电梯运行的v－t图可能是(取电梯向上运动的方向为正)（ ） 5. 某人在以的加速度匀加速下降的升降机里最多能举起80kg的物体，他在地面上最多能举起___ kg的物体；若此人在一匀加速上升的升降机中最多能举起40kg的物体，则此升降机上升的加速度为___。 🚀能力跃升 6．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？ 7. 上海中心大厦观光平台设在119层，游客乘坐世界最快观光电梯从观景台下行开始经历加速、匀速、减速的过程恰好到达地面只需70s，运行的最大速度为10m/s。东东同学将一台秤静置于观光电梯地板上，将质量为2.4kg的物体放置于台秤上，在电梯加速阶段台秤示数为22.8N，电梯减速运动到地面的时间为10s，若电梯加速、减速过程可视为匀变速直线运动，匀速运动时的速度达到最大值，求： （1）电梯在加速下降过程中，电梯中乘客处于超重还是失重状态？ （2）观景台的高度； （3）电梯减速阶段物体对台秤的压力； 🌟思维挑战 8. 金属小桶侧面有一小孔A，当桶内盛水时，水会从小孔A中流出。如果让装满水的小桶自由下落，不计空气阻力，则在小桶自由下落过程中（ ） A．水继续以相同的速度从小孔中喷出 B．水不再从小孔喷出 C．水将以更大的速度喷出 D．水将以较小的速度喷出 9．（25-26高一上·上海浦东新·阶段检测）所受重力大小为G的乘客乘坐竖直电梯上楼，其位移s与时间t的关系如图所示。乘客所受支持力大小为FN，速度大小为v，则（ ） A．0～t1时间内，v增大，FN＞G B．t1～t2时间内，v增大，FN＝G C．t2～t3时间内，v减小，FN＞G D．0～t3时间内，v增大，FN＞G 10. 如图所示是某同学站在力传感器上做下蹲—起立的动作时记录的压力F随时间t变化的图线。由图线可知该同学（ ） A．做了两次下蹲—起立的动作 B．做了一次下蹲—起立的动作，且下蹲后约2 s起立 C．下蹲过程中人处于失重状态 D．下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态 11. 某研究性学习小组利用力传感器研究小球与竖直挡板间的作用力，实验装置如图所示，已知斜面倾角为37°，光滑小球的质量m＝2 kg，力传感器固定在竖直挡板上。已知sin 37 °＝0.6，cos 37°＝0.8。求： (1)当整个装置静止时，力传感器的示数； (2)当整个装置向右做匀加速直线运动时，力传感器示数为25 N，此时装置的加速度大小； (3)某次整个装置在水平方向做匀加速直线运动时，力传感器示数恰好为0，此时整个装置的运动方向如何？加速度为多大。 2 / 14 学科网（北京）股份有限公司 $