加热失重题

热重分析类化学计算题的解题方法许多物质受热时会发生分解、脱水、氧化等变化而出现质量变化，因而可以利用物质的热重曲线来研究物质的热变化过程。

近年来，热重分析类化学试题频频出现在各类试题中，很多学生在做此类试题时，由于提取不出曲线中的一些关键信息，得分率往往不高。

因此，总结归纳这类试题的解题方法很有必要。

热重分析类化学计算类化学计算题的解题方法一般有以下6种方法。

一、假设法 例1将胆矾样品用热重仪进行热重分析，热重计录见图1写出212℃~250℃温度范围内发生反应的化学方程式： 。

分析: 样品开始的化学式为CuSO 4·5H 2O ，且其质量为375mg ，加热会失去结晶水，一般第一步会失去全部结晶水变为CuSO 4，再受热变成CuO ，再继续加热，最后可能生成Cu 2O 。

但是，有时也要看具体情况，有时第一步失去的是部分结晶水。

本题可用“假设法”来解决。

假设CuSO 4·5H 2O 全部失去结晶水时得到的CuSO 4质量应该为：375×160/250=240(mg)。

由图可知，248℃时剩余固体的质量恰好为240mg ，所以，248℃残留固体的化学式为CuSO 4，同时说明248℃之前的质量变化是由于逐步失去结晶水而引起的。

要写出212℃~250℃温度范围内发生反应的化学方程式，由于248℃~250℃内物质的质量不变，说明此时的质不会分解了，剩余物质组成不变。

因此，只要能写出212℃时的化学式即可解决问题。

设212℃时固体的化学式为CuSO 4·xH 2O ，其中CuSO 4为240mg ，水为267mg~240mg=27mg 。

1：x=n （CuSO 4）：n （H 2O ）=1:11827:160240 ，x=1。

所以，212℃时固体的化学式为CuSO 4·H 2O 。

因此，212℃~250℃温度范围内发生反应的化学方程式为：CuSO 4·H 2O===CuSO 4+H 2O二、摩尔质量法例2将25.0g胆矾晶体放在坩埚中加热测定晶体中结晶水的含量，固体质量随温度的升高而变化的曲线如图2。

失重超重高中物理练习题及讲解# 失重超重现象的高中物理练习题及讲解## 练习题一：失重状态下的物体题目：在一次太空旅行中，宇航员在失重状态下将一个质量为2kg的物体从舱内抛出。

假设物体在抛出时的速度为5m/s，求物体在失重状态下的动能。

解答：失重状态下，物体不受重力影响，动能的计算公式为：\[ KE = \frac{1}{2}mv^2 \]其中，\( m \) 是物体的质量，\( v \) 是物体的速度。

将题目中的数据代入公式，得：\[ KE = \frac{1}{2} \times 2 \times 5^2 = 25 \, \text{J} \] 所以，物体在失重状态下的动能为25焦耳。

## 练习题二：超重状态下的电梯题目：一个质量为60kg的人站在电梯内，电梯以2m/s²的加速度向上加速。

求此时人所感受到的重力。

解答：在超重状态下，人所感受到的重力等于其真实重力加上由于加速度产生的额外力。

真实重力为：\[ F_{\text{real}} = mg \]其中，\( m \) 是人的质量，\( g \) 是重力加速度（约9.8m/s²）。

代入数据得：\[ F_{\text{real}} = 60 \times 9.8 = 588 \, \text{N} \]由于电梯向上加速，人会感受到额外的力，这个力的计算公式为：\[ F_{\text{extra}} = ma \]代入数据得：\[ F_{\text{extra}} = 60 \times 2 = 120 \, \text{N} \]所以，人所感受到的总重力为：\[ F_{\text{total}} = F_{\text{real}} + F_{\text{extra}} =588 + 120 = 708 \, \text{N} \]## 练习题三：失重与超重的转换题目：一个质量为50kg的物体在自由落体过程中，从10m的高度开始下落。

超重和失重 问题 超重和失重是两个很重要的物理现象。

当物体的加速度向上时，物体对支持物的压力大于物体的重力，这种现象叫做超重；当物体的加速度向下时，物体对支持物的压力小于物体的重力，这种现象叫做失重；当物体向下的加速度为g 时，物体对支持物的压力为零，这种现象叫做完全失重。

下面通过举例说明超重和失重的有关问题。

【例1】竖直升降的电梯内的天花板上悬挂着一根弹簧秤，如图1所示，弹簧秤的秤钩上悬挂一个质量m ＝4kg 的物体，试分析下列情况下电梯的运动情况(g 取10m/s 2)：(1)当弹簧秤的示数T 1＝40N ，且保持不变．(2)当弹簧秤的示数T 2＝32N ，且保持不变．(3)当弹簧秤的示数T 3＝44N ，且保持不变． 解析：选取物体为研究对象，它受到重力mg 和竖直向上的拉力T 的作用．规定竖直向上方向为正方向．当T 1＝40N 时，根据牛顿第二定律有T 1－mg ＝ma 1，则 由此可见电梯处于静止或匀速直线运动状态． (2)当T 2＝32N 时，根据牛顿第二定律有T 2－mg ＝ma 2，则式中的负号示物体的加速度方向与所选定的正方向相反，即电梯的加速度方向竖直向下．电梯加速下降或减速上升．(3)当T 3＝44N 时，根据牛顿第二定律有T 3－mg ＝ma 3，则加速度为正值表示电梯的加速度方向与所选的正方向相同，即电梯的加速度方向竖直向上．电梯加速上升或减速下降．小结：当物体加速下降或减速上升时，亦即具有竖直向下的加速度时，物体处于失重状态；当物体加速上升或减速下降时，亦即具有竖直向上的加速度时，物体处于超重状态．【例2】举重运动员在地面上能举起120kg 的重物，而在运动着的升降机中却只能举起100kg 的重物，求升降机运动的加速度．若在以2.5m/s 2的加速度加速下降的升降机中，此运动员能举起质量多大的重物？(g 取10m/s 2)解析：运动员在地面上能举起120kg 的重物，则运动员能发挥的向上的最大支撑力F ＝m 1g ＝120×10N ＝1200N ，(1)在运动着的升降机中只能举起100kg 的重物，可见该重物超重了，升降机应具有向上的加速度对于重物：F －m 2g=m 2 a 1，则(2)当升降机以a 2=2.5m/s 2的加速度加速下降时，重物失重．对于重物， 点拨：题中的一个隐含条件是：该运动员能发挥的向上的最大支撑力(即举重时对重物的最大支持力)是一个恒量，它是由运动员本身的素质决定的，不随电梯运动状态的改变而改变．【例3】如图3所示，是电梯上升的v ～t 图线，若电梯的质量为100kg ，则承受电梯的钢绳受到的拉力在0～2s 之间、2～6s 之间、6～9s 之间分别为多大？(g 取10m/s 2)解析：从图中可以看出电梯的运动情况为先加速、后匀速、再减速，根据v －t 图线可以确定电梯的加速度，由牛顿运动定律可列式求解对电梯的受力情况分析如图3所示：(1)由v －t 图线可知，0～2s 内电梯的速度从0均匀增加到6m/s ，其加速度a 1＝(v t －v 0)/t ＝3m/s 2由牛顿第二定律可得F 1－mg ＝ma 1 解得钢绳拉力 F 1＝m(g ＋a 1)＝1300 N(2)在2～6s 内，电梯做匀速运动．F 2＝mg ＝1000N(3)在6～9s 内，电梯作匀减速运动，v 0＝6m/s ，v t ＝0，加速度a 2＝(v t －v 0)/t ＝－2m/s 2由牛顿第二定律可得F 3－mg ＝ma 2，解得钢绳的拉力F 3＝m (g ＋a 2)＝800N ．点拨：本题是已知物体的运动情况求物体的受力情况，而电梯的运动情况则由图象给出．要学会从已知的v ～t 图线中找出有关的已知条件．F mg图1 图3小结：从计算结果来看吊起电梯的钢绳的拉力与它的速度无关，而与它的加速度有关，即超失重的条件是看物体运动的加速度而不是看物体运动的速度。

超重和失重习题A 组1．质量为2.0kg的物体，用弹簧秤挂在可竖直升降的电梯里，示数为30N，由此可知该物体处于_______状态，电梯做_______运动，其加速度大小等于_______.2．电梯在工作中如果钢丝绳突然断裂，则电梯里的人就将处于________状态．3．下列关于超重、失重现象说法正确的是（ )．A．超重现象就是重力增大，失重现象就是重力减小B．无论是超重还是失重，实质上作用在物体上的重力并没有改变C．卫星中物体，从一发射开始，就处于完全失重状态D，不论因为什么原因，只要物体对支持物（或悬挂物)的压力(或拉力)增大了，就称物体处于超重状态4．升降机运动时，下列给出的运动中哪种情况钢丝绳的拉力小于升降机(包括升降机内物体)的重力？( ）A、加速上升B、匀速下降C、减速下降D、减速上升5、在以加速度为a匀加速上升的电梯里，有一个质量为m的人，下述说法正确的是（ )A．人的重力为m(g + a）B．人的重力为mgC．人对电梯的压力为m（g + a) D．人对电梯的压力为m（g — a)6．某电梯中用细绳静止悬挂一重物,当电梯在竖直方向运动时，突然发现绳子断了，由此可以判断此时电梯的情况是（ )．A．电梯一定是加速上升B．电梯可能是减速向上运动C．电梯可能匀速向上运动D．电梯的加速度方向一定向上7．如图3—13所示,质量为50kg的人通过光滑的定滑轮用绳拉着m＝20kg的物体，当物体以加速度a＝5m／s2匀加速上升时，人对地面的压力为 (g = 10m／s2)（）．A．200N B．300N C．500N D．不能确定8．如图3—14,一铁球被两弹簧拴住，静止时，两条竖直的弹簧均被拉长，当固定弹簧的木箱由静止开始竖直向下做加速运动时，下列说法正确的是( ）A．上弹簧的长度变长，下弹簧的长度变短B．上弹簧的长度变短，下弹簧的长度变长C．两弹簧的长度均不变D．上弹簧的拉力变小，下弹簧的拉力不变9．杯中水面漂浮一木块，如图3—15所示，当杯子竖直自由下落过程中，木块浸入水中部分体积( )．A．变大 B．变小 C．不变 D．等于零B 组10．如图3-16所示,水桶下部有两个小孔A、B，当筒内有水时，水从孔喷出，若让筒自由下落，那么，在下落过程中（ )．A．水继续以相同的速度喷也B．水将以更大的速度喷出C．水将以更小的速度喷出D．水不再从小孔中喷出11．某人站在一台秤上，当他猛地下蹲的过程中，台秤示数将（不考虑台秤的惯性)（ )． A．先变小后变大，最后等于他的重力B．先变大后变小，最后等于他的重力C．变大，最后等于他的重力D．变小，最后等于他的重力12．如图3-17所示,杯中小球的密度小于杯中水的密度，小球固定在弹簧上，弹簧下端固定在杯底，当该装置静止时,弹簧伸长Δx，那么,该装置自由下落时，在下落过程中弹簧的伸长将( )．A．仍为Δx B．大于Δx C．小于Δx大于零 D．等于零13．当电梯以a= g／3的加速下降时，电梯中质量为M的人开始以相对于电梯为2g／3的1加速度上举一个质量为m的物体，求此时人对电梯地板的压力多大?14．如图3-18所示，体积相同的两个球A与B用一条1m长的细线相连，A球的质量为m，B球的质量为2m,将它们放入水中恰好能静止不动，水的密度为1×103kg／m3，求:（1)此时细线中的张力？（2）若细线断了，求2s后两球相距几米？作业一、选择题1。

第三章 热分析第三节 热重分析1．什么是热重分析？什么是热重曲线？答：许多物质在加热或冷却过程中除产生热效应外，往往有质量变化，其变化的大小及出现的温度与物质的化学组成和结构密切相关。

因此，利用加热或冷却过程中物质质量变化的特点，可以区别和鉴定不同的物质，这种方法称为热重分析。

把试样的质量作为时间或温度的函数记录分析，得到的曲线称为热重曲线。

热重曲线的纵轴方向表示试样质量的变化，横轴表示时间或温度。

2. 影响热重曲线的主要因素是什么？答：热重分析：在程序控温下，测量物质的质量随温度变化的一种技术。

影响因素：热重曲线的形态，主要受内因和外因两方面的影响，内因取决于试样的本质特征，外因取决于仪器结构，操作，环境条件等实验因素。

外因的影响。

（1）升温速率对热分析实验结果有十分明显的影响，对于以热重曲线表示的试样的某种反应（热分解反应），提高升温速率通常是使反应的起T和终止温度f T增高。

始温度i T，峰温P（2）浮力的变化，起因于升温时试样周围气体产生的膨胀，而导致质量变化，573K时浮力约为室温下浮力的1/2。

1173K时减少到1/4。

因此测定结果质量有些增加。

（3）对流在热重实验中也是重要影响因素，而且难以消除。

因为天平系统处于常温状态下，而试样却处于高温下，二者之间由温差形成的对流必将影响到测试的精度。

（4）挥发物的再凝聚，加热过程中能分解及有挥发产物的试样，挥发物往往凝聚于试样盘支撑杆的低温部分，造成热重分析中的误差。

（5）其他影响因素，影响热重曲线的因素还有试样盘的形状，试样量及气氛等。

3. 热重分析方法的特点。

答：热重分析通常有两种方法，即静法和动法，静法是把试样在各给定的温度下加热至恒温，然后按质量温度变化作图（图3-26）。

动法是在加热过程中连续升温和称重，按质量温度变化作图，静法的优点是精度较高，能记录微小的失重变化，缺点是操作繁复，时间较长，动法的优点是能自动记录，可与差热分析法紧密配合，有利于对比分析，缺点是对微小的质量变化灵敏度较低。

高三物理超重失重试题答案及解析1.太空授课中，王亚平成功地制成了晶莹剔透的大水球，并用注射器在水球中注入了红色的液体，最终看到了红色液体充满了整个水球。

有关这个现象，下列说法错误的是A．大水球处于完全失重状态B．大水球处于平衡状态C．大水球成球形是因为水的表面张力D．红色液体的扩散反映了液体分子的无规则运动【答案】B【解析】该大水球的重力完全充当向心力，处于完全失重状态，A正确B错误；表面张力是使表面收缩的力。

在没有外力作用下，球形的表面积最小，即表面收缩得最小，故液滴为球形，C正确；红色液体在水球中慢慢散开，这是一种扩散现象，说明分子在不停的做无规则运动，D正确；【考点】考查了完全失重，液体张力，分子扩散2.某同学站在装有力传感器的轻板上做下蹲-起立的动作。

.如图所示为记录的力随时间变化的图线，纵坐标为力（单位为牛顿），横坐标为时间（单位为秒)。

由图线可知，该同学的体重约为650N，除此以外，以下有关由图线还可以得到的信息，其中正确的是（）A．该同学做了两次下蹲-起立的动作B．该同学做了一次下蹲-起立的动作，且下蹲后约2s起立C．下蹲过程中人处于失重状态，起立过程中人处于超重状态D．下蹲过程中人所受重力先变小后变大【答案】B【解析】由图线可看出，该同学先失重后超重，再超重再失重的过程，即该同学先加速下蹲后减速下蹲，再加速起立，再减速起立，即该同学经历了一次下蹲-起立的动作，从图像看出下蹲后约2s起立，选项A 错误，B正确；下蹲和起立过程中都有超重和失重状态，选项C 错误；下蹲和起立过程中人所受重力保持不变，选项D错误。

【考点】超重和失重。

3.如图所示，假设地球是个半径为R的标准的球体，其表面的重力加速度为g，有一辆汽车沿过两极的圆周轨道沿地面匀速率行驶，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（）A．重力和地面的支持力是一对平衡力B．汽车的机械能保持不变C．汽车在北极处于超重状态，在南极处于失重状态D．若汽车速率为，重力的作用效果是改变汽车的运动状态【答案】BD【解析】A、汽车在地球两极行驶时，由重力和支持力的合力提供向心力．设汽车的质量为m，支持力为F，速度为v，地球半径为R，则由牛顿第二定律得：，得。

第四章运动和力的关系6超重和失重基础过关练题组一对超重、失重现象的理解1.(2019宁夏银川一中高一上期末)如果说一个人在电梯中“超重”了,是指()A.人的重力减小B.人的重力增大C.人对电梯的压力减小D.人对电梯的压力增大2.(2019吉林长春外国语学校高一上期末)一个人站在电梯内的测力计上,若他发现体重变大了,则()A.电梯一定在加速下降B.电梯一定在减速上升C.电梯可能在加速上升D.只要电梯减速运动就会出现这种现象3.(2019辽宁沈阳育才中学高一上期中)关于超重和失重,下列说法正确的是()A.超重指的是物体的重力增加,失重指的是物体的重力减少,完全失重是指物体重力完全消失的现象B.站在减速下降的升降机中的人处于失重状态C.被踢出去的足球(忽略空气阻力)在飞行过程中处于失重状态D.举重运动员双手举住杠铃不动时,杠铃处于超重状态4.(2019福建厦门高一上期末)(多选)厦门海底世界的“海狮顶球”节目因其互动性强而深受小朋友们的喜爱。

如图所示为一海狮把球顶向空中,并等其落下。

下列说法正确的是(忽略空气阻力)()A.球在最高点时受到重力和海狮对它的顶力作用B.球在最高点时速度为零,但加速度不为零C.球在上升过程中处于超重状态D.球在下落过程中处于失重状态5.(2019黑龙江哈尔滨三中高一上期末)在下列几种情况中,升降机绳索对同一悬挂物体拉力最小的是()A.以很大的速度匀速上升B.以很小的速度匀速下降C.以较小的加速度减速下降D.以较小的加速度加速下降题组二应用牛顿第二定律解决超重和失重问题6.(多选)在升降机内,一人站在体重计上,发现自己的体重减轻了20%,则下列判断可能正确的是(g取10m/s2)()A.升降机以8m/s2的加速度加速上升B.升降机以2m/s2的加速度加速下降C.升降机以2m/s2的加速度减速上升D.升降机以8m/s2的加速度减速下降7.(2019天津南开高一上期末)在以加速度a匀加速上升的电梯里,有一个质量为m 的人,下列说法正确的是(重力加速度大小为g)()①人的重力为m(g+a)②人的重力为mg③人对电梯的压力为m(g+a)④人对电梯的压力为m(g-a)A.①③B.①④C.②③D.②④8.(2019四川眉山高一上期末)如图所示,将小球用轻绳悬挂在升降机内,当升降机以2m/s2的加速度加速向上运动时轻绳拉力为12N,当升降机以2m/s2的加速度加速向下运动时轻绳拉力为(g取10m/s2)()A.8NB.10NC.12ND.14N9.(2020北京二中高一上期中)(多选)北京欢乐谷游乐场天地双雄是双塔太空梭。

高一物理必修1第四章牛顿运动定律应用超重和失重专题专项训练习题集【知识点梳理】1．超重现象（1）当物体具有加速度a向上时，即物体所做的运动为加速上升或者减速下降。

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，称为超重现象。

（2）由牛的第二定律可得：F-mg=ma，F=mg+ma＞mg2．失重现象（1）当物体具有加速度a向下时，即物体所做的运动为加速下降或者减速上升。

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，称为失重现象。

（2）由牛的第二定律可得：mg-F=ma，F=mg-ma＜mg3．完全失重现象（1）当物体具有加速度a向下且a=g时，即物体所做的运动为自由落体或者竖直上抛等抛体运动。

物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于零，称为完全失重现象。

（2）由牛的第二定律可得：mg-F=ma，F=mg-ma=mg-mg=0【典题训练】1．质量为60kg的人站在升降机中的体重计上，当升降机做下列各种运动时，体重计的读数是多少？（g 取10m/s2）（1）升降机匀速上升（2）升降机以3m/s2的加速度减速上升（3）升降机以4m/s2的加速度减速下降（4）升降机以重力加速度g加速下降2．有一根细绳的最大拉力为80N，在一个运动的电梯中，这根细绳下悬挂了10㎏的物体恰好没有断，问电梯可能做怎样的运动？（取g=10m/s2）3．假如有个小孩，在地面上可举起12㎏的重物，如果他在电梯中能够举起10㎏的重物，问电梯可能做怎样的运动？（取g=10m/s2）4．如图所示钢索吊着箱子，箱子内用弹簧秤吊着重10N的小球。

当弹簧秤的示数为10N时，钢索拉力为510N，若弹簧秤示数为7N时，钢索拉力N。

此时箱子运动的情况如何？5．在升降机内，一人站在磅秤上，发现自己的体重减轻了20%，则下列判断可能正确的是（）A．升降机以8m/s2的加速度加速下降B．升降机以2m/s2的加速度加速下降C．升降机以2m/s2的加速度加速上升D．升降机以8m/s2的加速度加速上升6．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。

高中物理超重与失重计算题专题训练含答案姓名：__________ 班级：__________考号：__________一、计算题（共15题）1、电梯内有一质量为M的物体，放在一水平台秤上，当电梯以g/3的加速度匀加速下降时，台秤的示数为多少？2、一个质量m=50kg的人在地面上最多能举起=55kg的重物，求：（取（1）在以匀加速上升的升降机中，他最多能举起的重物的质量（2）在以匀减速上升的升降机中，他最多能举起的重物的质量3、质量为60 kg的人，站在升降机中的体重计上，升降机做下列各种运动时，体重计的读数是多少？(g＝10 m/s2)(1)升降机匀速上升；(2)升降机以4 m/s2的加速度加速上升；(3)升降机以5 m/s2的加速度加速下降．4、如图所示，某同学蹲在台秤上不动，此时台秤上的示数为50kg，她将台秤搬到电梯中仍然蹲在台秤上不动，电梯运动后，该同学看到台秤上的示数为40kg不变，请你帮助她分析一下电梯的运动情况。

（g取10m/s2）5、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。

6、质量是60kg的人站在升降机中的体重计上，当升降机做下列各种运动时，体重计的读数是多少？（g=10m/s2）（1）升降机匀速上升；（2）升降机以4m/s2的加速度匀加速上升；（3）升降机以5m/s2的加速度匀加速下降．7、竖直升降的电梯内的天花板上悬挂着一根弹簧秤，如图所示，弹簧秤的秤钩上悬挂一个质量m=4kg的物体，试分析下列情况下电梯各种具体的运动情况（g取10m/s2）：（1）当弹簧秤的示数T1=40N，且保持不变．（2）当弹簧秤的示数T2=32N，且保持不变．（3）当弹簧秤的示数T3=44N，且保持不变．8、某人在地面上最多能举起60kg的物体，而在一个加速下降的电梯里最多能举起80kg的物体．求：（1）此电梯的加速度为多少？（2）若电梯以此加速度上升，则此人在电梯里最多能举起物体的质量是多少？（g=10m/s2）9、质量为25kg的小孩坐在秋千板上，小孩重心离系绳的横粱2.5m．如果秋千板摆到最低点时，小孩运动速度的大小是5m/s，她对秋千板的压力是多大？g=10m/s2．10、假定神舟5号飞船在发射后3s内竖直上升了l80m，上升过程是初速为零的匀加速直线运动，求飞船内质量为60kg的宇航员对座椅的压力多大? g取10m／s211、一同学家住在23层高楼的顶楼．他想研究一下电梯上升的运动过程．某天他乘电梯上楼时携带了一个质量为5kg的重物和一个量程足够大的台秤，他将重物放在台秤上．电梯从第1层开始启动，一直运动到第23层停止．在这个过程中，他记录了台秤在不同时段内的读数如下表所示．时间/s 台秤示数/N电梯启动前50.00～3.0 58.03.0～13.0 50.013.0～19.0 46.019.0以后50.0根据表格中的数据，求：（1）电梯在最初加速阶段和最后减速阶段的加速度大小；（2）电梯在中间阶段上升的速度大小；（3）该楼房平均每层楼的高度．12、科研人员乘气球进行科学考察．气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为990 kg．气球在空中停留一段时间后，发现气球漏气而下降，及时堵住．堵住时气球下降速度为1 m/s，且做匀加速运动，4 s内下降了12 m．为使气球安全着陆，向舱外缓慢抛出一定的压舱物．此后发现气球做匀减速运动，下降速度在5分钟内减少3 m/s．若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略，重力加速度g＝9.89 m/s2，求抛掉的压舱物的质量．13、（2013河北省石家庄名校质检）北京欢乐谷游乐场天地双雄是目前亚洲唯一的双塔太空梭．它是能体验强烈失重、超重感觉的娱乐设施，先把乘有十多人的座舱，送到76 m高的地方，让座舱自由落下，当落到离地面28 m时制动系统开始启动，座舱匀减速运动到地面时刚好停止．若某游客手中托着质量为1 kg的饮料瓶进行这个游戏，g取9.8 m/s2，问：(1)当座舱落到离地面高度为40 m的位置时，饮料瓶对手的作用力多大？(2)当座舱落到离地面高度为15 m的位置时，手要用多大的力才能托住饮料瓶？14、为了测量某住宅大楼每层的平均高度(层高)及电梯运行情况，甲、乙两位同学在一楼电梯内用电子体重计及秒表进行了以下实验。

超重和失重典型例题1、竖直升降的电梯内的天花板上悬挂着一根弹簧秤，如图24－1所示，弹簧秤的秤钩上悬挂一个质量m＝4kg的物体，试分析下列情况下电梯的运动情况(g取10m/s2)：(1)当弹簧秤的示数T1＝40N，且保持不变．(2)当弹簧秤的示数T2＝32N，且保持不变．(3)当弹簧秤的示数T3＝44N，且保持不变．2、举重运动员在地面上能举起120kg的重物，而在运动着的升降机中却只能举起100kg的重物，求升降机运动的加速度．若在以2.5m/s2的加速度加速下降的升降机中，此运动员能举起质量多大的重物？(g取10m/s2)3、如图24－2所示，是电梯上升的v～t图线，若电梯的质量为100kg，则承受电梯的钢绳受到的拉力在0～2s之间、2～6s之间、6～9s之间分别为多大？(g取10m/s2)【问题讨论】在0～2s内，电梯的速度在增大，电梯的加速度恒定，吊起电梯的钢绳拉力是变化的，还是恒定的？在2～6s内，电梯的速度始终为0～9s内的最大值，电梯的加速度却恒为零，吊起电梯的钢绳拉力又如何？在6～9s内，电梯的速度在不断减小，电梯的加速度又是恒定的，吊起电梯的钢绳拉力又如何？请你总结一下，吊起电梯的钢绳的拉力与它的速度有关，还是与它的加速度有关？4、如图24－3所示，在一升降机中，物体A置于斜面上，当升降机处于静止状态时，物体A恰好静止不动，若升降机以加速度g竖直向下做匀加速运动时，以下关于物体受力的说法中正确的是[ ] A．物体仍然相对斜面静止，物体所受的各个力均不变B．因物体处于失重状态，所以物体不受任何力作用C．因物体处于失重状态，所以物体所受重力变为零，其它力不变D．物体处于失重状态，物体除了受到的重力不变以外，不受其它力的作用5、如图24－4所示，滑轮的质量不计，已知三个物体的质量关系是：m1＝m2＋m3，这时弹簧秤的读数为T．若把物体m2从右边移到左边的物体m1上，弹簧秤的读数T将[ ] A．增大B．减小C．不变D．无法判断跟踪反馈1．金属小筒的下部有一个小孔A，当筒内盛水时，水会从小孔中流出，如果让装满水的小筒从高处自由下落，不计空气阻力，则在小筒自由下落的过程中[ ]A ．水继续以相同的速度从小孔中喷出B ．水不再从小孔中喷出C ．水将以较小的速度从小孔中喷出D ．水将以更大的速度从小孔中喷出2．一根竖直悬挂的绳子所能承受的最大拉力为T ，有一个体重为G 的运动员要沿这根绳子从高处竖直滑下．若G ＞T ，要使下滑时绳子不断，则运动员应该[ ]A ．以较大的加速度加速下滑B ．以较大的速度匀速下滑C ．以较小的速度匀速下滑D ．以较小的加速度减速下滑3．在以4m/s 2的加速度匀加速上升的电梯内，分别用天平和弹簧秤称量一个质量10kg 的物体(g 取10m/s 2)，则[ ]A ．天平的示数为10kgB ．天平的示数为14kgC ．弹簧秤的示数为100ND ．弹簧秤的示数为140N4．如图24－5所示，质量为M 的框架放在水平地面上，一根轻质弹簧的上端固定在框架上，下端拴着一个质量为m 的小球，在小球上下振动时，框架始终没有跳起地面．当框架对地面压力为零的瞬间，小球加速度的大小为[ ]A gB C 0 D ．．．．()()M m g m M m g m-+ 答案分析1、解析：选取物体为研究对象，它受到重力mg 和竖直向上的拉力T 的作用．规定竖直向上方向为正方向．(1)当T 1＝40N 时，根据牛顿第二定律有T 1－mg ＝ma 1，解得这时电梯的加速度＝－＝－×＝，由此可见，电梯处于a 404104m /s 012T mg m 1 静止或匀速直线运动状态．(2)当T 2＝32N 时，根据牛顿第二定律有T 2－mg ＝ma 2，解得这时电梯的加速度＝＝＝－．式中的负号表a 2m /s 22T mg m m s 2232404--/ 示物体的加速度方向与所选定的正方向相反，即电梯的加速度方向竖直向下．电梯加速下降或减速上升．(3)当T 3＝44N 时，根据牛顿第二定律有T 3－mg ＝ma 3，解得这时电梯的加速度＝＝－＝．为正值表示电梯a 44404m /s 1m /s a 3223T mg m 3- 的加速度方向与所选的正方向相同，即电梯的加速度方向竖直向上．电梯加速上升或减速下降．点拨：当物体加速下降或减速上升时，亦即具有竖直向下的加速度时，物体处于失重状态；当物体加速上升或减速下降时，亦即具有竖直向上的加速度时，物体处于超重状态．2、解析：运动员在地面上能举起120kg 的重物，则运动员能发挥的向上的最大支撑力F ＝m 1g ＝120×10N ＝1200N ，在运动着的升降机中只能举起100kg 的重物，可见该重物超重了，升降机应具有向上的加速度对于重物，－＝，所以＝＝－×＝；F m g m a a 120010010100m /s 2m /s 221122F m g m -22当升降机以2.5m/s 2的加速度加速下降时，重物失重．对于重物，m g F m a m 120010 2.5kg 160kg 3323－＝，得＝＝－＝．F g a -2 点拨：题中的一个隐含条件是：该运动员能发挥的向上的最大支撑力(即举重时对重物的最大支持力)是一个恒量，它是由运动员本身的素质决定的，不随电梯运动状态的改变而改变．3、解析：从图中可以看出电梯的运动情况为先加速、后匀速、再减速，根据v －t 图线可以确定电梯的加速度，由牛顿运动定律可列式求解对电梯的受力情况分析如图24－2所示：(1)由v－t图线可知，0～2s内电梯的速度从0均匀增加到6m/s，其加速度a1＝(v t－v0)/t＝3m/s2由牛顿第二定律可得F1－mg＝ma1解得钢绳拉力 F1＝m(g＋a1)＝1300 N(2)在2～6s内，电梯做匀速运动．F2＝mg＝1000N(3)在6～9s内，电梯作匀减速运动，v0＝6m/s，v t＝0，加速度a2＝(v t－v0)/t＝－2m/s2由牛顿第二定律可得F3－mg＝ma2，解得钢绳的拉力F3＝m(g＋a2)＝800N．点拨：本题是已知物体的运动情况求物体的受力情况，而电梯的运动情况则由图象给出．要学会从已知的v～t图线中找出有关的已知条件．4、点拨：(1)当物体以加速度g向下做匀加速运动时，物体处于完全失重状态，其视重为零，因而支持物对其的作用力亦为零．(2)处于完全失重状态的物体，地球对它的引力即重力依然存在．答案：D5、点拨：(1)若仅需定性讨论弹簧秤读数T的变化情况，则当m2从右边移到左边后，左边的物体加速下降，右边的物体以大小相同的加速度加速上升，由于m1＋m2＞m3，故系统的重心加速下降，系统处于失重状态，因此T ＜(m1＋m2＋m3)g．而m2移至m1上后，由于左边物体m1、m2加速下降而失重，因此跨过滑轮的连线张力T0＜(m1＋m2)g；由于右边物体m3加速上升而超重，因此跨过滑轮的连线张力T0＞m3g．(2)若需定量计算弹簧秤的读数，则将m1、m2、m3三个物体组成的连接体使用隔离法，求出其间的相互作用力T0，而弹簧秤读数T＝2T0，即可求解．答案：B跟踪反馈参考答案：1．B 2．A 3．AD 4．D。