历届高考物理专项复习题：009.超重和失重现象

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。

物理易错难点训练—超重和失重问题（含解析）1（2016•安徽合肥一模）如图所示，在教室里某同学站在体重计上研究超重与失重。

她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。

关于她的实验现象，下列说法中正确的是A．只有“起立”过程，才能出现失重的现象B．只有“下蹲”过程，才能出现超重的现象．“下蹲”的过程，先出现超重现象后出现失重现象D．“起立”、“下蹲”的过程，都能出现超重和失重的现象【参考答案】D【点评】只要物体具有向下的加速度，则处于失重状态；物体具有向上的加速度，则处于超重状态。

2．（2016湖南省12校联考）我国“蛟龙号”深潜器经过多次试验，终于在2012年6月24日以7020 深度创下世界最新纪录（国外最深不超过600 ）．这预示着它可以征服全球99．8%的海底世界，假设在某次实验时，深潜器内的显示屏上显示出了从水面开始下潜到最后返回水面10 in内全过程的深度曲线（a）和速度图象（b），则下列说法中正确的是A．图中h3代表本次最大深度B．全过程中最大加速度是0．02/s2．潜水员感到超重发生在3～4 in和6～8 in的时间段内D．整个潜水器在8～10 in时间段内机械能守恒．【参照答案】A【名师解析】3（2016浙江省舟市联考）2012年10月2日，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，成功将第16颗北斗导航卫星发射升空并送入预定转移轨道。

这是一颗地球静止轨道卫星，它将与先期发射的1颗北斗导航卫星组网运行，形成区域服务能力。

根据计划，北斗卫星导航系统将于明年初向亚太大部分地区提供正式服务。

则下列说法正确的是A．火箭发射时，喷出的高速气流对火箭的作用力大于火箭对气流的作用力B．高温高压燃气从火箭尾部喷出时对火箭的作用力与火箭对燃气的作用力是一对平衡力．发射初期，火箭处于超重状态D．发射的卫星进入轨道正常运转后，均处于完全失重状态【参照答案】D【名师解析】由牛顿第三定律可知，火箭发射时，喷出的高速气流对火箭的作用力等于火箭对气流的作用力，选项A错误；高温高压燃气从火箭尾部喷出时对火箭的作用力与火箭对燃气的作用力是一对作用力和反作用力，选项B错误；发射初期，火箭加速上升，处于超重状态，选项正确；发射的卫星进入轨道正常运转后，只受万有引力作用，加速度指向地心，均处于完全失重状态，选项D正确。

高考物理复习专题——超重和失重一．重力的测量原理：1．测量仪器分类：〔1〕悬挂类：〔2〕支持类：2．测量仪器的示数(称为视重)含义：关于悬挂类，示数为物体对悬挂物的拉力，由牛顿第三定律可知，该力等于物体所受的拉力．关于支持类，示数为物体对悬挂物的压力，由牛顿第三定律可知，该力等于物体所受的支持力．通过牛顿第三定律，可将对弹簧秤受力的研究转换为对物体受力的研究．不管物体状态如何，物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)始终等于支持物(或悬挂物)对物体的作用力．3．物体重力的测量要求：只有在物体处于平稳状态时，弹簧秤的示数(视重)才等于物体所受的重力．二．超重和失重：1．概念：〔1〕假如弹簧秤的示数大于物体所受的重力，现在就发生了超重现象，即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，发生超重现象时，物体所受的重力不变，因此超重现象只是测量重力的仪器感受该物体比静止时重了，因此讲超重了．〔2〕假如弹簧秤的示数小于物体所受的重力，现在就发生了失重现象，即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，发生失重现象时，物体所受的重力不变，因此失重现象只是测量重力的仪器感受该物体比静止时轻了，因此讲失重了．〔3〕假如物体对支持物(或悬挂物)完全没有作用力(示数为零)，即测量重力的仪器感受物重完全消逝，这种状态叫做完全失重状态，现在物体所受的重力也没变．2．条件：当物体具有向上的加速度时，产生超重现象；当物体具有向下的加速度时，产生失重现象；当物体向下的加速度等于重力加速度时(现在物体只受重力)，处于完全失重状态．3．特点：当物体m有向上的加速度a时，物体超重，超出部分为ma；N21345213451234FNF /N t/s t 1 0 t 2 t 3 t 4 10当物体m 有向下的加速度a 时，物体失重，失去部分为ma ．三．练习：1．关于超重和失重，以下讲法中正确的选项是：〔 〕A ．超重确实是物体受的重力增加了B ．失重确实是物体受的重力减小了C ．完全失重确实是物体一点重力都不受了D ．不论超重或失重物体所受重力是不变的2．如下图，质量为50kg 的某同学站在升降机中的磅秤上，某一时刻该同学发觉磅秤的示数为40kg ，那么在该时刻升降机可能是以以下哪种方式运动？〔 〕A ．匀速上升B ．加速上升C ．减速上升D ．减速下降3．如下图，弹簧秤外壳质量为m ，弹簧及挂钩的质量忽略不计，挂钩上吊一重物．现用一竖直向上的外力拉弹簧秤，当弹簧秤向上做匀速直线运动时，示数为F 1；假设让弹簧秤以加速度a 向上做加速直线运动，那么弹簧秤的示数为(重力加速度为g )：〔 〕A ．mgB ．F 1 +mgC ．F 1 +maD ．(1+a g)F 1 4．把木箱放在电梯的水平地板上，那么以下运动中地板受到的压力最小的是：〔 〕A ．电梯以a =5m /s 2的加速度匀减速上升B ．电梯以a =2m /s 2的加速度匀加速上升C ．电梯以a =2.5m /s 2的加速度匀加速下降D ．电梯以υ =10m /s 的加速度匀速上升5．为了研究超重与失重现象，某同学把一体重计放在电梯的地板上，将一物体放在体重计上随电梯运动 并观看体重计示数的变化情形．下表记录了几个特定时刻体重计的示数，表内时刻不表示先后顺序〕时刻t 0 t 1 t 2 t 3 体重计示数〔kg 〕 45.0 50.0 40.045.0 假设t 0时刻电梯静止，那么：〔 〕A ．t 1和t 2时刻电梯的加速度方向一定相反B ．t 1和t 2时刻物体的质量并没有发生变化，但所受重力发生了变化C ．t 1和t 2时刻电梯运动的加速度大小相等，运动方向一定相反D ．t 3时刻电梯一定静止6．苹果园中学某实验小组的同学在电梯的天花板上固定一根弹簧秤，使其测量挂钩(跟弹簧相连的挂钩) 向下，并在钩上悬挂一个重为10N 的钩码．弹簧秤的弹力随时刻变化的规律可通过一传感器直截了当得出， 如下图的F-t 图象．依照F-t 图象，以下分析正确的选项是：〔 〕A ．从时刻t 1到t 2，钩码处于超重状态B ．从时刻t 3到t 4，钩码处于失重状态C ．电梯可能开始停在15楼，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在1楼D ．电梯可能开始停在1楼，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在15楼7．如下图，升降机里的物体m 被轻弹簧悬挂，物体与升降机原先都处于竖直方向的匀速运动状态，某时刻由于升降机的运动状态变化而导直线致弹簧突然伸长了，那么现在升降机 的运动状态可能为：〔 〕 mA ．加速下降B ．减速下降C ．加速上升D ．减速上升8．原先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，现发觉A 突然被弹簧拉向右方，由此可知现在升降机的运动可能是〔 〕A ．加速上升B ．减速上升C ．加速下降D ．减速下降9．如下图，一个人站在医用体重计上测体重，当她站在体重计的测盘上不动时测得体重为G ，〔1〕当此人在体重计上突然下蹲时，那么体重计的读数〔 B 〕〔2〕假设此人在体重计上下蹲后又突然站起，那么体重计的读数〔 A 〕A ．先大于G ，后小于G ，最后等于GB ．先小于G ，后大于G ，最后等于GC ．大于GD ．小于G10．跳高运动员从地面上起跳的瞬时，以下讲法中正确的有：〔 〕A ．地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力B ．地面对运动员的支持力等于运动员对地面的压力C ．运动员对地面的压力大于运动员受到的重力D ．运动员对地面的压力等于运动员受到的重力11．某人在地面上用弹簧秤称得体重为490N ．他将弹簧秤移至电梯内称其体重，t 0至t 3时刻段内，弹簧秤的示数如图甲所示，取电梯向上运动的方向为正，电梯运行的υ-t 图可能是图乙中的：〔 〕12．某人在地面上最多能举起60kg 的重物，那么此人在以5 m /s 2的加速度加速上升的电梯中，最多能举起40kg 的重物；假设此人电梯中最多能举起75kg 的重物，那么电梯的加速度大小为2 m /s 2，方向竖直向下〔取g = 10m /s 2〕．13．蹦床是一项体育运动，运动员利用弹性较大的水平钢丝网，上下弹跳，以下关于运动员上下运动过程的分析正确的选项是：〔 〕A ．运动员在空中上升和下落过程都处于失重状态B ．运动员在空中上升过程处于超重状态，下落过程处于失重状态C ．运动员与蹦床刚接触的瞬时，是其下落过程中速度最大的时刻D ．从与蹦床接触到向下运动至最低点的过程中，运动员做先加速后减速的变速运动14．在静止的升降机中有一天平，将天平左边放物体，右边放砝码，并调至平稳．假如：①升降机匀加速上升，那么天平右倾②升降机匀减速上升，那么天平仍保持平稳 ③升降机匀加速下降，那么天平左倾 ④升降机匀减速下降，那么天平仍保持平稳 那么以上讲法正确的选项是：〔 〕A ．①②B ．③④C ．②④D ．①③15．前苏联时期在空间建立了一座实验室，至今仍在地球上空运行.这座空间站中所有物体都处于完全失重状态，那么在其中能够完成以下哪个实验：〔 〕 图乙 图甲 440 t F /N 540 490 t t t t 3 υ D t 0 t 1 t 2 t 3 C t 0 t 1 t 2 t 3 υ B 0 t 1 t 2 t 3 υ A t 0 t 1 t 2 t 3 υA ．用天平称量物体的质量B ．用弹簧秤测物体的重力C ．用水银气压计测舱内气体的压强D ．用两个弹簧秤验证牛顿第三定律16．几位同学为了探究电梯起动和制动时的加速度大小，他们将体重计放在电梯中．一位同学站在体重计上，然后乘坐电梯从1层直截了当到10层，之后又从10层直截了当回到1层．并用照相机进行了相关记录，如下图．他们依照记录，进行了以下推断分析，其中正确的选项是：〔 〕A ．依照图2和图3可估测出电梯向上起动时的加速度B ．依照图1和图2可估测出电梯向上制动时的加速度C ．依照图1和图5可估测出电梯向下制动时的加速度D ．依照图4和图5可估测出电梯向下起动时的加速度 50 50 图1 图2 图3 图4图5 9 10 2 1 1。

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。

物理总复习：超重和失重【考纲要求】1、理解牛顿第二定律，并会解决应用问题；2、理解超重和失重的概念，会分析超重和失重现象，并能解决具体超重和失重。

【考点梳理】考点：超重、失重、完全失重1、超重当物体具有竖直向上的加速度时（包括向上加速或向下减速两种情况），物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于自身重力的现象。

2、失重物体具有竖直向下的加速度时（包括向下加速或向上减速两种情况），物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于自身重力的现象。

3、完全失重物体以加速度a=g向下竖直加速或向上减速时（自由落体运动、处于绕星球做匀速圆周运动的飞船里或竖直上抛时以及忽略空气阻力的各种抛体运动），物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力等于零的现象。

在完全失重的状态下，由重力产生的一切物理现象都会消失。

如单摆停摆、天平失效、浸没于液体中的物体不再受浮力、水银气压计失效等，但测力的仪器弹簧测力计是可以使用的，因为弹簧测力计是根据F＝kx制成的，而不是根据重力制成的。

要点诠释：（1）当系统的加速度竖直向上时（向上加速运动或向下减速运动）发生超重现象，当系统的加速度竖直向下时（向上减速运动或向下加速运动）发生失重现象；当竖直向下的加速度正好等于g时（自由落体运动或处在绕地球做匀速圆周运动的飞船里面）发生完全失重现象。

（2）超重、失重、完全失重产生仅与物体的加速度有关，而与物体的速度大小和方向无关。

“超重”不能理解成物体的重力增加了；“失重”也不能理解为物体的重力减小了；“完全失重”不能理解成物体的重力消失了，物体超重、失重以及完全失重时重力是不变的。

（3）人们通常用竖直悬挂的弹簧秤或水平放置的台秤来测量物体的重力大小，用这种方法测得的重力大小常称为“视重”，其实质是弹簧秤拉物体的力或台秤对物体的支持力。

例、在探究超重和失重规律时，某体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作。

传感器和计算机相连，经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图象，则下列图象中可能正确的是 ( )【答案】D【解析】 人从静止→加速向下→最大速度→减速向下→静止，可见从静止到最大下蹲速度，人处于失重状态，台秤读数变小；从最大的下蹲速度到静止，人处于超重状态，台秤读数变大，最后其读数等于人的重力。

超重和失重①实重和视重——实重：指物体实际所受的重力，物体所受的重力不会因物体运动状态的改变而改变视重：用弹簧测力计测量物体重力时，弹簧测力计的示数叫作物体的视重注意：超重和失重都是视重的改变，实重不变②超重和失重——超重：视重>实重失重：视重<实重完全失重：视重=0③超重与失重的运动学特征超重——物体有竖直向上的加速度（与速度方向无关）在竖直方向上根据牛顿第二定律有ma mg F =-，得mgma mg F >+=失重——物体由竖直向向的加速度（与速度方向无关）在竖直方向上根据牛顿第二定律有ma F mg =-，得mgma mg F <-=完全失重——物体有竖直向下的加速度且加速度g a =方向竖直向下（对应运动：自由落体、竖直上抛等）注：超重和失重现象只与物体加速度有关，与物体的速度无关；完全失重的状态下，一切由重力产生的物理现象都会消失，如单摆停摆、浸在水中的物体不再受浮力等一、对超重、实重和完全失重的理解分析【习题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、物体处于完全失重状态时，其重力为零C、物体处于超重或失重状态时，其惯性比处于静止时增加或减小了D、物体处于超重或失重状态时，其重力都没有变化【习题2】某校把跳长绳作为一项常规运动项目，其中一种运动方式为，一支队伍抽12人一起进长绳，计同步一起跳的个数，在2021年的比赛中该校2023届潮勇班一次性跳了59下并打破纪录，根据跳绳的过程中情景，下列说法正确的是（）A、学生起跳离开地面前的瞬间，学生受到的重力与地面对学生的支持力大小相等B、学生起跳离开地面前的瞬间，学生处于失重状态C、学生起跳离开地面前的瞬间，学生对地面的压力与地面对学生支持力大小相等D、学生从最高点开始下落的过程中，先处于完全失重，再处于超重最后再处于失重状态【习题3】“长征二号”遥十二运载火箭成功将载有三名航天员的“神舟十三号”飞船送入预定轨道，并顺利实现其与“天和”核心舱对接.下列说法正确的是（）A.载人飞船加速上升过程中，三名航天员均处于失重状态B.对接过程中，神舟飞船与“天和”核心舱均可看成质点C.飞船环绕地球运行过程中，航天员对核心舱有压力作用D.王亚平“太空欢乐球”实验中，泡腾片在水球内产生的气泡没有离开水球，是由于气泡及水球处于完全失重状态【习题4】如图甲所示，某电工正在液压升降梯上作业，图乙为升降梯的力学模型简图，剪叉支架AB 和CD 支撑轿厢完成任务后，升降梯缓慢送该电工下降的过程中（）A、该电工处于失重状态B、轿厢对剪叉支架AB 的压力逐渐增大C、剪叉支架AB 对轿厢的支持力等于轿厢的重力D、液压升降梯对水平地面的压力逐渐减小【习题5】近几年，极限运动越来越受到年轻人的喜欢，其中“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动.如图所示，弹性轻绳的上端固定在0点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的力传感器相连，传感器示数为1400N.打开扣环，从A 点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B 点上升到最高位置C 点，在B 点时速度最大.人与装备的总质量为70kg（可视为质点）.不计空气阻力，重力加速度g 取210s m ，则下列说法正确的是（）A、在C 点，人处于超重状态B、在B 点，人所受合力最大C、打开扣环瞬间，人的加速度大小为210s m D、从A 点到B 点上升过程中，人的加速度不断减小【习题6】如图所示，台秤置于水平面上，盛有水的容器置于台秤托盘上，容器中水面下有一乒乓球通过轻绳连接，轻绳下端固定在容器底部，整个装置处于静止状态，若轻绳突然断裂，乒乓球在水面下上升过程中，台秤的示数与静止时相比（）A.减小 B.增大 C.不变 D.条件不足，无法判断【习题7】某次救灾演习中，救援直升机悬停在空中，机上工作人员将装有救灾物资的箱子投出，已知箱子下落的初速度为零，下落过程中箱子所受的空气阻力不计，箱子始终保持投放时的状态，则下落过程中，以下说法正确的是（）A.物资处于超重状态B.物资仅受重力作用C.物资受箱子的支持力逐渐减小D.由静止开始，箱子在连续相同的时间内位移比为1：2：3【习题8】对超重和失重理解正确的是（）A.超重就是物体的重力增加了B.只有在地球表面才会有超重和失重的情况C.物体完全失重时，不会受到重力的作用D.自由落体运动是一种完全失重的状态二、超重、失重的有关计算【习题1】在竖直运动的电梯内的地板上放置一个体重计，一位质量为50kg 男学生站在体重计上，在电梯运动过程中的某时刻，该男学生发现体重计的示数如图所示.重力加速度g 取210s m ，则该时刻（）A、男学生的重力为400NB、电梯一定在竖直向下运动C、电梯的加速度大小为22s m ，方向一定竖直向下D、男学生对体重计的压力小于体重计对他的支持力【习题2】下列实例属于超重现象的是A、跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动过程中B、火箭点火后加速升空C、举重运动员托举杠铃保持静止D、被推出的铅球在空中运动【习题3】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，最大静摩擦力等于滑动摩擦力.由此可判断，此时升降机做的运动可能是（）A.加速上升 B.减速上升 C.加速下降 D.减速下降【习题4】2021年12月9日，在中国空间站首次太空授课中，王亚平做了浮力伴随重力消失的实验：在微重力的空间站中，浮力几乎消失，乒乓球在水中不会上浮（如图甲）.假设在地面进行如图乙所示的实验：弹簧上端固定在烧杯口的支架上端，下端悬挂重为G 的铁球浸没在水里，弹簧的拉力为F，将整个装置由静止释放，在装置稳定自由下落的过程中（铁球始终浸没在水中），不计空气阻力，弹簧的拉力为'F ，则（）A.'F =G B.'F >G C.'F =F D.'F =0【习题5】某人在以a=0.5m/s²的加速度匀加速下降的升降机中最多可举起m=90kg 的物体，则此人在地面上最多可举起多少kg 的物体？若此人在一匀加速上升的升降机中最多能举起m=40kg 的物体，则此升降机上升的加速度为多大？（g 取210s m ）【习题6】如图所示，倾斜索道与水平面的夹角θ=37°，若载人轿厢沿索道向上的加速度为25s m ，人的质量为50kg，且人相对轿厢静止.210s m g ，sin 37°=0.6，cos 37°=0.8，求：（1）人对轿厢的压力大小；（2）人受到摩擦力的大小.三、超重、失重的图像问题【习题1】在学习了超重失重之后，老师让小张同学站在测力板上，做下蹲和起立的动作，通过力传感器采集的图像如图所示，下列说法正确的是（）A.AB 段为起立过程，BC 段为下蹲过程B.B.AC 段为下蹲过程，DE 段为起立过程C.起立过程的最大加速度约为27.6s m 、此时处于超重状态D.下蹲过程的最大加速度约为27.6s m ，此时处于失重状态【习题2】如图甲所示，质量为m=60kg的同学，双手抓住单杠做引体向上，他的重心的速率随时间变化的图像如图乙所示，g 取210s m ，由图像可知（）A.t=0.5s 时，他的加速度约为23s m B.t=0.4s 时，他正处于超重状态C.t=1.1s 时，他受到单杠的作用力的大小约为618ND.t=1.5s 时，他正处于超重状态【习题3】广州塔，昵称小蛮腰，总高度达600m，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=4.5s 时，电梯处于失重状态B.t=57s 时，电梯里游客处于失重状态C.t=59.5s 时，电梯处于超重状态D.5～55s 时间内，绳索拉力最小【习题4】某物理探究小组，利用f（x）系统探究超重、失重现象.他们用电动机牵引箱体，在箱体的底部放置一个压力传感器，在传感器上放一个质量为0.5kg 的物块（210s m g ）如图甲所示，实验中计算机显示出传感器所受物块压力大小随时间变化的关系，如图乙所示，以下结论中正确的是（）A.从t 到t 时刻，物块处于先失重后超重状态B.从3t 到4t 时刻，物块处于先超重后失重状态C.箱体可能开始静止，然后先加速向下运动，接着匀速，再减速，最后停在最低点D.箱体可能开始向上匀速运动，然后向上加速，接着匀速，再减速，最后停在最高点。

超重和失重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，这种现象叫做超重现象.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，这种现象叫失重现象.特别的，当物体向下的加速度为g 时，物体对支持物的压力变为零，这种状态叫完全失重状态.对超重和失重的理解应当注意以下几点：（1）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.（2）发生超重或失重现象与物体的速度无关，只决定于加速度的方向.（3）在完全失重的状态下，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生向下的压强等。

在连接体问题中，如果不要求知道各个运动物体之间的相互作用力，并且各个物体具有大小和方向都相同的加速度，就可以把它们看成一个整体（当成一个质点）.整体法：如图3－2－1，物块b 沿静止的粗糙斜面a 匀速下滑，判断地面与斜面间有无摩擦力.由于系统处于平衡状态，系统的重力与地面对它们的支持力平衡，水平方向无其他外力，故在水平方向不存在相对运动的趋势，系统和水平面之间就不存在静摩擦力.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.物体处于完全失重状态时，其重力为零C.物体处于超重或失重状态时，其惯性比物体处于静止状态时增加或减小了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.容器内盛有部分水，现将容器竖直向上抛出，设容器在上抛过程中不发生翻转，那么下列说法中正确的是( )A.上升过程中水对容器底面的压力逐渐增大B.下降过程中水对容器底面的压力逐渐减小C.在最高点水对容器底面的压力大小等于水的重力大小D.整个过程中对容器底面都没有压力3.在一个封闭装置中，用弹簧称一物体的重力，如果读数与物体重力相比有下列偏差，则以下判断中正确的是( )A.若读数偏大，则装置一定是在向上做加速运动B.若读数偏小，则装置一定是在向下做加速运动C.若读数为零，则装置一定是在向下做加速度为g 的加速运动D.若读数为零，则装置可能静止，也可能是在向上或向下做匀速运动4.电梯内有一个质量为m 的物体用细线挂在电梯天花板上.当电梯以 g/3 的加速度竖直加速下降时，细线对物体的拉力为( ) A.32 mg B.31 mg C.34 mg D.mg5.升降机地板上放一个弹簧秤，盘中放一质量为m 的物体，当秤的读数为0.8mg 时，升降机的运动可能是( )A.加速上升B.加速下降C.减速上升D.减速下降6.如图所示，试管中有一根弹簧，一个质量为m 的小球压在弹簧上.开始时手握住试管处于静止状态，现在突然放手，则小球在开始阶段的运动，在地面上的人看来是( )A.自由落体运动B.向上升起一定高度后落下C.向下做加速度小于g的运动D.向下做加速度大于g的运动7.某人在地面上最多能举起质量为60kg的物体；而在一个加速下降的电梯里，此人最多能举起质量为80kg的物体，则此时电梯的加速度应为 m/s2；若电梯以5m/s2的加速度上升，则此人在电梯中最多能举起质量为 kg的物体(g=10m/s2).8.如图所示的装置以加速度2m/s2竖直上升时，装置中斜面体的倾角α＝37°.质量为10kg的小球对斜面的压力是 N；对竖直板的压力是 N9.如图所示，固定在地面上的斜面体B，质量为M，与水平方向的夹角为α，物体A的质量为m，A与B之间无摩擦，当A以初速度v0沿斜面向上滑动时，B对地面的压力多大?10、一位同学的家在一座25层的高楼内，他每天乘电梯上楼，经过多次仔细观察和反复测量，他发现电梯启动后的运动速度符合如图3－2－2所示的规律，他就根据这一特点在电梯内用台秤、重物和停表测量这座楼房的高度.他将台秤放在电梯内，将重物放在台秤的托盘上，电梯从第一层开始启动，经过不间断地运行，最后停在最高层.在整个过程中，他记录了台秤在不同时间段内的示数，记录的数据如下表所示.但由于0～3.0 s段的时间太短，他没有来得及将台秤的示数记录下来.假设在每个时间段内台秤的示数都是稳定的。

《超重和失重》一、计算题1.2003年，中国成为世界上第三个用飞船载人到太空的国家，并在2005年执行搭载两位宇航员的航天任务，图为飞船升空过程．在飞船加速过程中，宇航员处于超重状态．人们把这种状态下宇航员对座椅的压力与静止在地球表面时所受重力的比值，称为耐受力值，用k表示．在选拔宇航员时，要求其耐受力值为4≤k≤12.若某次宇宙飞船执行任务过程中，在飞船起飞阶段宇航员的耐受力值k1=4.2，而飞船重返大气层阶段飞船以a2=5.2m/s2的加速度竖直向下减速运动．设宇航员质量m= 75kg，求：(1)飞船起飞阶段加速度a1的大小；(2)返回大气层时宇航员的耐受力值k2．2.质量为50kg的人站在升降机中的体重计上，如图所示，求：(g取10m/s2)(1)当升降机以2m/s2的加速度匀加速下降时，通过计算分析人处于超重状态还是失重状态？(2)若该体重计能承受的最大压力为2000N，则升降机向上加速时的最大加速度多大？3.一个质量为50kg的人，站在竖直向上运动着的升降机底板上．他看到升降机上挂着一个带有重物的弹簧测力计，其示数为40N，如图所示，该重物的质量为5kg，这时人对升降机底板的压力是多大？(g取10m/s2)4.一个质量为70kg的人乘电梯竖直向上运行，如图为电梯的速度−时间图象。

(g取10m/s2)求：(1)电梯在0−6s内上升的高度。

(2)在0−2s，2s−5s，5s−6s三个阶段，人对电梯地板的压力分别为多大？5.一个质量是60kg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=5kg的物体A，当升降机向上运动时，他看到弹簧秤的示数为40N，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．6.在电梯中，把一重物置于台秤上，台秤与力的传感器相连，当电梯从静止加速上升，然后又匀速运动一段时间，最后停止运动；传感器的屏幕上显示出其受的压力与时间的关系(N−t)图象，如图所示，则(1)电梯在哪段时间内加速上升，此过程中重物处于超重状态还是失重状态？为什么？(2)电梯的最大加速度是多大？(取g=10m/s2)7.如图所示，质量M=60kg的人站在升降机的地板上，升降机的顶部悬挂了一只弹簧测力计(图中简画为弹簧)，测力计下挂着一个质量m=1.0kg的物体A.在升降机运动的某段时间内，人看到弹簧测力计的示数为6.0N.取g=10m/s2。

超重与失重1.（09广东8）某人在地面上用弹簧秤称得体重为490N。

他将弹簧秤移至电梯内称其体重，0t至3t时间段内，弹簧秤的示数如图5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）2.（08山东19）直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示。

设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态。

在箱子下落过程中，下列说法正确的是A.箱内物体对箱子底部始终没有压力B.箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大C.箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大D.若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”3.（11四川19）如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则A.火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小B.返回舱在喷气过程中减速的住要原因是空气阻力C返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功D.返回舱在喷气过程中处于失重状态4.（10浙江14）如图所示，A、B两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛（不计空气阻力）。

下列说法正确的是A. 在上升和下降过程中A对B的压力一定为零B. 上升过程中A对B的压力大于A对物体受到的重力C. 下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力D. 在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力5.（10海南8）如右图，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块；木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上。

若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为A．加速下降B．加速上升C．减速上升D．减速下降ABv答案：1.【答案】A。

【解析】由图5可知，在t0-t1时间内，弹簧秤的示数小于实际重量，则处于失重状态，此时具有向下的加速度，在t1-t2阶段弹簧秤示数等于实际重量，则既不超重也不失重，在t2-t3阶段，弹簧秤示数大于实际重量，则处于超重状态，具有向上的加速度，若电梯向下运动，则t0-t1时间内向下加速，t1-t2阶段匀速运动，t2-t3阶段减速下降，A正确；BD不能实现人进入电梯由静止开始运动，C项t0-t1内超重，不符合题意。