【精品试卷】教科版高中物理必修一例题与讲解：第三章第七节超重与失重复习专用试卷

课后作业(二十)[要点对点练]要点一：超重和失重1．下列关于超重与失重的说法中，正确的是()A．超重就是物体的重力增加了B．失重就是物体的重力减少了C．完全失重就是物体的重力没有了D．不论是超重、失重，还是完全失重，物体所受的重力总是不变[解析]物体处于超重或者失重是指视重与重力的关系，并不是重力发生变化，A错误；物体对支持物的压力或者对悬挂物的拉力小于重力叫失重，但重力并不改变，B错误；当物体处于完全失重状态是指重力完全充当合外力，重力大小不变，C错误；不论超重或失重甚至完全失重，物体所受重力是不变的，D正确．[答案] D2．跳水运动员从10 m跳台腾空跃起，先向上运动一段距离达到最高点后，再自由下落进入水池．不计空气阻力，关于运动员在空中上升过程和下落过程的说法正确的是()A．上升过程处于超重状态，下落过程处于失重状态B．上升过程处于失重状态，下落过程处于超重状态C．上升过程和下落过程均处于超重状态D．上升过程和下落过程均处于完全失重状态[解析]上升和下落的过程中，都是只受到向下的重力的作用，加速度的大小为重力加速度g，都处于完全失重状态，所以A、B、C 错误，D正确．[答案] D3．一物体挂在弹簧测力计下，弹簧测力计的上端固定在电梯的天花板上，在下列哪种情况下弹簧测力计的读数最小( )A ．电梯匀加速上升，且a ＝g 3B ．电梯匀加速下降，且a ＝g 3C ．电梯匀减速上升，且a ＝g 2D ．电梯匀减速下降，且a ＝g 2[解析] 电梯匀加速上升，且a 1＝g 3时，F 1－mg ＝ma 1，F 1＝43mg ，电梯匀加速下降，且a 2＝g 3时加速度方向向下，mg －F 2＝ma 2，F 2＝23mg ，电梯匀减速上升，且a 3＝g 2时，加速度方向向下，mg －F 3＝ma 3，F 3＝12mg ，电梯匀减速下降，且a 4＝g 2，加速度方向向上，F 4－mg ＝ma 4，F 4＝32mg ，C 正确． [答案] C要点二：超重与失重问题的求解方法4．如图所示，A 为电磁铁，C 为胶木盘，A 和C (包括支架)总质量为M ，B 为铁片，质量为m ，整个装置用轻绳悬挂于弹簧测力计的挂钩上，给电磁铁通电，在铁片被吸引上升的过程中，弹簧测力计的示数大小F 为( )A．F＝MgB．F＝(M＋m)gC．mg<F<(M＋m)gD．F>(M＋m)g[解析]电磁铁未通电时，弹簧测力计的示数等于A、B、C三者的重力之和，通电后，B将加速上升，系统处于超重状态，F>(M ＋m)g，故D正确．[答案] D5．在升降电梯内的地面上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数为50 kg，如图甲所示．电梯运动过程中，某一段时间内晓敏同学发现体重计如图乙所示，在这段时间内下列说法中正确的是()A．晓敏同学所受的重力变小了B．晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力C．电梯一定在竖直向下运动D．电梯的加速度大小为g/5，方向一定竖直向下[解析]晓敏在这段时间内处于失重状态，是由于晓敏对体重计的压力变小了，而晓敏的重力没有改变，A错误；晓敏对体重计的压力与体重计对晓敏的支持力是一对作用力与反作用力，大小一定相等，B错误；以竖直向下为正方向，有：mg－F＝ma，解得a＝g，5方向竖直向下，但速度方向可能是竖直向上，也可能是竖直向下，C 错误、D正确．[答案] D6．(多选)如右图所示，A、B两物体叠放在一起，当把A、B两物体同时竖直向上抛出时(不计空气阻力)，则()A．A的加速度大小小于gB．B的加速度大小大于gC．A、B的加速度大小均为gD．A、B间的弹力为零[解析]对于A、B的整体，在抛出之后，只受重力作用，其加速度必然为g，方向竖直向下．假定A、B之间的弹力不为零，设A 对B的压力为F AB、对B进行受力分析，如图所示，由牛顿第二定律得F AB＋m B g＝m B g，则F AB＝0所以A、B之间无弹力作用，A、B两物体各自只受重力作用，加速度均为g.选项A、B错误，选项C、D正确．[答案]CD[综合提升练]7．(多选)悬挂在电梯天花板上的弹簧测力计的钩子挂着质量为m的物体，电梯静止时弹簧测力计的示数为G＝mg，下列说法中，正确的是()A．当电梯匀速上升时，弹簧测力计的示数增大，电梯匀速下降时，弹簧测力计的示数减小B．只有电梯加速上升时，弹簧测力计的示数才会增大，只有电梯加速下降时，弹簧测力计的示数才会减小C．不管电梯向上或向下运动，只要加速度的方向竖直向上，弹簧测力计的示数一定增大D．不管电梯向上或向下运动，只要加速度的方向竖直向下，弹簧测力计的示数一定减小[解析]超重是加速度方向向上，示数大于重力；失重是加速度方向向下，示数小于重力，与运动方向无关，因此选项A、B错误、C、D正确．[答案]CD8．下列说法正确的是()A．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态B．举重运动员在举起杠铃后静止不动的那段时间内处于超重状态C．跳高运动员到达空中最高点时处于平衡状态D．蹦床运动员跳离蹦床在空中上升与下降时均处于失重状态[解析]游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于平衡状态，不是失重状态，选项A错误；举重运动员在举起杠铃后静止不动的那段时间内处于平衡状态，选项B错误；跳高运动员到达空中最高点时，加速度为g，没有处于平衡状态，选项C错误；蹦床运动员跳离蹦床在空中上升与下降时，加速度均为g，故均处于失重状态，选项D正确．[答案] D9．(多选)如图所示，小敏正在做双脚跳台阶的健身运动．若忽略空气阻力，小敏起跳后，下列说法正确的是()A．上升过程处于超重状态B．下降过程处于超重状态C．上升过程处于失重状态D．下降过程处于失重状态[解析]若忽略空气阻力，小敏起跳后，在空中运动的过程中只受重力，加速度就是重力加速度，则小敏起跳后，上升过程与下降过程均处于失重状态，故C、D两项正确．[答案]CD10．杂技表演魅力无穷，给人美的视觉享受，两位同学在观看空中吊绳表演时，关于吊绳拉着演员在竖直方向运动时的物理问题展开讨论，下列说法中正确的是()A．在向上匀速运动时，吊绳对演员的拉力大于演员的重力B．在向上加速运动时，吊绳对演员的拉力大于演员的重力C．在向上匀速运动时，吊绳对演员的拉力大于演员对吊绳的拉力D．在向上加速运动时，吊绳对演员的拉力大于演员对吊绳的拉力[解析]向上匀速运动时，演员处于平衡状态，吊绳对演员的拉力等于演员的重力，故A错误；在向上加速运动时，演员处于超重状态，吊绳对演员的拉力大于演员的重力，故B正确；吊绳对演员的拉力与演员对吊绳的拉力是一对相互作用力，总是大小相等，方向相反，故C 、D 错误.[答案] B11．某人在a ＝2 m/s 2匀加速下降的升降机中最多能举起m 1＝75 kg 的物体，则此人在地面上最多可举起多大质量的物体？若此人在匀加速上升的升降机中最多能举起m 2＝50 kg 的物体，则此升降机上升的最大加速度为多大？(取g ＝10 m/s 2)[解析] 设此人在地面上的最大“举力”是F ，那么他在以不同的加速度运动的升降机中最大“举力”仍为F ，以物体为研究对象：当升降机以加速度a 1＝2 m/s 2匀加速下降时，对物体有： m 1g －F ＝m 1a 1，即F ＝m 1(g －a 1)得F ＝75×(10－2) N ＝600 N设人在地面上最多可举起质量为m 0的物体，则F ＝m 0g .m 0＝F g ＝60010kg ＝60 kg. 当升降机以a 2匀加速上升时，对物体有：F －m 2g ＝m 2a 2，a 2＝F m 2－g ＝⎝ ⎛⎭⎪⎫60050－10 m/s 2＝2 m/s 2. 故升降机匀加速上升的加速度为2 m/s 2.[答案] 60 kg 2 m/s 212．某同学设计了一个测量长距离电动扶梯加速度的实验，实验装置如图1所示．将一电子健康秤置于水平的扶梯台阶上，实验员站在健康秤上，相对健康秤静止．电动扶梯由静止开始斜向上运动，整个运动过程可分为三个阶段，先加速、再匀速、最终减速停下．已知电动扶梯与水平方向夹角θ＝37°.重力加速度g 取10 m/s 2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.某次测量的三个阶段中电子健康秤的示数F 随时间t 的变化关系如图2所示．(1)画出加速过程中实验员的受力示意图；(2)求该次测量中实验员的质量m；(3)求该次测量中电动扶梯加速过程的加速度大小a1和减速过程的加速度大小a2.[解析](1)加速过程中实验员受到重力mg、静摩擦力F f、支持力F，如图所示．(2)3～6 s电梯做匀速运动，实验员受力平衡F2＝mg＝600 N，m＝60 kg.(3)加速阶段，竖直方向F1－mg＝ma1sin37°解得a1＝52＝0.56 m/s29m/s减速阶段，竖直方向mg－F3＝ma2sin37°解得a2＝0.42 m/s2.[答案](1)图见解析(2)60 kg(3)0.56 m/s20．42 m/s2。

4.6 超重和失重Ⅰ. 基础达标1.在某届学校秋季运动会上，小明同学以背越式成功地跳过了1.70米的高度，如图所示.若忽略空气阻力，g 取10 m/s2.则下列说法正确的是( )A.小明下降过程中处于失重状态B.小明起跳后在上升过程中处于超重状态C.小明起跳时地面对他的支持力等于他的重力D.小明起跳以后在下降过程中重力消失了答案 A2.某物体以30 m/s 的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g ＝10 m/s 2，则5 s 内物体的( )A.路程为55 mB.位移大小为25 m ，方向竖直向上C.速度改变量的大小为10 m/s ，方向竖直向下D.平均速度大小为13 m/s ，方向竖直向上答案 B解析 物体以30 m/s 的初速度竖直上抛时，上升的最长时间为：t 1＝v 0g ＝3 s ，上升的最大高度为：h 1＝v 022g＝45 m ，后2 s 内物体做自由落体运动，下降的高度为：h 2＝12gt 22＝20 m ，所以物体在5 s 内通过的路程为s ＝h 1＋h 2＝65 m ，故选项A 错误；通过的位移为：x ＝h 1－h 2＝25 m ，方向竖直向上，选项B 正确；根据平均速度的定义可知，物体在5 s 内的平均速度为：v ＝x t＝5 m /s ，故选项D 错误；根据加速度的定义可知，物体在5 s 内速度改变量的大小为：Δv ＝gt ＝50 m/s ，故选项C 错误.3.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大或减小了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发生变化答案 D4.(多选)下列有关超重与失重的说法正确的是( )A.体操运动员双手握住单杠吊在空中静止不动时处于失重状态B.蹦床运动员在空中上升和下降过程中都处于失重状态C.举重运动员在举起杠铃后静止不动的那段时间内处于超重状态D.不论是超重、失重或是完全失重，物体所受的重力都没有发生改变答案BD解析体操运动员双手握住单杠吊在空中静止不动时单杠对运动员的拉力等于运动员的重力，运动员既不处于超重状态也不处于失重状态，A错误；蹦床运动员在空中上升和下落过程中有方向竖直向下的加速度，处于失重状态，B正确；举重运动员在举起杠铃后静止不动的那段时间内地面对运动员和杠铃的支持力等于运动员和杠铃的重力，运动员和杠铃既不处于超重状态也不处于失重状态，C错误；不论是超重、失重或是完全失重，物体所受的重力都没有发生改变，D正确.5.如图所示，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流出B.水不再从小孔中流出C.水将以更大的速度从小孔中流出D.水将以较小的速度从小孔中流出答案B解析小桶自由下落，处于完全失重状态，其中的水也处于完全失重状态，对容器壁无压力，水不会流出，故选B.6.如图所示，一人站在电梯中的体重计上随电梯一起运动.用F表示电梯匀速上升时体重计的示数，F1和F2分别表示电梯以大小为a的加速度加速上升和减速上升时体重计的示数，则()A.F2<F<F1B.F1<F<F2C.F<F1＝F2D.F>F1＝F2答案A解析当电梯匀速运动时，F＝F N＝mg；当电梯以大小为a的加速度加速上升时，根据牛顿第二定律F N1－mg＝ma，得F N1＝m(g＋a)，即F1＝F N1＝m(g＋a)；当电梯以大小为a的加速度减速上升时，根据牛顿第二定律mg－F N2＝ma，得F N2＝m(g－a)，即F2＝F N2＝m(g－a)，故F2<F<F1，A正确，B、C、D错误.7.(多选)在电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，某同学站在体重计上，体重计示数为50 kg.电梯运动过程中的某一段时间内该同学发现体重计示数如图所示，则在这段时间内，下列说法正确的是(取g＝10 m/s2)()A.该同学所受的重力变小B.电梯可能竖直向上运动C.该同学对体重计的压力小于体重计对他的支持力D.电梯的加速度大小为2 m/s2，方向竖直向上答案BD8.一个质量为50 kg的人，站在竖直方向运动着的升降机地板上.他看到升降机上弹簧秤挂着一个质量为5kg的重物，弹簧秤的示数为40 N，重物相对升降机静止，如图所示，则()A.升降机一定向上加速运动B.升降机一定向上减速运动C.人对地板的压力一定为400 ND.人对地板的压力一定为500 N答案C9.(多选)“蹦极”是一项非常刺激的体育运动.某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图中a点是弹性绳的原长度位置，c是人所到达的最低点，b是人静止悬吊时的平衡位置，不计空气阻力，人在从P点下落到最低点c点的过程中()A.人在Pa段做自由落体运动，处于完全失重状态B.在ab段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态C.在bc段绳的拉力大于人的重力，人处于超重状态D.在c点，人的速度为零，处于平衡状态答案ABC10.如图所示，在某次无人机竖直送货实验中，无人机的质量M＝1.5 kg，货物的质量m＝1 kg，无人机与货物间通过轻绳相连.无人机以恒定动力F＝30 N从地面开始加速上升，不计空气阻力，重力加速度取g＝10 m/s2.则()A.无人机加速上升时货物处于失重状态B.无人机加速上升时的加速度a＝20 m/s2C.无人机加速上升时轻绳上的拉力F T＝10 ND.无人机加速上升时轻绳上的拉力F T＝12 N答案D11.某跳水运动员在3 m长的踏板上起跳，我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的状态，其中A为无人时踏板静止点，B为人站在踏板上静止时的平衡点，C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点，则下列说法正确的是()A.人和踏板由C到B的过程中，人向上做匀加速运动B.人和踏板由C到A的过程中，人处于超重状态C.人和踏板由C到A的过程中，先超重后失重D.人在C点具有最大速度答案C解析在B点，重力等于弹力，在C点速度为零，弹力大于重力，所以从C到B过程中合力向上，做加速运动，但是由于从C到B过程中踏板的形变量在减小，弹力在减小，所以合力在减小，故做加速度减小的加速运动，加速度向上，处于超重状态，从B到A过程中重力大于弹力，所以合力向下，加速度向下，速度向上，所以做减速运动，处于失重状态，故C正确.12.利用传感器和计算机可以研究力的大小变化情况，实验时让某同学从桌子上跳下，自由下落H后双脚触地，他顺势弯曲双腿，他的重心又下降了h.计算机显示该同学受到地面支持力F N随时间变化的图象如图所示.根据图象提供的信息，以下判断错误的是()A.在0至t2时间内该同学处于失重状态B.在t2至t3时间内该同学处于超重状态C.t3时刻该同学的加速度为零D.在t3至t4时间内该同学的重心继续下降答案C解析由题图可以看出，在0至t2时间内该同学受到的地面支持力小于重力，由牛顿第二定律可知该同学处于失重状态，而在t2至t3时间内支持力大于重力，该同学处于超重状态，A、B正确；t3时刻该同学受到的支持力最大，且F1大于重力，由牛顿第二定律可知a≠0，C错误；在t3至t4时间内该同学受到的支持力逐渐减小，但仍大于重力，故重心继续下降，D正确.13.若货物随升降机运动的v－t图象如图所示(竖直向上为正方向)，则货物受到升降机的支持力F与时间t变化的图象可能是()答案B解析将整个运动过程分解为六个阶段.第一阶段货物先向下做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得mg－F＝ma，解得F＝mg－ma<mg；第二阶段货物做匀速直线运动，F＝mg；第三阶段货物向下做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律得F－mg＝ma，解得F＝mg＋ma>mg；第四阶段货物向上做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得F－mg＝ma，解得F＝mg＋ma>mg；第五阶段货物做匀速直线运动，F＝mg；第六阶段货物向上做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律得mg－F＝ma，解得F＝mg－ma<mg.故B正确，A、C、D错误.二、非选择题14.质量是60 kg的人站在升降机中的体重计上，如图所示.重力加速度g取10 m/s2，当升降机做下列各种运动时，求体重计的示数.(1)匀速上升；(2)以4 m/s2的加速度加速上升；(3)以5 m/s2的加速度加速下降.答案(1)600 N(2)840 N(3)300 N解析 (1)匀速上升时：由平衡条件得：F N1＝mg ＝600 N ，由牛顿第三定律得：人对体重计的压力为600 N ，即体重计示数为600 N.(2)加速上升时，由牛顿第二定律得：F N2－mg ＝ma 1，故F N2＝mg ＋ma 1＝840 N由牛顿第三定律得：人对体重计的压力为840 N ，即体重计示数为840 N.(3)加速下降时，由牛顿第二定律得：mg －F N3＝ma 3，故F N3＝mg －ma 3＝300 N ，由牛顿第三定律得：人对体重计的压力为300 N ，即体重计示数为300 N.15.竖直上抛的物体，初速度为30 m/s ，经过2.0 s 、4.0 s ，物体的位移分别是多大？通过的路程分别是多长？2.0 s 、4.0 s 末的速度分别是多大？(g 取10 m/s 2，忽略空气阻力)答案 见解析解析 物体上升到最高点所用时间t ＝v 0g ＝3 s.上升的最大高度H ＝v 022g ＝3022×10m ＝45 m 由x ＝v 0t －12gt 2得 当t 1＝2.0 s<t 时，物体在上升过程中，位移x 1＝30×2.0 m －12×10×2.02 m ＝40 m ，所以路程s 1＝40 m 速度v 1＝v 0－gt 1＝30 m /s －10×2.0 m/s ＝10 m/s当t 2＝4.0 s>t 时，物体在下降过程中，位移x 2＝30×4.0 m －12×10×4.02 m ＝40 m ，所以路程s 2＝45 m ＋(45－40) m ＝50 m 速度v 2＝v 0－gt 2＝30 m /s －10×4.0 m/s ＝－10 m/s ，负号表示速度方向与初速度方向相反.16.“蹦极跳”是一种能获得强烈失重、超重感觉的非常“刺激”的惊险娱乐项目.人处在离沟底水面上方二十多层楼的高处(或悬崖上)，用橡皮弹性绳拴住身体，让人头下脚上自由下落，落到一定位置时弹性绳拉紧.假设人体立即做匀减速运动，到接近水面时刚好减速为零，然后再反弹.已知某“勇敢者”头戴重为45 N 的安全帽，开始下落时的高度为75 m ，设计的系统使人落到离水面30 m 时，弹性绳才绷紧.不计空气阻力，则：(1)当他落到离水面高50 m 位置时戴着的安全帽对人的头顶的弹力为多少？(2)当他落到离水面20 m 的位置时，则其颈部要用多大的力才能拉住安全帽？(取g ＝10 m/s 2) 答案 (1)0 N (2)112.5 N解析 (1)人在离水面50 m 左右位置时，做自由落体运动，处于完全失重状态，对安全帽，mg －F ＝ma ， 对整体，a ＝g所以F ＝0，头感觉不到安全帽的作用力，弹力为0.(2)人下落到离水面30 m 处时，已经自由下落h 1＝75 m －30 m ＝45 m ，此时v 1＝2gh 1＝30 m/s匀减速运动距离为h 2＝30 m设人做匀减速运动的加速度为a ，由0－v 12＝2ah 2得a ＝－15 m/s 2安全帽的质量为m ＝G g＝4.5 kg. 对安全帽，则由牛顿第二定律可得：mg －F ′＝ma ，解得：F ′＝112.5 N.由牛顿第三定律可知，在离水面20 m 的位置时，其颈部要用112.5 N 的力才能拉住安全帽.Ⅰ. 能力提升11．找一小手电筒，使其竖直放置后盖朝下（如图所示）。

2020年高考物理100考点最新模拟题千题精练第三部分牛顿运动定律专题3.7 超重和失重问题一．选择题1. (2019浙江稽阳联谊学校联考模拟)绍兴市S区奥体中心举行CH杯全国蹦床锦标赛，对于如图所示蹦床比赛时运动员的分析，下列说法中正确的是（）A．运动员在蹦床上上升阶段，一直处于超重状态B．运动员在蹦床上加速上升阶段，蹦床的弹性势能增大C．运动员离开蹦床在空中运动阶段，一直处于失重状态D．运动员离开蹦床在空中运动阶段，重力势能一直增大【参考答案】.C【命题意图】本题以蹦床锦标赛为情景，考查牛顿第二定律、超重和失重、机械能及其相关的知识点。

【解题思路】运动员在蹦床上上升阶段，先加速向上运动后减速向上运动，减速向上运动加速度向下，处于失重状态，选项A错误；运动员在蹦床上加速上升阶段，蹦床的弹力对运动员做功，蹦床的弹性势能减小，选项B错误；运动员离开蹦床在空中运动阶段，只受重力作用，加速度向下，一直处于失重状态，选项C正确；运动员离开蹦床在空中运动上升阶段，动能转化为重力势能，重力势能增大，在空中运动下降阶段，重力势能转化为动能，重力势能减小，选项D错误。

【方法归纳】判断超重或失重的方法是：当物体具有向下的加速度时，处于失重状态；具有向上的加速度时，处于超重状态。

2．（2019浙江绍兴模拟）如图所示，橡皮膜包住空心塑料管的底端，细线将橡皮膜固定密封，用手竖直握住塑料管保持静止状态，先将水从塑料管顶端倒入并灌至整管的三分之二处，然后在管顶处加一个多孔的瓶盖，此时橡皮膜突出成半球状，现用力将塑料管向上加速提升一段距离，再减速上升直至速度为零，则（）A. 加速上升时塑料管处于失重状态B. 加速上升时橡皮膜底部进一步向下突出C. 减速上升时塑料管处于超重状态D. 减速上升时塑料管内的水面将下降【参考答案】B【名师解析】加速上升时，塑料管的加速度向上，处于超重状态，故A错误；对塑料管中的水分析可知，加速上升时，由于液体超重，液体受到的支持力变大，由牛顿第三定律可知，液体对橡皮膜的压力增大，故橡皮膜底部进一步向下突出，故B正确；减速上升时，加速度向下，故塑料管处于失重状态，故C错误；减速上升时，管中液体处于失重状态，塑料管内的水面将上升，故D错误。

高一物理超重失重试题答案及解析1. 在下面所介绍的各种情况中，哪种情况将出现超重现象？ ①荡秋千经过最低点的小孩 ②汽车过凸形桥 ③汽车过凹形桥④在绕地球作匀速圆周运动的飞船中的仪器 A ①② B ①③ C ①④ D ③④ 【答案】B【解析】：①荡秋千经过最低点的小球，此时有向上的加速度，处于超重状态． ②汽车过凸形桥最高点，加速度向下，处于失重状态；③汽车过凹形桥最低点，此时有向上的加速度，处于超重状态． ④在绕地球做匀速圆周运动的飞船中的仪器，处于完全失重状态。

故B 正确。

【考点】考查了超重和失重2. 如图所示，质量一定的汽车驶过圆弧形桥面顶点时未脱离桥面，关于汽车所处的运动状态以及对桥面的压力，以下说法正确的是 （ ）A ．汽车处于超重状态，它对桥面的压力大于汽车的重力B ．汽车处于超重状态，它对桥面的压力小于汽车的重力C ．汽车处于失重状态，它对桥面的压力大于汽车的重力D ．汽车处于失重状态，它对桥面的压力小于汽车的重力【答案】D【解析】试题解析：由于圆弧形桥面的圆心在下方，故汽车通过时的向心力竖直向下，设汽车受到的圆弧形桥面的支持力为F N ，则由牛顿第二定律可得：mg －F N =ma ，故F N =mg －ma ，根据力的相互性可知，汽车对桥面的压力小于汽车的重力，即汽车处于失重状态，故D 正确。

【考点】牛顿第二定律，圆周运动。

3. 王力乘坐电梯，突然感到背上的背包变轻了，电梯此时可能在 A ．匀速上升 B ．减速下降 C ．加速上升 D ．减速上升【答案】D【解析】背包变轻说明处于失重状态，当加速度向下时处于失重状态，即当物体加速下降或减速上升时，才处于失重状态，因此D 正确，ABC 错误。

【考点】超重与失重4. 2013年6月20日上午10时，中国首位“太空教师”王亚平在太空一号太空舱内做了如下两个实验：实验一，将两个细线悬挂的小球由静止释放，小球呈悬浮状。

实验二，拉紧细线给小球一个垂直于线的速度，小球以选点为圆做匀速圆周运动。

超重和失重(根底篇)选择题：1．关于超重和失重，如下说法中正确的答案是〔〕A．超重就是物体受的重力增加了 B．失重就是物体受的重力减小了C．完全失重就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．如下列图，质量为50kg的某同学站在升降机中的磅秤上，某一时刻该同学发现磅秤的示数为40kg，如此在该时刻升降机可能是以如下哪种方式运动〔〕A．匀速上升 B．加速上升 C．减速上升 D．减速下降3．如下列图，弹簧秤外壳质量为m，弹簧与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F1；假设让弹簧秤以加速度a向上做加速直线运动，如此弹簧秤的示数为(重力加速度为g)〔〕A．mg B．F1 +mg C．F1 +ma D．(1+ag)F14．把木箱放在电梯的水平地板上，如此如下运动中地板受到的压力最小的是〔〕A．电梯以a =5m/s2的加速度匀减速上升 B．电梯以a =2m/s2的加速度匀加速上升C．电梯以a =2.5m/s2的加速度匀加速下降 D．电梯以υ =10m/s的速度匀速上升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察体重计示数的变化情况．下表记录了几个特定时刻体重计的示数，表内时间不表示先后顺序〕时间t0 t1 t2 t3体重计示数〔kg〕45.0 50.0 40.0 45.0假设t0时刻电梯静止，如此〔〕A．t1和t2时刻电梯的加速度方向一定相反B．t1和t2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．t1和t2时刻电梯运动的加速度大小相等，运动方向一定相反D．t3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．弹簧秤的弹力随时间变化的规律可通过一传感器直接得出，如下列图的F-t图象．根据F-t 图象，如下分析正确的答案是〔〕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．如下列图，升降机里的物体m 被轻弹簧悬挂，物体与升降机原来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致弹簧突然伸长了，如此此时升降机的运动状态可能为〔 〕A ．加速下降B ．减速下降C ．加速上升D ．减速上升8．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，现发现A 突然被弹簧拉向右方，由此可知此时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．如下列图，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，如此体重计的读数〔 〕〔2〕假设此人在体重计上下蹲后又突然站起，如此体重计的读数〔 〕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．如下列图，在竖直升降的电梯内，挂在电梯顶部的弹簧秤下端悬挂一个质量为1kg 的物体与电梯一起运动，弹簧秤的示数为12N ，当地重力加速度g=10m/s 2，如下说法正确的答案是〔 〕A ．在这种状态下物体的重力增加了2NB ．物体处于超重状态C ．电梯一定在匀加速上升D ．电梯的加速度大小是2m/s2 11．我国发射的“神舟七号〞宇宙飞船的返回舱在重返大气层时，速度可达几千米每秒，为保证返回舱安全着陆，在即将落地时要利用制动火箭使返回舱减速到某一安全值，在这段时间内〔 〕F /Nt 1 0 t 2 t 3 t 4 10mA ．飞船处于失重状态B ．飞船处于超重状态C ．宇航员受到的重力变大了D ．宇航员受到的重力小于返回舱对他的支持力12．如下列图，将物体A 放在容器B 中，以某一速度把容器B 竖直上抛，不计空气阻力，运动过程中容器B 的底面始终保持水平，如此以下说法正确的答案是〔 〕A ．容器B 上升过程中，物体A 对B 有压力，下降过程中，压力等于零B ．容器B 上升到最高点的时候，物体A 对B 有压力C ．不论容器B 上升还是下降，物体A 对B 都有压力D ．不论容器B 上升还是下降，物体A 对B 的压力都等于零13．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，并调至平衡．如果：①升降机匀加速上升，如此天平右倾 ②升降机匀减速上升，如此天平仍保持平衡③升降机匀加速下降，如此天平左倾 ④升降机匀减速下降，如此天平仍保持平衡那么以上说法正确的答案是〔 〕A ．①②B ．③④C ．②④D ．①③14．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，如此在其中可以完成如下哪个实验〔 〕A ．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15．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层直接到10层，之后又从10层直接回到1层．并用照相机进展了相关记录，如下列图．他们根据记录，进展了以下推断分析，其中正确的答案是〔 〕A ．根据图2和图3可估测出电梯向上起动时的加速度B ．根据图1和图2可估测出电梯向上制动时的加速度C ．根据图1和图5可估测出电梯向下制动时的加速度D ．根据图4和图5可估测出电梯向下起动时的加速度【答案与解析】 选择题：1. D解析：不管是超重还是失重，物体的重力是不变的。

6.超重和失重必备知识基础练1.(多选)(2021山东聊城高一期末)下列关于超重、失重现象的描述正确的是()A.电梯正在减速上升,在电梯中的乘客处于失重状态B.在空中做自由落体运动的物体,处于完全失重状态C.磁悬浮列车在水平轨道上加速行驶时,车上乘客处于超重状态D.站在地面上的人,由站立状态开始下蹲的瞬间,处于超重状态2.(2022山东济南高一期末)下列关于超重和失重的说法正确的是()A.跳水运动员从空中下落的过程中处于失重状态B.跳水运动员从空中入水的过程中处于超重状态C.蹦床运动员在空中上升的过程中处于超重状态D.单杠运动员引体向上拉起的整个过程都处于超重状态3.(2021福建南平高一期末)有一个同学站在力学传感器上完成下蹲动作,力学传感器示数随时间变化如图所示。

则()A.这位同学的重力约为700 NB.这位同学的重力约为290 NC.下蹲过程中合力方向先向下后向上D.下蹲过程中合力方向先向上后向下4.如图甲所示,质量为m=60 kg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10 m/s2,由图像可知()A.t=0.5 s时,他的加速度约为3 m/s2B.t=0.4 s时,他正处于超重状态C.t=1.1 s时,他受到单杠的作用力的大小约为618 ND.t=1.5 s时,他正处于超重状态5.一质量为m=40 kg的小孩站在电梯内的体重计上。

电梯从0时刻由静止开始下降,在0~6 s内体重计示数F的变化如图所示。

重力加速度g取10 m/s2。

求这段时间内电梯下降的高度。

6.一个质量是50 kg的人站在升降机的地板上,升降机的顶端悬挂了一个弹簧测力计,弹簧测力计下面挂着一个质量为m=5 kg的物体A,当升降机向上运动时,他看到弹簧测力计的示数为40 N,g取10m/s2,求此时人对地板的压力大小。

关键能力提升练7.(多选)(2021广东中山高一期末)某同学在地面上用体重计称得体重为490 N。

第19讲 超重与失重模块一 思维导图串知识 模块二 基础知识全梳理（吃透教材）模块三 教材习题学解题 模块四 核心考点精准练模块五 小试牛刀过关测1.通过体验和实验，认识超重与失重；2.通过在电梯中观察体重计或其他方式发现超重和失重产生的条件，并应用牛顿运动定律分析超重和失重现象发生的动力学原因，理解超重和失重现象的本质，培养从实际情景中捕捉信息，发现问题并提出问题的能力；3.通过查阅资料、分享和交流，了解超重和失重现象在各个领域中的应用，解释生活中的超重和失重现象，培养用科学知识解释生活现象的能力，激发学习的热情和兴趣，形成良好的科学态度。

■知识点一：重力的测量(1)重力：在地球表面附近，物体由于地球的 而受到的力。

(2)重力的测量方法①公式法：先测量物体做自由落体运动的加速度g ，再用 测量物体的质量，根据G ＝mg算出重力大小。

②平衡条件法：利用 对重力进行测量。

将待测物体悬挂或放置在测力计上，使它处于状态。

这时物体所受的重力和测力计对物体的拉力或支持力的大小。

这是测量重力最常用的方法。

■知识点二：超重和失重人站在体重计上向下蹲的过程中，体重计的示数会 。

体重计的示数称为 ，反映了。

(1)失重①定义：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产生条件：物体具有 的加速度。

(2)超重①定义：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产生条件：物体具有 的加速度。

(3)完全失重①定义：物体对支持物(或悬挂物) 的现象。

②产生条件：a ＝g ，方向 。

【参考答案】1.重力的测量(1)吸引(2)重力的测量方法①天平②力的平衡条件、静止、相等2.超重和失重变化、视重、人对体重计的压力。

(1)失重①小于②向下(2)超重①大于②向上(3)完全失重①完全没有作用力②竖直向下。

教材习题01设某人的质量为60kg ，站在电梯内的水平地板上，当电梯以0.252m /s 的加速度匀加速上升时，求人对电梯的压力。

超重和失重【学习目标】1．理解超重和失重现象的含义。

2．能通过牛顿定律对超重和失重进行定量地分析。

【要点梳理】要点一、超重与失重(1)提出问题你乘过垂直升降式电梯吗?当电梯开始启动上升时，你会心慌同时也会充分体验到“脚踏实地”的感觉，电梯即将停止上升时，则会头晕同时有种“飘飘然”的感觉，这就是失重和超重造成的．(2)实重与视重①实重：物体实际所受的重力．物体所受重力不会因物体运动状态的改变而变化．②视重：当物体在竖直方向上有加速度时(即a ≠0)，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，此时弹簧测力计或台秤的示数叫物体的视重．【说明】正因为当物体在竖直方向有加速度时视重不再等于实重，所以我们在用弹簧测力计测物体重力时，强调应在静止或匀速运动状态下进行．(3)超重和失重现象①超重现象：当人在电梯中开始上升时，感觉对底板的压力增大，即当物体具有竖直向上的加速度时，这个物体对支持面的压力(或对悬挂绳的拉力)大于它所受的重力，称为超重现象．如用弹簧竖直悬挂一重物静止，当用力提弹簧使重物加速上升时，弹簧伸长，弹力就会变大，这就是一种超重现象．②失重现象：当人在电梯中开始下降时，感觉对底板的压力减小，即当物体具有向下的加速度时，这个物体对支持而的压力(或悬挂绳的拉力)小于它所受的重力，称为失重现象．如果物体对支持面的压力(或对悬挂绳的拉力)等于零，叫完全失重现象．如用弹簧竖直悬挂着一重物保持静止，人拿着悬挂点加速下移时，弹簧会缩短，说明弹力变小，这就是一种失重现象．若人松手，让弹簧和重物一起自由下落，则弹簧的示数为零，此为完全失重现象．【注意】a ．超重与失重现象，仅仅是一种表象，好像物体的重力时大时小．处于平衡状态时，物体所受的重力大小等于支持力或拉力，但当物体在竖直方向上做加速运动时，重力和支持力(或托力)的大小就不相等了．所谓超重与失重，只是拉力(或支持力)的增大或减小，是视重的改变．b ．物体处于超重状态时，物体不一定是竖直向上做加速运动，也可以是竖直向下做减速运动．即只要物体的加速度方向是竖直向上的，物体都处于超重状态．物体的运动方向可能向上，也可能向下． 同理，物体处于失重状态时，物体的加速度竖直向下，物体既可以做竖直向下的加速运动，也可以做竖直向上的减速运动．c ．物体不在竖直方向上运动，只要其加速度在竖直方向上有分量，即y a ≠0时，则当y a 方向竖直向上时，物体处于超重状态；当y a 方向竖直向下时，物体处于失重状念．d ．当物体正好以向下的大小为g 的加速度运动时，这时物体对支持面、悬挂物完全没有作用力，即视重为零，称为完全失重．完全失重状态下发生的现象，我们可以这样设想，假若地球上重力消失，则重力作用下产生的所有现象都将消失，如天平失效、体重计不能使用、小球不会下落等等．③超重和失重的判断方法：若物体加速度已知，看加速度的方向，方向向上超重，方向向下失重．若物体的视重已知，看视重与重力的大小关系，视重大于重力，超重；视重小于重力，失重． 要点二、超重、失重问题的处理方法超重、失重现象的产生条件是具有竖直方向的加速度，我们用牛顿第二定律可以分析到其本质，故对超重、失重问题的处理方法有：(1)用牛顿第二定律去定量地列方程分析，以加速度方向为正方向，列方程，注意使用牛顿第三定律，因为压力和支持力并不是一回事，同时注意物体具有向上(或向下)的加速度与物体向上运动还是向下运动无关．(2)对连接体问题的求解，如测力计、台秤示数变化的问题，对于其中一物体(或物体中的一部分)所处运动状态的变化，而导致系统是否保持原来的平衡状态的判断，若用“隔离法”分别进行受力分析，再通过对系统整体的运动状态的分析推理而得出结论固然可以，但繁琐费力．如果从整体观点出发，用系统的重心发生的超重、失重现象进行分析判断，则会更加简捷方便．【典型例题】类型一、对超重和失重的理解例1、下列说法中正确的是( )A．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态B．蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态D．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态【思路点拨】超重的本质是具有向上的加速度，失重的本质是具有向下的加速度。