PAGEPAGE7專題3.4超重和失重【考綱解讀與考頻分析】超重和失重是常見現(xiàn)象，也是考綱要求的考點，高考命題頻率較高?！靖哳l考點定位】超重失重考點一：超重和失重【3年真題鏈接】1.（2024年4月浙江選考）如圖所示，A、B、C為三個實心小球，A為鐵球，B、C為木球。A、B兩球分別連在兩根彈簧上，C球連接在細(xì)線一端，彈簧和細(xì)線的下端固定在裝水的杯子底部，該水杯置于用繩子懸掛的靜止吊籃內(nèi)。若將掛吊籃的繩子剪斷，則剪斷的瞬間相對于杯底（不計空氣阻力，ρ木＜ρ水＜ρ鐵）（）A.A球?qū)⑾蛏线\動，B、C球?qū)⑾蛳逻\動B.A、B球?qū)⑾蛏线\動，C球不動C.A球?qū)⑾蛳逻\動，B球?qū)⑾蛏线\動，C球不動D.A球?qū)⑾蛏线\動，B球?qū)⑾蛳逻\動，C球不動【參考答案】D【名師解析】起先時A球下的彈簧被壓縮，彈力向上；B球下的彈簧被拉長，彈力向下；將掛吊籃的繩子剪斷的瞬時，系統(tǒng)的加速度為g，為完全失重狀態(tài)，此時水對球的浮力為零，則A球?qū)⒃趶椓ψ饔孟孪蛏线\動，B球?qū)⒃趶椓ψ饔孟孪蛳逻\動，C球不動；選項D正確。2.（浙江新高考2024年4月選考科目物理試題）如圖所示，小芳在體重計上完成下蹲動作，下列F-t圖像能反應(yīng)體重計示數(shù)隨時間改變的是A.B.C.D.【參考答案】C【名師解析】對人的運動過程分析可知，人下蹲的過程可以分成兩段：人在加速下蹲的過程中，有向下的加速度，處于失重狀態(tài)，此時人對傳感器的壓力小于人的重力的大?。辉跍p速下蹲的過程中，加速度方向向上，處于超重狀態(tài)，此時人對傳感器的壓力大于人的重力的大小，故C正確，A、B、D錯誤；故選C?！军c睛】人在加速下蹲的過程中，有向下的加速度，處于失重狀態(tài)，在減速下蹲的過程中，加速度方向向上，處于超重狀態(tài)?！?年模擬再現(xiàn)】1.(2024浙江稽陽聯(lián)誼學(xué)校聯(lián)考模擬)紹興市S區(qū)奧體中心實行CH杯全國蹦床錦標(biāo)賽，對于如圖所示蹦床競賽時運動員的分析，下列說法中正確的是（）A．運動員在蹦床上上升階段，始終處于超重狀態(tài) B．運動員在蹦床上加速上升階段，蹦床的彈性勢能增大 C．運動員離開蹦床在空中運動階段，始終處于失重狀態(tài) D．運動員離開蹦床在空中運動階段，重力勢能始終增大【參考答案】.C【命題意圖】本題以蹦床錦標(biāo)賽為情景，考查牛頓其次定律、超重和失重、機械能及其相關(guān)的學(xué)問點?！窘忸}思路】運動員在蹦床上上升階段，先加速向上運動后減速向上運動，減速向上運動加速度向下，處于失重狀態(tài)，選項A錯誤；運動員在蹦床上加速上升階段，蹦床的彈力對運動員做功，蹦床的彈性勢能減小，選項B錯誤；運動員離開蹦床在空中運動階段，只受重力作用，加速度向下，始終處于失重狀態(tài)，選項C正確；運動員離開蹦床在空中運動上升階段，動能轉(zhuǎn)化為重力勢能，重力勢能增大，在空中運動下降階段，重力勢能轉(zhuǎn)化為動能，重力勢能減小，選項D錯誤?！痉椒w納】推斷超重或失重的方法是：當(dāng)物體具有向下的加速度時，處于失重狀態(tài)；具有向上的加速度時，處于超重狀態(tài)。2.（2024浙江紹興模擬）如圖所示，橡皮膜包住空心塑料管的底端，細(xì)線將橡皮膜固定密封，用手豎直握住塑料管保持靜止?fàn)顟B(tài)，先將水從塑料管頂端倒入并灌至整管的三分之二處，然后在管頂處加一個多孔的瓶蓋，此時橡皮膜突出成半球狀，現(xiàn)用力將塑料管向上加速提升一段距離，再減速上升直至速度為零，則（）

A.加速上升時塑料管處于失重狀態(tài)B.加速上升時橡皮膜底部進(jìn)一步向下突出

C.減速上升時塑料管處于超重狀態(tài)D.減速上升時塑料管內(nèi)的水面將下降【參考答案】B

【名師解析】加速上升時，塑料管的加速度向上，處于超重狀態(tài)，故A錯誤；對塑料管中的水分析可知，加速上升時，由于液體超重，液體受到的支持力變大，由牛頓第三定律可知，液體對橡皮膜的壓力增大，故橡皮膜底部進(jìn)一步向下突出，故B正確；減速上升時，加速度向下，故塑料管處于失重狀態(tài)，故C錯誤；減速上升時，管中液體處于失重狀態(tài)，塑料管內(nèi)的水面將上升，故D錯誤。

【關(guān)鍵點撥】明確超重和失重的性質(zhì)，知道物體加速度向下時為失重狀態(tài)，加速度向上時為超重狀態(tài)。本題考查超重和失重現(xiàn)象的應(yīng)用，要留意分別對塑料管和管中的水進(jìn)行分析，留意依據(jù)牛頓其次定律分析解答。3.（2024洛陽聯(lián)考）如圖所示，臺秤上有一裝水容器，容器底部用一質(zhì)量不計的細(xì)線系住一個乒乓球．某時刻細(xì)線斷開，乒乓球向上加速運動，在此過程中，關(guān)于臺秤的示數(shù)與線斷前相比的改變狀況及緣由．下列說法正確的是()A．由于乒乓球仍在容器中，所以示數(shù)與細(xì)線斷前相同B．細(xì)線斷后不再向上提拉容器底部，所以示數(shù)變大C．細(xì)線斷后，乒乓球有向上的加速度，處于超重狀態(tài)，故示數(shù)變大D．容器、水、乒乓球整個系統(tǒng)的重心加速下移，處于失重狀態(tài)，所以示數(shù)變小【參考答案】D【名師解析】乒乓球加速上升，整個系統(tǒng)重心加速下移，處于失重狀態(tài)，故D正確．4.（2024武漢聯(lián)考）如圖所示，是某同學(xué)站在壓力傳感器上，做下蹲－起立的動作時記錄的力隨時間改變的圖線，縱坐標(biāo)為力(單位為牛頓)，橫坐標(biāo)為時間．由圖線可知()A．該同學(xué)做了兩次下蹲－起立的動作B．該同學(xué)做了一次下蹲－起立的動作C．下蹲過程中人處于失重狀態(tài)D．下蹲過程中先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)【參考答案】B【名師解析】在一次下蹲過程中，該同學(xué)要先后經(jīng)驗失重狀態(tài)和超重狀態(tài)，所以對壓力傳感器的壓力先小于自身重力后大于自身重力，而在一次起立過程中，該同學(xué)又要先后經(jīng)驗超重狀態(tài)和失重狀態(tài)，所以對壓力傳感器的壓力先大于自身重力后小于自身重力，所以題圖記錄的應(yīng)當(dāng)是一次下蹲－起立的動作．5．（2024浙江模擬）雅加達(dá)亞運會田徑競賽，男子跳高決賽，中國選手王宇以2米30的成果奪得冠軍，這也是中國時隔28年后再次拿到亞運會該項目金牌，則()A．王宇起跳瞬間地面對他的支持力等于他所受的重力B．王宇起跳以后在上升過程中處于失重狀態(tài)C．王宇在最高點處于平衡狀態(tài)D．王宇在下降過程中處于超重狀態(tài)【參考答案】C【名師解析】無論是在上升過程、下落過程，還是在最高點，王宇的加速度始終向下，所以始終處于失重狀態(tài)，故選項A、D錯誤，B正確；起跳時王宇有一個向上的的加速度，故合力向上，地面對他的支持力大于他受到的重力，選項C錯誤。預(yù)料考點一：超重和失重【2年模擬再現(xiàn)】1、（2024北京密云摸底）我國“蛟龍?zhí)枴鄙顫撈髟谀炒卧囼灂r，內(nèi)部顯示屏上顯示了從水面起先下潛到返回水面過程中的速度圖象，如圖所示。以下推斷正確的是 A．6min～8min內(nèi)，深潛器的加速度最大B．4min～6min內(nèi)，深潛器停在深度為60m處C．3min～4min內(nèi)，潛水員處于超重狀態(tài)D．6min～10min內(nèi)，深潛器的加速度不變【參考答案】.C【名師解析】依據(jù)速度圖象斜率表示加速度可知，6min～8min內(nèi)，深潛器的加速度小于0~1min內(nèi)的加速度，選項A錯誤；依據(jù)速度圖象表示位移可知，4min～6min內(nèi)，深潛器停在深度為360m處，選項B錯誤；3min～4min內(nèi)，潛水員向下做減速運動，加速度方向向上，處于超重狀態(tài)，選項C正確；6min～10min內(nèi)，深潛器的加速度改變，選項D錯誤。

2.（2024浙江嘉興、麗水聯(lián)考模擬）如圖所示是足球運動員在競賽時某瞬間頭頂球的照片，頭頂球后足球沿右上方飛出，下列分析正確的是（）A.足球受到人頭的作用力是因為球的形變產(chǎn)生的B.頭對球的作用力與球?qū)︻^的作用力大小相等C.頭對球的作用力與球的重力是一對平衡力D.球員離地爭頂頭球上升階段屬于超重狀態(tài)，下降階段屬于失重狀態(tài)【參考答案】.B【命題意圖】本題以足球競賽爭頂頭球為情景，考查力、牛頓第三定律、超重和失重及其相關(guān)的學(xué)問點?！窘忸}思路】人頭頂球，球受到人的作用力是因為人頭的形變產(chǎn)生的，選項A錯誤；頭對球的作用力與球?qū)︻^的作用力是作用力反作用力，依據(jù)牛頓第三定律，作用力反作用力大小相等，選項B正確；頭頂球后球飛出，頭對球的作用力大于球的重力，二者不是一對平衡力，選項C錯誤；球員離地爭頂頭球上升階段只受重力作用，加速度向下，屬于失重狀態(tài)，下降階段也是只受重力作用，屬于失重狀態(tài)，選項D錯誤?！痉椒w納】物體受到的力肯定是施力物體發(fā)生形變產(chǎn)生的。當(dāng)物體具有向下的加速度時，處于失重狀態(tài)；具有向上的加速度時處于超重狀態(tài)。3.（2024浙江省舟山市聯(lián)考）2012年10月25日，中國在西昌衛(wèi)星放射中心用“長征三號丙”運載火箭，勝利將第16顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星放射升空并送入預(yù)定轉(zhuǎn)移軌道。這是一顆地球靜止軌道衛(wèi)星，它將與先期放射的15顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星組網(wǎng)運行，形成區(qū)域服務(wù)實力。依據(jù)安排，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)將于明年初向亞太大部分地區(qū)供應(yīng)正式服務(wù)。則下列說法正確的是A．火箭放射時，噴出的高速氣流對火箭的作用力大于火箭對氣流的作用力B．高溫高壓燃?xì)鈴幕鸺膊繃姵鰰r對火箭的作用力與火箭對燃?xì)獾淖饔昧κ且粚ζ胶饬．放射初期，火箭處于超重狀態(tài)D．放射的衛(wèi)星進(jìn)入軌道正常運轉(zhuǎn)后，均處于完全失重狀態(tài)【參照答案】CD【名師解析】由牛頓第三定律可知，火箭放射時，噴出的高速氣流對火箭的作用力等于火箭對氣流的作用力，選項A錯誤；高溫高壓燃?xì)鈴幕鸺膊繃姵鰰r對火箭的作用力與火箭對燃?xì)獾淖饔昧κ且粚ψ饔昧头醋饔昧?，選項B錯誤；放射初期，火箭加速上升，處于超重狀態(tài)，選項C正確；放射的衛(wèi)星進(jìn)入軌道正常運轉(zhuǎn)后，只受萬有引力作用，加速度指向地心，均處于完全失重狀態(tài)，選項D正確。4.(2024河北正定聯(lián)考)2015年世界懸崖跳水競賽7月18日在葡萄牙亞速爾群島的一處懸崖開展．自某運動員離開懸崖起先計時，在t2時刻運動員以速度v2落水，選向下為正方向，其速度隨時間改變的規(guī)律如圖所示，下列結(jié)論正確的是()A．該運動員在0～t2時間內(nèi)加速度大小先減小后增大，加速度的方向不變B．該運動員在t2～t3時間內(nèi)加速度大小漸漸減小，處于失重狀態(tài)C．在0～t2時間內(nèi)，平均速度eq\x\to(v)1＝eq\f(v1＋v2,2)D．在t2～t3時間內(nèi)，平均速度eq\x\to(v)2＝eq\f(0＋v2,2)【參考答案】：C【名師解析】由圖象可知，在0～t2時間內(nèi)運動員的加速度始終不變，A項錯誤．在t2～t3時間內(nèi)圖線上各點切線的斜率的大小漸漸減小，則加速度大小漸漸減小，運動員減速下落處于超重狀態(tài)，B項錯誤．由圖象可知，在0～t2時間內(nèi)為勻變速直線運動，所以平均速度eq\x\to(v)1＝eq\f(v1＋v2,2)，C項正確．在t2～t3時間內(nèi)，由圖線與t軸所圍“面積”表示位移可知，此時間內(nèi)的平均速度eq\x\to(v)2<eq\f(0＋v2,2)，D項錯誤．5.下列說法正確的是()A.對運動員“大力扣籃”過程進(jìn)行技術(shù)分析時，可以把運動員看做質(zhì)點B.“和諧號”動車組行駛313km從成都抵達(dá)重慶，這里的“313km"指的是位移大小C.高臺跳水運動員騰空至最高位置時，處于超重狀態(tài)D.火箭運載神舟十號放射，起先階段，宇航員肯定處于超重狀態(tài)【參考答案】D【名師解析】對運動員“大力扣籃”過程進(jìn)行技術(shù)分析時，不行以把運動員看做質(zhì)點，選項A錯誤；“和諧號”動車組行駛313km從成都抵達(dá)重慶，這里的“313km"指的是路程大小，選項B錯誤。高臺跳水運動員騰空至最高位置時，處于失重狀態(tài)，選項C錯誤?；鸺\載神舟十號放射，起先階段，肯定是向上做加速運動，加速度向上，宇航員肯定處于超重狀態(tài)，選項D正確。，6.【2024·鎮(zhèn)江高三期中考試】某運動員（可看成質(zhì)點）參與跳板跳水競賽，t=0是其向上起跳瞬間，其速度與時間關(guān)系圖象如圖所示，則A．t1時刻起先進(jìn)入水面B．t2時刻起先進(jìn)入水面C．t3時刻已浮出水面D．t2—t3的時間內(nèi)，運動員處于失重狀態(tài)【參考答案】B【名師解析】運動員起跳后進(jìn)入水面前，做勻變速直線運動。由圖象可知，0~t1為上升階段，t1時刻速度減小到零，到達(dá)最高點，選項A錯誤。t1~t2為下落階段，做加速直線運動，t2時刻速度到達(dá)最大，起先進(jìn)入水面，選項B正確。進(jìn)入水后，向下做勻減速直線運動，運動員處于超重狀態(tài)，選項CD錯誤?？键c：本題考查了運動圖像，超重和失重的學(xué)問。

【1年仿真原創(chuàng)】1．在游泳世錦賽中，運動員從跳臺斜向上跳起，一段時間后落入水中，如圖所示。不計空氣阻力。下列說法正確的是（）A．她在空中上升過程中處于超重狀態(tài)B．她在空中下落過程中做自由落體運動C．她即將入水時的速度為整個跳水過程中的最大速度D．入水過程中，水對她的作用力大小等于她對水的作用力大小【參考答案】D【名師解析】起跳以后的上升和下落過程中她的加速度方向都是向下，所以處于失重狀態(tài)，故A錯誤；她在空中下落過程中受到的空氣的阻力不能忽視不計，所以不能看做自由落體運動，故B錯誤；入水過程中，起先時水對她的作用力大?。ǜ×妥枇Γ┬∮谒闹亓?，所以先向下做一段加速運動，即入水后的速度先增大，故C錯誤；入水過程中，水對她的作用力和她對水的作用力，因是一對作用力與反作用力，二者相對．故D正確?？键c：牛頓運動定律的應(yīng)用-超重和失重【名師點睛】分析陳若琳的運動狀況得出其加速度的方向．依據(jù)牛頓其次定律分析她的浮力和她的重力的關(guān)系；超重或失重取決于加速度的方向，與速度方向無關(guān)。0.50.51.01.52.0t/sv/cms-1102030040圖2.質(zhì)量為m＝60kg的同學(xué)，雙手抓住單杠做引體向上，他的重心的速率隨時間改變的圖像如圖所示．取g＝10m/s2，由圖像可知（）A．t=0.5s時他的加速度為3m/s2