第19講超重與失重模塊一思維導(dǎo)圖串知識(shí)模塊二基礎(chǔ)知識(shí)全梳理（吃透教材）模塊三教材習(xí)題學(xué)解題模塊四核心考點(diǎn)精準(zhǔn)練模塊五小試牛刀過關(guān)測(cè)1.通過體驗(yàn)和實(shí)驗(yàn)，認(rèn)識(shí)超重與失重；2.通過在電梯中觀察體重計(jì)或其他方式發(fā)現(xiàn)超重和失重產(chǎn)生的條件，并應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律分析超重和失重現(xiàn)象發(fā)生的動(dòng)力學(xué)原因，理解超重和失重現(xiàn)象的本質(zhì)，培養(yǎng)從實(shí)際情景中捕捉信息，發(fā)現(xiàn)問題并提出問題的能力；3.通過查閱資料、分享和交流，了解超重和失重現(xiàn)象在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，解釋生活中的超重和失重現(xiàn)象，培養(yǎng)用科學(xué)知識(shí)解釋生活現(xiàn)象的能力，激發(fā)學(xué)習(xí)的熱情和興趣，形成良好的科學(xué)態(tài)度?！鲋R(shí)點(diǎn)一：重力的測(cè)量(1)重力：在地球表面附近，物體由于地球的而受到的力。(2)重力的測(cè)量方法①公式法：先測(cè)量物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度g，再用測(cè)量物體的質(zhì)量，根據(jù)G＝mg算出重力大小。②平衡條件法：利用對(duì)重力進(jìn)行測(cè)量。將待測(cè)物體懸掛或放置在測(cè)力計(jì)上，使它處于狀態(tài)。這時(shí)物體所受的重力和測(cè)力計(jì)對(duì)物體的拉力或支持力的大小。這是測(cè)量重力最常用的方法?！鲋R(shí)點(diǎn)二：超重和失重人站在體重計(jì)上向下蹲的過程中，體重計(jì)的示數(shù)會(huì)。體重計(jì)的示數(shù)稱為，反映了。(1)失重①定義：物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?物體所受重力的現(xiàn)象。②產(chǎn)生條件：物體具有的加速度。(2)超重①定義：物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?物體所受重力的現(xiàn)象。②產(chǎn)生條件：物體具有的加速度。(3)完全失重①定義：物體對(duì)支持物(或懸掛物)的現(xiàn)象。②產(chǎn)生條件：a＝g，方向。【參考答案】1.重力的測(cè)量(1)吸引(2)重力的測(cè)量方法①天平②力的平衡條件、靜止、相等2.超重和失重變化、視重、人對(duì)體重計(jì)的壓力。(1)失重①小于②向下(2)超重①大于②向上(3)完全失重①完全沒有作用力②豎直向下。教材習(xí)題01設(shè)某人的質(zhì)量為60，站在電梯內(nèi)的水平地板上，當(dāng)電梯以0.25的加速度勻加速上升時(shí)，求人對(duì)電梯的壓力。g取9.8。解題方法對(duì)人進(jìn)行受力分析，規(guī)定向上為正方向，列牛頓第二定律方程，求解支持力，再根據(jù)牛頓第三定律可得人對(duì)電梯的壓力?！敬鸢浮?03N，方向豎直向下教材習(xí)題02當(dāng)在盛水的塑料瓶壁上扎一個(gè)小孔時(shí)，水會(huì)從小孔噴出，但釋放水瓶，讓水瓶自由下落，水卻不會(huì)從小孔流出。這是為什么？解題方法水瓶自由下落處于完全失重狀態(tài)，水之間沒有相互作用，水不能流出?！敬鸢浮慨?dāng)釋放水瓶后，水瓶自由下落，瓶和水均處于完全失重狀態(tài)，瓶中各處的水(包括小孔處的水)的壓強(qiáng)都等于大氣壓，水之間沒有互相擠壓，故水不能從瓶中流出教材習(xí)題03一種巨型娛樂器械可以使人體驗(yàn)超重和失重狀態(tài)（如圖）。一個(gè)可乘坐二十多個(gè)人的環(huán)形座艙套裝在豎直柱子上，由升降機(jī)送上幾十米的高處，然后讓座艙自由落下。落到一定位置時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)，到地面時(shí)剛好停下。已知座艙開始下落時(shí)的高度為76m，當(dāng)落到離地面28m的位置時(shí)開始制動(dòng)，座艙做勻減速運(yùn)動(dòng)。若座艙中某人用手托著質(zhì)量為0.2的手機(jī)，當(dāng)座艙落到離地面50m的位置時(shí)，手的感覺如何？當(dāng)座艙落到離地面15m的位置時(shí)，手要用多大的力才能托住手機(jī)？解題方法座艙以及人、手機(jī)都在自由下落，均處于完全失重狀態(tài)，因此人的手感覺不到手機(jī)的壓力，通過運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求解加速度，再通過牛頓第二定律求解外力?！敬鸢浮?1)人的手感覺不到手機(jī)的壓力；(2)5.4N考向一：超重、失重的理解和判定【例1】關(guān)于超重和失重，下列說法正確的是()A．超重現(xiàn)象只會(huì)發(fā)生在物體豎直向上運(yùn)動(dòng)的過程中，超重就是物體所受的重力增加了B．失重現(xiàn)象只會(huì)發(fā)生在物體豎直向下運(yùn)動(dòng)的過程中，失重就是物體所受的重力減小了C．完全失重就是物體所受的重力全部消失了D．不論超重、失重或完全失重，物體所受的重力是不變的A.eq\f(F,M) B．eq\f(Fcosα,M)C.eq\f(\a\vs4\al(Fcosα－μMg),M) D．eq\f(\a\vs4\al(Fcosα－μ(Mg－Fsinα)),M)【答案】D【解析】超重現(xiàn)象是因?yàn)槲矬w具有向上的加速度，物體可能是向下減速或向上加速，失重現(xiàn)象是因?yàn)槲矬w具有向下的加速度，物體可能是向上減速或向下加速，不論超重、失重或完全失重，物體所受的重力是不變的，只是對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?大于重力、小于重力或等于0，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確?！眷柟?】下列關(guān)于超重、失重現(xiàn)象的描述中，正確的是()A．電梯正在加速上升，人在電梯中處于失重狀態(tài)B．列車在水平軌道上加速行駛，車上的人處于超重狀態(tài)C．在國(guó)際空間站內(nèi)的宇航員重力完全消失D．自行車在斜坡上自由滑行時(shí)，人處于失重狀態(tài)【答案】D【解析】電梯正在加速上升，人的加速度方向向上，在電梯中處于超重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；列車在水平軌道上加速行駛，車上的人受到的支持力與重力大小相等，人既不處于超重狀態(tài)，也不處于失重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；在國(guó)際空間站內(nèi)的宇航員的加速度等于重力加速度，處于完全失重狀態(tài)，重力并沒有消失，故C錯(cuò)誤；自行車在斜坡上自由滑行時(shí)，人和自行車具有豎直向下的分加速度，人處于失重狀態(tài)，故D正確。考向二：有關(guān)超重、失重的計(jì)算問題【例2】質(zhì)量為60kg的人站在升降機(jī)中的體重計(jì)上，如圖所示。當(dāng)升降機(jī)做下列各種運(yùn)動(dòng)時(shí)，體重計(jì)的讀數(shù)是多少？(g取10m/s2)(1)升降機(jī)勻速上升；(2)升降機(jī)以4m/s2的加速度勻加速上升；(3)升降機(jī)以3m/s2的加速度勻減速上升或勻加速下降?！敬鸢浮?1)600N(2)840N(3)420N【解析】以人為研究對(duì)象受力分析，設(shè)支持力為N。(1)勻速上升時(shí)，加速度為零，故N1－mg＝0，N1＝mg＝600N，根據(jù)牛頓第三定律知體重計(jì)讀數(shù)為600N。(2)勻加速上升時(shí)，加速度豎直向上，取豎直向上為正方向，則N2－mg＝ma，N2＝m(g＋a)＝60×(10＋4)N＝840N，根據(jù)牛頓第三定律知體重計(jì)讀數(shù)為840N。(3)勻減速上升或勻加速下降時(shí)，加速度都是豎直向下，取豎直向下為正方向，則mg－N3＝ma′，N3＝m(g－a′)＝60×(10－3)N＝420N，根據(jù)牛頓第三定律知體重計(jì)讀數(shù)為420N?！眷柟?】一質(zhì)量為40kg的小孩站在電梯內(nèi)的體重計(jì)上。電梯從t＝0時(shí)刻由靜止開始上升，在0～6s內(nèi)體重計(jì)示數(shù)F的變化情況如圖所示。試問：在這段時(shí)間內(nèi)小孩超、失重情況及電梯上升的高度是多少？(取重力加速度g＝10m/s2)【答案】0～2s：超重，2～5s：平衡，5～6s：失重9m【解析】小孩體重G＝mg＝400N，由題圖知，在0～2s內(nèi)，F(xiàn)1＝440N，F(xiàn)1>G，電梯勻加速上升，小孩處于超重狀態(tài)，此時(shí)有a1＝eq\f(F1－G,m)＝1m/s2，2s末的速度v＝a1t1＝2m/s，h1＝eq\f(1,2)a1teq\o\al(2,1)＝2m。在2～5s內(nèi)，F(xiàn)2＝400N，F(xiàn)2＝G，電梯勻速上升，小孩處于平衡狀態(tài)，此時(shí)有h2＝vt2＝6m。在5～6s內(nèi)，F(xiàn)3＝320N，F(xiàn)3<G，電梯勻減速上升，小孩處于失重狀態(tài)，此時(shí)有a3＝eq\f(G－F3,m)＝2m/s2又v－a3t3＝0，說明電梯在6s末停止，故h3＝eq\f(v,2)t3＝1m。所以電梯上升的高度為h＝h1＋h2＋h3＝9m。一、單選題1．下圖是某物體隨升降機(jī)由一樓運(yùn)動(dòng)到某高樓層的過程中的v-t圖像，則（）A．物體在0～2s內(nèi)處于失重狀態(tài)B．物體在2～4s內(nèi)處于超重狀態(tài)C．物體在4～5s內(nèi)處于失重狀態(tài)D．由于物體的質(zhì)量未知，所以無法判斷超重、失重狀態(tài)【答案】C【詳解】A．0～2s物體向上做加速度運(yùn)動(dòng)，加速度向上，超重，則A錯(cuò)；B．2～4s物體向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為0，物體不超重也不失重，則B錯(cuò)；C．物體在4～5s內(nèi)向上做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，加速度向下，處于失重狀態(tài)，則C正確；D．物體的超失重是根據(jù)加速度方向判斷，與質(zhì)量無關(guān)，則D錯(cuò)。故選C。2．“拋繡球”是廣西傳統(tǒng)民族運(yùn)動(dòng)。如圖甲所示，細(xì)繩一端系著繡球，另一端握在運(yùn)動(dòng)員手中。使繡球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，數(shù)圈之后拋出。圖乙是繡球的運(yùn)動(dòng)軌跡，在A、B、C、D四個(gè)點(diǎn)上，繡球處于超重狀態(tài)的是（）A．A點(diǎn) B．B點(diǎn) C．C點(diǎn) D．D點(diǎn)【答案】A【詳解】A．A點(diǎn)小球的加速度指向圓心，豎直向上，故A點(diǎn)處于超重狀態(tài)，故A正確；BCD．拋出后，小球只受重力作用，加速度豎直向下，所以B、C、D三點(diǎn)都處于失重狀態(tài)，故BCD錯(cuò)誤。故選A。3．載人飛船返回艙下降到距地面一定高度時(shí)，需要打開減速傘，使返回艙做減速運(yùn)動(dòng)，以保證宇航員安全著陸。關(guān)于返回艙的減速運(yùn)動(dòng)過程，下列說法正確的是（）A．返回艙處于失重狀態(tài)，加速度向上B．返回艙處于失重狀態(tài)，加速度向下C．返回艙處于超重狀態(tài)，加速度向上D．返回艙處于超重狀態(tài)，加速度向下【答案】C【詳解】返回艙向下做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，速度與加速度方向相反，因此加速度方向向上，返回艙處于超重狀態(tài)，故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。4．在升降電梯內(nèi)的地板上放一體重計(jì)，電梯靜止時(shí)，曉敏同學(xué)站在體重計(jì)上，體重計(jì)示數(shù)為50kg，電梯運(yùn)動(dòng)過程中，某一段時(shí)間內(nèi)曉敏同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計(jì)示數(shù)如圖所示。在這段時(shí)間內(nèi)下列說法正確的是（）A．曉敏同學(xué)所受的重力變小了B．曉敏對(duì)體重計(jì)的壓力大于體重計(jì)對(duì)曉敏的支持力C．電梯一定在豎直向下運(yùn)動(dòng)D．電梯的加速度大小為，方向一定豎直向下【答案】D【詳解】A．重力加速度不變時(shí)，物體的重力不變，與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)牛頓第三定律，相互作用力大小相等、方向相反，曉敏對(duì)體重計(jì)的壓力等于體重計(jì)對(duì)曉敏的支持力，故B錯(cuò)誤；C．體重計(jì)的示數(shù)小于曉敏的真實(shí)重力，屬于失重現(xiàn)象，電梯的加速度方向豎直向下，電梯的運(yùn)動(dòng)方向不確定，有可能是向下的加速運(yùn)動(dòng)或者向上的減速運(yùn)動(dòng)，故C錯(cuò)誤；D．由體重計(jì)的示數(shù)可得，體重計(jì)對(duì)曉敏的支持力大小為根據(jù)牛頓第二定律解得方向豎直向下，故D正確。故選D。5．我校為了方便行動(dòng)不便的同學(xué)上下樓安裝了電梯，某位同學(xué)從四樓到一樓，該同學(xué)受電梯地板支持力隨時(shí)間變化可能正確的選項(xiàng)（

）A． B．C． D．【答案】C【詳解】該同學(xué)在從四樓到到一樓的過程中，先加速下降再勻速下降最后減速下降，即該同學(xué)的加速度先向下，后為零，再向上，根據(jù)牛頓第二定律，該同學(xué)受到的支持力先小于重力，后等于重力，再大于重力。故選C。6．某同學(xué)站在力傳感器上連續(xù)完成多次下蹲起立。某時(shí)刻作為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，傳感器與計(jì)算機(jī)連接，經(jīng)計(jì)算機(jī)處理后得到力的傳感器示數(shù)F隨時(shí)間t變化的情況，如圖所示。已知該同學(xué)質(zhì)量m=60kg，重力加速度g=10m/s2。下列說法正確的是（）A．0~4s完成了一次下蹲過程和站起的全過程B．0~8s該同學(xué)向下的最大加速度約為4.7m/s2C．0~8s該同學(xué)向上的最大加速度約為5.3m/s2D．1.8s該同學(xué)向下速度達(dá)到最大【答案】C【詳解】A．下蹲過程先是加速向下，處于失重狀態(tài)，有達(dá)到最大速度后減速向下，處于超重狀態(tài)，有因此，0~4s完成了一次下蹲過程，并沒有站起，故A錯(cuò)誤；B．1.8s時(shí)傳感器示數(shù)最小為此時(shí)該同學(xué)向下的加速度最大，由代入數(shù)據(jù)解得故B錯(cuò)誤；C．0~8s內(nèi)，當(dāng)F最大時(shí)，該同學(xué)向上的加速度最大，由代入數(shù)據(jù)解得故C正確；D．1.8s該同學(xué)處于失重狀態(tài)，向下加速，1.8s~2s的過程中仍處于失重狀態(tài)，速度向下繼續(xù)增大，因此1.8s該同學(xué)向下速度沒有達(dá)到最大，故D錯(cuò)誤；故選C。7．小魯將一玻璃彈子裝在玻璃瓶中，讓彈子和玻璃瓶一起在空中運(yùn)動(dòng)。若他根據(jù)自己乘電梯的感受，猜想當(dāng)玻璃彈子對(duì)玻璃瓶壁一定沒有作用力時(shí)，則玻璃瓶處于的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)應(yīng)為（）A．勻速上升 B．勻速下降 C．自由釋放后 D．加速下落中【答案】C【詳解】自由釋放后即開始自由落體運(yùn)動(dòng)，玻璃子彈和玻璃瓶有共同的加速度g，這個(gè)加速度只由它們各自的重力產(chǎn)生，所以玻璃彈子和玻璃瓶壁之間無作用力。故ABD錯(cuò)誤，C正確。故選C。8．某同學(xué)為了觀察超重與失重現(xiàn)象。將一個(gè)可樂瓶子上、下各扎出一個(gè)洞A、B，如圖所示，裝上水之后從一定高度將可樂瓶口朝上自由釋放，在可樂瓶自由下落過程中觀察到的情景為（）A． B． C． D．【答案】A【詳解】讓盛滿水的可樂瓶自由下落時(shí)，可樂瓶和里面的水都做自由落體運(yùn)動(dòng)，處于完全失重狀態(tài)，它們的運(yùn)動(dòng)情況是相同的，所以不會(huì)有水流出。故選A。二、多選題9．課堂上一位同學(xué)站在力傳感器上做下蹲、站起動(dòng)作時(shí)，通過計(jì)算機(jī)采集到傳感器的示數(shù)F最高點(diǎn)與時(shí)間t的變化情況，如圖所示。下列對(duì)圖像分析正確的是確的是（

）A．a(chǎn)點(diǎn)～b點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)間內(nèi)為超重現(xiàn)象 B．a(chǎn)點(diǎn)～b點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)間內(nèi)為失重現(xiàn)象C．整個(gè)過程的最大加速度約為 D．由圖可知該同學(xué)做了兩次下蹲、站起動(dòng)作【答案】BC【詳解】AB．由圖像可知，a點(diǎn)～b點(diǎn)對(duì)應(yīng)時(shí)間內(nèi)為失重現(xiàn)象，故A錯(cuò)誤，B正確；C．由圖像可知，整個(gè)過程的最大加速度約為故C正確；D．下蹲過程，先向下加速后向下減速，應(yīng)先失重后超重；起立過程，先向上加速后向上減速，應(yīng)先超重后失重；由圖像可知，該同學(xué)做了一次下蹲、站起動(dòng)作，故D錯(cuò)誤。故選BC。10．如圖所示，一同學(xué)在電梯里站在臺(tái)秤上稱體重，發(fā)現(xiàn)體重明顯大于在靜止地面上稱的體重，則（）A．電梯一定處于上升階段B．電梯一定處于加速上升階段C．電梯可能處于下降階段D．電梯的加速度一定向上【答案】CD【詳解】臺(tái)秤的示數(shù)大于人靜止在地面上的體重，說明人受到支持力大于重力，由牛頓第二定律可知，人有向上的加速度，電梯的加速度一定向上，電梯可能向上加速，也可能向下減速。故選CD。11．在加速度大小為a的勻減速下降的電梯中，有一個(gè)質(zhì)量為m的人，下列說法正確的是（）A．此人對(duì)地球的吸引力大小為 B．此人受到的重力為mgC．此人超重 D．此人對(duì)電梯的壓力大小為【答案】BCD【詳解】AB．人處于超重和失重時(shí)，人受到地球的吸引力不變，人的重力仍然為mg，故A錯(cuò)誤，B正確；C．電梯減速下降，人具有向上的加速度，故人處于超重，故C正確；D．人受到重力和電梯的支持力，根據(jù)牛頓第二定律有解得人對(duì)電梯的壓力為方向表示豎直向下，故D正確。故選BCD。12．如圖甲所示，在升降機(jī)的底部安裝了一個(gè)傳感器，傳感器上有一質(zhì)量為m的物體，通過傳感器能夠顯示物體對(duì)升降機(jī)底部的壓力F的大小。重力加速度大小為g，t=0時(shí)，升降機(jī)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，傳感器的示數(shù)F隨著時(shí)間t變化的規(guī)律如圖乙所示。若升降機(jī)只在豎直方向運(yùn)動(dòng)，下列判斷正確的是（）

A．的時(shí)間內(nèi)，升降機(jī)向上運(yùn)動(dòng)B．的時(shí)間內(nèi)，物體處于失重狀態(tài)C．的時(shí)間內(nèi)，物體處于超重狀態(tài)D．時(shí)，物體處于靜止?fàn)顟B(tài)【答案】BC【詳解】ABD．和的時(shí)間內(nèi)，物體對(duì)升降機(jī)底部的壓力合力方向向下，則加速度向下，物體處于失重狀態(tài)。物體初速度為0，則升降機(jī)在的時(shí)間內(nèi)，向下加速運(yùn)動(dòng)。過程中的加速度大小F逐漸增大，則向下的加速度逐漸減小，即物體做加速度逐漸減小的加速運(yùn)動(dòng)，則時(shí)，物體不是靜止?fàn)顟B(tài)。故AD錯(cuò)誤，B正確；C．的時(shí)間內(nèi)，物體對(duì)升降機(jī)底部的壓力合力方向向上，則加速度向上，物體處于超重狀態(tài)，故C正確。故選BC。13．為測(cè)量某棟居民樓高度及平均層高，小明同學(xué)將手機(jī)平放于該居民樓電梯地板上，在電梯從1樓運(yùn)行到17樓的過程中，利用手機(jī)上的加速度傳感器得到如圖所示圖像，以豎直向上為正，已知時(shí)，電梯處于靜止?fàn)顟B(tài)，則（）A．內(nèi)手機(jī)處于失重狀態(tài) B．電梯運(yùn)行最大速度為C．電梯上升高度為 D．平均層高為【答案】CD【詳解】A．內(nèi)，電梯加速度方向?yàn)樨Q直向上，手機(jī)處于超重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B．a(chǎn)-t圖像與t軸所圍的面積表示速度的變化量，所以電梯運(yùn)行的最大速度為故B錯(cuò)誤；C．由圖可知1~2s內(nèi)電梯做勻加速運(yùn)動(dòng)，2~25s內(nèi)電梯做勻速運(yùn)動(dòng)，25~26s內(nèi)電梯做勻減速運(yùn)動(dòng)，則電梯上升的高度為故C正確；D．平均層高為故D正確。故選CD。14．如圖甲所示，輕彈簧豎直固定在水平面上，時(shí)刻，將一金屬小球從彈?正上方某一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧至最低點(diǎn)，然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復(fù)，通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測(cè)出這一過程彈簧彈力隨時(shí)間的變化圖像如圖乙所示。則（）A．時(shí)刻小球速度最大 B．時(shí)刻小球速度最大C．至?xí)r間內(nèi)，小球速度先增大后減小 D．至?xí)r間內(nèi)，小球處于完全失重狀態(tài)【答案】CD【詳解】A．小球落到彈簧表面后，開始?jí)嚎s彈簧，此后彈簧的彈力開始增大，小球受到的合力減小，但方向仍然向下；當(dāng)重力等于彈力時(shí)合力為零，速度達(dá)最大，故時(shí)刻小球速度沒有達(dá)到最大，故A錯(cuò)誤；B．當(dāng)重力等于彈力時(shí)合力為零，速度達(dá)最大，之后彈力繼續(xù)增大，彈力大于重力，小球向下做減速運(yùn)動(dòng)，最低點(diǎn)時(shí)彈力最大，由圖可知時(shí)刻彈力最大，小球速度為0，故B錯(cuò)誤；C．至這段時(shí)間內(nèi)，小球受到的彈力逐漸變小，開始時(shí)彈力大于重力，小球向上做加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)彈力等于重力時(shí)，速度最大；當(dāng)彈力小于重力時(shí)，小球向上做減速運(yùn)動(dòng)，故小球的速度先增大后減小，故C正確；D．至這段時(shí)間內(nèi)，彈簧的彈力為0，說明小球離開彈簧，只受重力作用，具有向下的加速度g，小球處于完全失重狀態(tài)，故D正確。故選CD。三、解答題15．文博同學(xué)每天上學(xué)都要乘垂直電梯下樓．在電梯下樓時(shí)，開始他覺得背的書包變輕了，快到樓底時(shí)他覺得書包又似乎變重了。這是為什么？

【答案】見解析【詳解】開始時(shí)電梯從靜止做加速運(yùn)動(dòng)，使文博同學(xué)及書包和電梯一起處于失重狀態(tài)，使得書包對(duì)他的壓力變小，小于書包的重力，從而感覺書包變輕了；快到樓底時(shí)，電梯有一個(gè)減速過程，該過程中文博同學(xué)及書包和電梯一起處于超重狀態(tài)，使得書包對(duì)他的壓力增大，大于書包的重力，從而感覺書包變重了。16．一名質(zhì)量為60kg的工人，站在豎直向上運(yùn)動(dòng)著的升降機(jī)底板上。他看到升降機(jī)上掛著一個(gè)重物的彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為40N，已知該重物的質(zhì)量為5kg。彈簧測(cè)力計(jì)的質(zhì)量忽略不計(jì)。（g?。?）先根據(jù)受力情況判斷重物的加速度的方向，并指出重物是處于超重狀態(tài)還是失重狀態(tài)。，再求出重物的加速度的大小。（2）這時(shí)該工人對(duì)升降機(jī)底板的壓力是多大？（3）如果懸掛測(cè)力計(jì)的懸線突然從A點(diǎn)斷開，則此時(shí)重物的加速度有何變化？

【答案】（1）向下；失重狀態(tài)；；（2）480N；（3）重物的加速度立即變?yōu)椋较蜇Q直向下【詳解】（1）以重物為研究對(duì)象，重物受向下的重力，向上的拉力F，由于重物的重力大于彈簧的拉力F，因此重物所受合力方向向下，即重物的加速度方向應(yīng)向下，重物處于失重狀態(tài)。由牛頓第二定律有所以（2）以人為研究對(duì)象，人受到重力，底板的支持力，由牛頓第二定律有得由牛頓第三定律知，人對(duì)升降機(jī)底板的壓力大小為480N。（3）懸線突然斷開，則此時(shí)重物的加速度立即變?yōu)橹亓铀俣?，即大小是，方向豎直向下。17．蹦床運(yùn)動(dòng)有“空中芭蕾”之稱。某次蹦床比賽過程中，利用力傳感器測(cè)得某運(yùn)動(dòng)員所受蹦床彈力F隨時(shí)間t的變化圖像如圖所示。若運(yùn)動(dòng)員僅在豎直方向運(yùn)動(dòng)，不計(jì)空氣阻力，重力加速度g取10m/s2。依據(jù)圖像給出的信息，求：（1）運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量m；（2）運(yùn)動(dòng)員離開蹦床后上升的最大高度h。【答案】（1）；（2）【詳解】（1）根據(jù)題意，由圖像可知，運(yùn)動(dòng)員靜止時(shí)解得（2）由圖像可知，運(yùn)動(dòng)員在或過程中，與蹦床分離，做豎直上拋運(yùn)動(dòng)，上升的高度最大，根據(jù)對(duì)稱性可知，運(yùn)動(dòng)員離開蹦床后上升到最大高度或從最大高度返回蹦床所用時(shí)間均為運(yùn)動(dòng)員離開蹦床后上升的最大高度18．如圖所示，位于張家界武陵源風(fēng)景名勝區(qū)的百龍?zhí)焯?，修建于垂直的懸崖峭壁之上，垂直落差三百多米，是世界上最高的電梯之一（為方便?jì)算，假設(shè)該電梯的高度為）。一名游客將一塊電子秤（顯示受到的壓力大小，單位：N）放在電梯的水平地板上，自己站在電子秤上，通過電子秤的示數(shù)結(jié)合自己的體重去了解電梯運(yùn)行時(shí)加減速的情況。已知電梯從地面靜止開始，豎直向上勻加速運(yùn)動(dòng)，接著勻速運(yùn)動(dòng)，最后勻減速運(yùn)動(dòng)到達(dá)電梯的最高點(diǎn)，到達(dá)電梯的最高點(diǎn)時(shí)電梯速度剛好減為零；在勻減速階段，電子秤的示數(shù)為“591”。電梯可看作質(zhì)點(diǎn)，重力加速度取，求：（1）電梯運(yùn)行過程中最大速度的大小；（2）該游客的質(zhì)量；（3）勻加速階段，電子秤的示數(shù)?！敬鸢浮浚?）；（2）；（3）618【詳解】（1）設(shè)電梯最大速度為，則有解得（2）減速階段加速度大小為根據(jù)牛頓第二定律有由牛頓第三定律可知游客對(duì)電梯的壓力與電梯對(duì)游客的支持力大小相等解得（3）加速階段加速度大小為根據(jù)牛頓第二定律有由牛頓第三定律可知電梯對(duì)游客的支持力與游客對(duì)電梯的壓力大小相等解得即勻加速階段，電子秤的示數(shù)為“618”。19．將金屬塊m用壓縮的輕彈簧卡在一個(gè)矩形的箱子中，如圖所示，在箱子的上頂板和下底板裝有壓力傳感器，箱子可以沿豎直軌道運(yùn)動(dòng)。當(dāng)箱子以加速度豎直向上做勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，上頂板的壓力傳感器顯示的壓力N=7.2N，下底板的壓力傳感器顯示的壓力F=12.0N。（g取10m/s2）（1）金屬塊的質(zhì)量m為多少?（2）若上頂板的壓力傳感器的示數(shù)是下底板的壓力傳感器示數(shù)的一半，試判斷箱子的運(yùn)動(dòng)情況。（3）要使上頂板的壓力傳感器的示數(shù)為零，箱子沿豎直方向運(yùn)動(dòng)的情況可能是怎樣的?

【答案】（1）0.6kg；（2）箱子做勻速直線運(yùn)動(dòng)；（3）箱子向上加速或向下減速，加速度大小為10m/s2【詳解】（1）由題意可知，金屬塊所受豎直向下的壓力值即為上底板壓力傳感器示數(shù)（設(shè)為F1），金屬塊所受豎直向上的彈力值即為下底板壓力傳感器示數(shù)（設(shè)為F2）。當(dāng)a=2m/s2（豎直向下）、F1=7.2N、F2=12N時(shí)，對(duì)金屬塊有F1+mg-F2=ma代