專題12超重與失重

1.超重與失重的基本概念

超重與失重2利用超重與失重分析運動狀態(tài)

3,完全失重

［經(jīng)典基礎(chǔ)題?

考點一超重與失重的基本概念

1.（2024?韶關(guān)期末）匹克球是一種用球拍擊球的運動，它是網(wǎng)球、羽毛球和乒乓球的混合運動.近年

來匹克球在我國部分地區(qū)逐漸成為“新晉網(wǎng)紅運動若忽略空氣阻力，由我們所學的物理知識可知，

以下說法正確的是（）

A.球在空中飛行時，受重力和推力的作用

B.球撞擊球拍時，球拍對球的力大于球?qū)η蚺牡牧?/p>

C.球的速度越大，慣性越大

D.球在空中飛行時，處于失重狀態(tài)

【答案】D

【詳解】A.球在空中飛行時，只受重力作用，而不受推力，故A錯誤；

B.球撞擊球拍時，由牛頓第三定律可知球拍對球的力等于球?qū)η蚺牡牧Γ蔅錯誤;

C.球的慣性由質(zhì)量決定，則球的速度越大，慣性依然不變，故C錯誤；

D.球在空中飛行時，只受重力，則處于完全失重狀態(tài)，故D正確。

故選Do

2.（2024?西寧期末）2023年12月25日，我國在酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心使用快舟一號甲，成功將天目一

號氣象星座11?14星發(fā)射升空，衛(wèi)星順利進入預定軌道，發(fā)射任務(wù)獲得圓滿成功.快舟一號甲

（KZ-1A）運載火箭是由中國航天科工集團有限公司研制的三級固體運載火箭，全長約20m,起飛

質(zhì)量約30t,最大直徑L4m。根據(jù)以上信息，下列說法正確的是（）

A."m”、“尸都是國際單位制中的基本單位

B.運載火箭加速上升的過程中，搭載的天目一號衛(wèi)星慣性變大

C.運載火箭加速上升的過程中，搭載的天目一號衛(wèi)星處于失重狀態(tài)

D.運載火箭加速上升的過程中，空氣對火箭的作用力大小等于火箭對空氣的作用力

【答案】D

【詳解】A.“m”是國際單位制中的基本單位，‘丁是國際單位制中的基本物理量，不是國際單位制

中的基本單位，故A錯誤；

B.慣性大小只與質(zhì)量有關(guān)，與運動狀態(tài)無關(guān)，故B錯誤；

C.運載火箭加速上升的過程中，搭載的天目一號衛(wèi)星具有向上的加速度，處于超重狀態(tài)，故C錯

誤；

D.空氣對火箭的作用力與火箭對空氣的作用力是一對相互作用力，大小相等，故D正確。

故選Do

3.（2024?大慶期末）在我校陽光體育節(jié)活動中，跳長繩作為一項重要的團體比賽項目，要求8人一

組共同參與，并記錄一起跳躍的次數(shù)。學生在蹬地起跳的過程中（）

A.學生始終處于失重狀態(tài)

B.學生對地面的壓力是由于地面發(fā)生了形變

C.學生對地面的壓力和地面對學生的支持力是一對平衡力

D.學生對地面的壓力和地面對學生的支持力是?對相互作用力

【答案】D

【詳解】A.學生在蹬地起跳的過程中先加速上升后減速上升，所以學生先處于超重狀態(tài)再處于失

重狀態(tài)。故A錯誤；

B.學生對地面的壓力是由于學生發(fā)生了形變。故B錯誤；

CD.學生對地面的壓力利地面對學生的支持力是一對相互作用力。故C錯誤；D正確。

故選D。

4.（2024?昭通期末）如圖所示是航天飛船返回艙返回地面的示意圖，其過程可簡化為：打開降落傘

一段時間后，整個裝置勻速下降，距地面一定高度時，點燃返回艙的緩沖火箭，返回艙開始減速下

降，落地速度恰好為零，返回艙安全著陸，則（）

降落傘

”學回艙

緩沖火箭

A.返回艙打開降落傘前處于超重狀態(tài)B.返回艙勻速運動過程中處于失重狀態(tài)

C.火箭開始噴氣返【司艙獲得向上的加速度D.火箭開始噴氣瞬間返艙所受重力發(fā)生變化

【答案】C

【詳解】A.返回艙打開降落傘前加速下降，加速度向下，處于失重狀態(tài)，故A錯誤；

B.返回艙勻速運動過程中處于平衡狀態(tài)，故B錯誤；

C.返回艙在噴氣過程中，減速下降，加速度豎直向上，故C正確；

D.根據(jù)G=〃?g可知火箭開始噴氣瞬間返回艙所受重力不變，故D錯誤。

故選C。

5.（2024?南寧期末）某人乘電梯從1樓到10樓，電梯從靜止開始先勻加速運動，后勻速運動，最

后勻減速運動至停止。此過程中，下列說法正確的是（）

A.電梯勻加速運動時，電梯對人的作用力大于人對電梯的作用力

B.電梯勻加速運動時，電梯對人的作用力不斷增大

C.電梯勻減速運動時，電梯中人對電梯的壓力小于人的重力

D.電梯勻加速運動過程和勻減速運動過程平均速度可能不同

【答案】C

【詳解】A.電梯勻加速運動時;電梯對人的作用力大小與人對電梯的作用力是相互作用力，總是

等大反向的，A項錯誤；

B.電梯勻加速運動時，根據(jù)牛頓第二定律可知

F-ing-ma

電梯對人的作用力

F=ma+nig

不變，B項錯誤；

C.電梯勻減速運動時，加速度向下，電梯中人處于失重狀態(tài)，電梯對人的支持力小于人的重力，

有牛頓第三定律，電梯中人對池梯的壓力小于人的重力，C項正確；

D.電梯勻加速運動過程利勻減速運動過程平均速度一定相同，且都等于最大速度的一半，D項錯

誤。

故選C。

6.（2024?浙江期末）為了節(jié)能，某地鐵出口處的自動扶梯（斜坡型）在較長時間無人乘行時會自動

停止運行，當有人站上去時又會慢慢啟動，加速到一定速度后再勻速運行。對于此自動扶梯啟動并

將人送到高處的過程（如圖所示），以下說法正確的是（）

A.勻速運行時，人不受摩擦力的作用

B.人對扶梯的壓力是由于扶梯踏板發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的

C.在自動扶梯啟動加速的階段，人處于超重狀態(tài)

D.勻速運行時，人受到的支持力和人對扶梯的壓力是一對平衡力

【答案】C

【詳解】A.勻速運行時，根據(jù)平衡條件可知人受到重力，斜坡扶梯對人的支持力以及斜坡扶梯對

人的摩擦力，故A錯誤；

B.根據(jù)彈力產(chǎn)生的條件可知人對扶梯的壓力是由于人的腳發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的，故B錯誤；

C.在自動扶梯啟動加速的階段，人具有豎直向上的分加速度，處于超重狀態(tài)，故C正確；

D.人受到的支持力和人對扶梯的壓力是一對相互作用力，不是平衡力，故D錯誤；

故選C。

7.（2024?遵義期末）（多）如圖所示，質(zhì)量為河、傾角。=30。的斜面體始終靜止在水平桌面上，質(zhì)

量為小的木塊沿光滑斜面自由下滑，重力加速度大小為g。下列結(jié)論正確的是（）

A.木塊處于失重狀態(tài)

B.木塊對斜面體的壓力大小為

C.桌面對斜面體的摩擦力大小為由加g

4

D.桌面對斜面體的支持力大小為（"+〃?）g

【答案】AC

【詳解】A.木塊沿斜面體加速下滑，具有向下得加速度，故滑塊處于失重狀態(tài)，A正確;

B.木塊對斜面體得壓力大小

N=mgcos0=^-mg

B錯誤

C.對斜面體，在水平方向上根據(jù)平衡條件可得桌面對斜面體的摩擦力大小為

Ff=Ns\nO=^-mg

c正確;

D.對斜面體，在豎直方向上根據(jù)平衡條件可得桌面對斜面體的支持力大小為

3

FN=Mg+Ncos8=Mg+7吆

D錯誤。

故選ACo

8.（2024?成都期末）（多）探測器減速著陸的過程中，下列說法正確的有（）

A.探測器處于超重狀態(tài)

B.探測器處于失重狀態(tài)

C.火箭對探測器的作用力大于探測器對火箭的作用力

D.火箭對探測器的作用力與探測器對火箭的作用力大小相等

【答案】AD

【詳解】AB.探測器減速著陸的過程中，加速度向上，探測器處于超重狀態(tài)，故A正確、B錯誤;

CD.由牛頓第三定律，火箭對探測器的作用力與探測器對火箭的作用力大小相等，故C錯誤、D正確。

故選ADo

9.（2024?哈爾濱期末）（多）有一種很火的益智玩具一磁懸浮陀螺”，依靠磁場力可以讓旋轉(zhuǎn)的

陀螺懸浮在空中，如圖所示。對處于懸浮狀態(tài)的陀螺，下列說法正確的是（）

A.陀螺處于完全失重狀態(tài)

B.陀螺豎直方向上受力平衡

C.底座對桌面的壓力和桌面對底座的支持力是一對平衡力

D.桌面對底座的支持力大于底座的重力

【答案】BD

【詳解】AB.處于懸浮狀態(tài)的陀螺，在豎直方向加速度是零，則在豎直方向處于平衡狀態(tài)，即向

上的磁場力與向下的重力平衡，因此陀螺既不超重也不失重，A錯誤，B正確；

C.底座對桌面的壓力和桌面對底座的支持力是一對作用力和反作用力，c錯誤；

D.由題意可知，磁場對陀螺有向上的磁場力作用，由牛頓第三定律可知，同時底座也受向下的磁

場力作用，對底座由平衡條件可知，桌面對底座的支持力等于底座的重力與受磁場力的合力，因此

桌面對底座的支持力大于底座的重力，D正確。

故選BDo

考點二利用超重失重分析運動狀態(tài)

10.（2024?烏海期末）如圖，電梯與水平地面成。角，一人靜止站在電梯水平梯板上，電梯以恒定

加速度a向上啟動過程中，水平梯板對人的支持力和摩擦力分別為N和/。若電梯啟動加速度改

為2a（人與電梯仍相對靜止），則下面結(jié)論正確的是（）

A.水平梯板對人的摩擦力變?yōu)?/B.水平梯板對人的支持力變?yōu)?N

C.電梯加速啟動過程中，人處于失重狀態(tài)D.水平梯板對人的摩擦力方向向左

【答案】A

【詳解】D.對人做受力分析，由于人由沿斜面向上的加速度，故摩擦力方向水平向右，如圖所示

故D錯誤；

AB.電梯以恒定加速度。向上啟動過程中，由牛頓第二定律得

f=macos0

N-mg=masin6

故當加速度變?yōu)?a時

f—2macos。—2/

N1=mg+2masin0<2N

故A正確，B錯誤；

C.由于人受到的支持力大于重力，豎直方向加速度向上，故人處于超重狀態(tài)，故C錯誤。

故選Ao

11.（2024?桂林期末）在升降電梯內(nèi)的地板上放一體重計，電梯靜止時，王一同學站在體重計上，

體重計示數(shù)為“60kg”。電梯在運動過程中，某一段時間內(nèi)王一同學發(fā)現(xiàn)體重計示數(shù)如圖所示，重

力加速度為g,在這段時間內(nèi)下列說法正確的是（）

A.王一同學所受的重力變小了

B.此時電梯一定正在豎直向下加速運動

C.電梯的加速度大小為號，方向一定豎直向下

D.若王一同學體重計示數(shù)為“80kg”，則電梯一定正在向上運動

【答案】C

【詳解】A.王一同學處于不平衡狀態(tài)，有豎直方向的加速度，所受重力沒變，是支持力變小了,

故A錯誤；

B.同學處于失重狀態(tài)，可能加速下降，也可能減速上升，故B錯誤；

C.由牛頓第二定律，以豎直向下為正方向

nig-N=ma

402

N=60mg=-mg

電梯的加速度大小為

a=&

3

故C正確；

D.若王一同學體重計示數(shù)為“80kg”，同學處于超重狀態(tài)，可能減速下降，也可能加速上升，故D

錯誤。

故選C。

12.（2024?揭陽期末）在電梯中用細繩靜止懸掛一重物，當電梯在豎直方向運動時，突然繩子斷了，

由此可以判斷電梯此時的運動情況是（）

A.電梯可能是加速上升B.電梯可能是減速上升

C.電梯可能是勻速上升D.電梯的加速度方向一定向下

【答案】A

【詳解】D.突然繩子斷了，表明細繩的彈力突然增大，即細繩的彈力大于重力，即電梯的加速度

方向向上故D錯誤；

ABC.由于電梯的初速度為0,加速度方向向上，可知，電梯可能是加速上升，故A壬確，BC錯

誤。

故選Ao

13.（2024?大理期末）人站在力傳感器上完成下蹲、起立動作。計算機采集到力傳感器的示數(shù)p隨

時間/變化的圖像如圖所示。下列說法正確的是（）

A.。到c?過程中人處于超重狀態(tài)

B.c?到e過程中人處于超重狀態(tài)

C.。到e為“下蹲一起立”過程

D.。到e為“起立一下蹲”過程

【答案】A

【詳解】A.〃到c過程中壓力大于重力，則人處于超重狀態(tài)，選項A正確；

B.c到e過程中壓力小于重力，人處于失重狀態(tài)，選項B錯誤；

CD.。到e先超重后失重，加速度先向上后向下，則為“起立”過程，選項CD錯誤。

故選Ao

14.（2024?無錫期末）某同學站在力傳感器上連續(xù)做“下蹲-站起-下蹲-站起…”的動作。截取力傳感

器某一時段內(nèi)的采集數(shù)據(jù)如圖，。點和力點對應(yīng)的力值之比約4：3。下列說法中正確的是（）

A.。點對應(yīng)人正在站起，處于超重

B.。點和力點對應(yīng)的人加速度之比約4：3

C.8點對應(yīng)人正在站起，處于失重

D.圖示的時間內(nèi)該同學完成兩次下蹲、起立的動作

【答案】C

【詳解】A.下蹲過程應(yīng)先向下加速后向下減速，則先失重后超重，對應(yīng)壓力先減小后增大，。點

對應(yīng)人正在下蹲，處于超重，故A錯誤；

B.根據(jù)牛頓第二定律，設(shè)人的質(zhì)量為加，。點對應(yīng)人的加速度大小為

與=”二螫4點對應(yīng)的人加速度大小為

m

m

可知無法計算D點和A點對應(yīng)的人加速度之比，故B錯誤；

C.站起過程應(yīng)先向上加速后向上減速，則先超重再失重，對應(yīng)壓力先增大后減小，B點對應(yīng)人正

在站起，處于失重，故C正確；

D.站起過程應(yīng)先向上加速后向上減速，則先超重再失重；下蹲過程應(yīng)先向下加速后向下減速，則

先失重后超重，可知圖示的時間內(nèi)該同學完成一次下蹲、起立的動作，故D錯誤。

故選C。

15.（2024?昆明期末）（多）直升機懸停在空中向地面投放裝有救災(zāi)物資的箱子，如圖所示，設(shè)投

放箱子的初速度為零，箱子所受的空氣阻力與箱子下落遠度的平方成正比。則在箱子下落過程中,

下列說法正確的是（）

A.箱子剛從直升機上投下時，箱內(nèi)物體受到的支持力最小

B.箱子接近地面時，箱內(nèi)物體可能處于超重狀態(tài)

C.箱子先做加速度減小的加速運動，后做加速度增大的加速運動

D.若下落距離足夠長，箱內(nèi)物體所受支持力大小有可能等于它的重力大小

【答案】AD

【詳解】A.箱子剛從直升機上投下時，速度為零，箱子所受空氣阻力為零，因此箱子只受重力,

加速度為重力加速度，而箱內(nèi)物體與箱子的加速度相同，也為重力加速度，設(shè)此時箱內(nèi)物體受到

的支持力為N,則對箱內(nèi)物體，由牛頓第二定律有

mg-N=ma

〃=g

則可知

N=0

由此可知箱子剛從直升機上投下時，箱內(nèi)物體受到的支持力最小，故A正確；

BC.根據(jù)題意，設(shè)箱子在下降的過程中所受空氣阻力為

f=kv2

由牛頓第二定律有

Mg-kv2=Ma

速度增大，阻力增大，加速度減小，箱子做加速度減小的加速運動，因此若在箱子落地前加速度

減為零，箱子速度達到最大值后箱子將做勻速直線運動，加速度方向始終不會豎直向上，故箱子

不可能處于超重狀態(tài)，箱內(nèi)物體也不可能處于超重狀態(tài)，BC錯誤；

D.若下落距離足夠長，則箱子最終將做勻速直線運動，箱內(nèi)物體也將做勻速直線運動，受力將達

到平衡狀態(tài)，即箱內(nèi)物體做勻速直線運動時有

mg=M

因此，若下落距離足夠長，箱內(nèi)物體所受支持力大小有可能等于它的重力大小，故D正確。

故選ADo

16.（2024?湖南期末）（多）某舉重運動員在力傳感器上訓練做“下蹲”“站起”動作，某段時間內(nèi)力

傳感器的示數(shù)隨時間變化的圖像如圖所示。由穩(wěn)定的站姿到穩(wěn)定的蹲姿稱為“下蹲”過程，由穩(wěn)定

的蹲姿到穩(wěn)定的站姿稱為“站起”過程，重力加速度g取下列說法正確的是（）

A.“下蹲”過程中，該運動員先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)

B.“站起”過程中，該運動員先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)

C.“下蹲”時，該運動員對力傳感器的壓力小于力傳感器對他的支持力

D.這段時間內(nèi)，該運動員加速度的最大值為6m/s?

【答案】AD

【詳解】A.“下蹲”過程中，該運動員先向下加速后向下減速，同時力傳感器上的示數(shù)光小于重力,

后大于重力，則該運動員先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)，故A正確；

B.“站起”過程中，該運動員先向上加速后向上減速，同時力傳感器上的示數(shù)先大于重力，后小于

重力，則該運動員先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)，故B錯誤；

C.“下蹲”時，該運動員對力傳感器的壓力和力傳感器對他的支持力是一對相互作用力，一定大小

相等，方向相反，故c錯誤；

D.根據(jù)圖像可知舉重運動員在穩(wěn)定的站姿和穩(wěn)定的蹲姿狀態(tài)中在豎直方向上受平衡力作用，可知

該運動員重力為1000N，則該運動員質(zhì)量

m=—=100kg

S

力傳感器示數(shù)最小時，處于失重狀態(tài)，此時向下的加速度最大，此加速度大小

msF2

ax=~^=6m/s

m

力傳感器示數(shù)最大時，處于超重狀態(tài)，此時向上的加速度最大，此加速度大小

a,=Xg6m/s2

m

則這段時間內(nèi)，該運動員加速度的最大值為6m/s一故D正確。

故選ADo

17.（2024?阿勒泰期末）（多）如圖所示，電梯的頂部掛有一個彈簧測力計，其下端掛了一個重物,

電梯勻速直線運動時測力計的示數(shù)為10N。在某時刻測力計的示數(shù)變?yōu)?N,關(guān)于電梯的運動，以

下說法正確的是（g取lOm/s?）（

A.電梯可能向上加速運動，加速度大小為2m//

B.電梯可能向下加速運動，加速度大小為2m/s2

C.電梯可能向上減速運動，加速度大小為2m//

D.電梯可能向下減速運動，加速度大小為2md

【答案】BC

【詳解】根據(jù)題意，物體質(zhì)量

w=—=—kg=lkg

g10

電梯中的人觀察到彈簧秤的示數(shù)變小了，物體所受的拉力小于重力，合力豎直向下，處于失重狀

態(tài)，可能加速下降，也可能減速上升。設(shè)電梯的加速度大小為〃，根據(jù)牛頓第二定律得

G-F=ma

代入解得

67=2m/s2

故選BCo

18.（2024?曲靖期末）（多）如圖所示，能垂直起降的載貨電梯內(nèi)放有一個物體A。關(guān)于物體A的

說法正確的是（）

A.電梯減速上升時，物體A處于失重狀態(tài)

B.電梯加速上升時，物體A處于失重狀態(tài)

C.電梯減速下降時，物體A處于失重狀態(tài)

D.電梯加速下降時，物體A處于失重狀態(tài)

【答案】AD

【詳解】A.當電梯減速上升時，加速度向下，則物體A處在失重狀態(tài)，A正確；

B.當電梯加速上升時，加速度向上，則物體A處在超重狀態(tài)，B錯誤；

C.當電梯減速下降時，加速度向上，則物體A處在超重狀態(tài)，C錯誤；

D.當電梯加速下降時，加速度向下，則物體A處在失重狀態(tài)，D正確。

故選ADo

19.（2024?畢節(jié)期末）（多）某興趣小組利用臺秤的可視性設(shè)計出圖1所示的裝置模擬蹦極過程中

的超失重現(xiàn)象，裝置靜止時臺秤的示數(shù)如圖2所示,圖3、圖4是裝置在運動過程中不同時刻臺秤

的示數(shù)，則該裝置在（）

「：Q/<7>\

|囪

圖1圖2圖3圖4

A.圖3所示時刻可能加速下降B.圖4所示時刻可能減速上升

C.圖3所示時刻處于超重狀態(tài)D.圖4所示時刻處于超重狀態(tài)

【答案】AD

【詳解】AC.圖3所示時刻臺秤的示數(shù)小于靜止時臺秤的示數(shù)，則此時處于失重狀態(tài)，加速度方

向向下，可能向下加速，也可能向上減速，故A正確，C錯誤；

BD.圖4所示時刻臺秤的示數(shù)大于靜止時臺秤的示數(shù)，則此時處于超重狀態(tài)，加速度方向向上，

可能向上加速，也可能向下減速，故B錯誤，D正確。

故選ADo

20.（2024?駐馬店期末）（多）對下列現(xiàn)象的解釋正確的是（〉

A.宇航員在月球上行走時會有身體變輕的感覺，這是因為月球表面的自由落體加速度變小了

B.在盛水的塑料瓶壁上扎一個小孔，讓水瓶自由下落，水不會從小孔流出，這是由于水處于完全

失重狀態(tài)，對側(cè)壁不再有壓力

C.汽車行駛速度越大，緊急剎車制動時間就越長，這說明物體速度越大，慣性越大

D.馬拉車在水平路面上加速運動，是因為馬拉車的力大于車拉馬的力

【答案】AB

【詳解】A.月球表面的自日落體加速度大約是地球表面得六分之一，宇航員在月球表面的重力是

地球表面重力的六分之一，人會有身體變輕的感覺，A正確；

B.水瓶在自由下落的時候，水瓶和水都處于完全失重狀態(tài)，水不會受到擠壓，也就不會從小孔流

出，B正確；

C.物體的慣性只跟物體的質(zhì)量有關(guān)，跟其他任何因素都沒有任何關(guān)系，C錯誤；

D.馬拉車的力和車拉馬的力是相互作用力，在任何情況下都是等大反向，D錯誤。

故選AB.

考點三完全失重

21.（2024?麗水期末）如圖為體驗超失重的巨型娛樂器械，環(huán)形座艙套裝在豎直柱子上。某游客的

座艙由升降機送到離地65m的高度處，然后讓座艙自由落卜，落到離地面20m時，制動系統(tǒng)啟動,

座艙做勻減速運動到地面時剛好停下，重力加速度g取10nVs2,則（）

LL

A.游客此次體驗完全失重的時間為2s

B.游客此次體驗超重的時長少于失重的時長

C.自由落下時完全失重，游客所受座椅支持力等于其重力

D.制動過程中，游客的加速度大小為30m/s2且處于超重狀態(tài)

【答案】B

【詳解】A.完全失重下落的高度為

%=65m-20m=45m

根據(jù)

解得

完全失重的時間為

tx=3s

A錯誤；

BD.制動后勻減速，加速度向上，游客處于超重狀態(tài)，減速時的速度為

v=g/j=30m/s

根據(jù)

2

0-v=-2ah2

解得，勻減速時的加速度大小為

a=22.5m/s2

時間為

v4

B正確，D錯誤；

C.自由落下時完全失重，游客只受重力，所受座椅支持力為0,C錯誤。

故選B。

22.（2024?佛山期末）金秋十月，各高中學校如火如荼的開展了體育藝術(shù)節(jié)，下列有關(guān)賽場中的分

析正確的是（）

A.田徑800m賽場中，平均速度最大的選手將獲得冠軍

B.鉛球比賽中，鉛球離手后運動至最高點時加速度為零

C.羽毛球比賽中，羽毛球在空中飛行過程只受重力作用

D.跳高比賽中，運動員躍過桿的瞬間處于完全失重狀態(tài)

【答案】D

【詳解】A.田徑800m賽場中，800m為路程，則應(yīng)是平均速率最大的選手用時最短將獲得冠軍,

故A錯誤；

B.鉛球比賽中，鉛球離手后運動至最高點時瞬時速度為零，而加速度為重力加速度不為零，故B

錯誤；

C.羽毛球比賽中，羽毛球在空中飛行過程受重力作用和不能忽略的空氣阻力作用，故C錯誤；

D.跳高比賽中，運動員躍過桿的瞬間只受重力，加速度向下為重力加速度，則處于完全失重狀，

故D正確。

故選D。

23.（2024?海淀期木）無人機攜帶載荷在空中可以做出各種飛行動作，若載荷始終被牢牢固定在無

人機上，忽略載荷所受空氣阻力。關(guān)于無人機對載荷的作用力，下列說法正確的是（）

A.若無人機懸停在空中保持靜止時，該力為0

B.該力在無人機斜向上勻速飛行時比斜向下勻速飛行時大

C.在無人機豎直向下加速俯沖過程中，該力一定大于載荷的重力

D.若無人機斜向下做加速度從。逐漸增大到g的加速直線運動，該力先減小再增大

【答案】D

【詳解】A.若無人機懸停在空中保持靜止時，載荷也處于靜止狀態(tài)，則無人機對載荷的作用力等

于載荷的重力，故A錯誤；

B.無人機斜向上勻速飛行時和斜向下勻速飛行時，載荷都處于平衡狀態(tài)，則無人機對載荷的作用

力都等于載荷的重力，故B錯誤；

C.若無人機豎直向下加速俯沖過程中的加速度為g,則無人機對載荷的作用力為零，故C錯誤；

D.若無人機斜向下做加速度從0逐漸增大到g的加速直線運動，根據(jù)牛頓第二定律有

F,、=ma

根據(jù)三角形定則可得，無人機對載荷的作用力歹與載荷的重力加g及教荷的合力尸力關(guān)系如下圖所

示

由圖可知，無人機對載荷的作用力先減小再增大，故D正確。

故選D。

24.（2024?煙臺期末）跳傘運動員從高空跳下，在降落傘打開之前，空氣阻力忽略不計，此時下落

的加速度為。，背包對運動員的壓力為凡設(shè)當?shù)氐闹亓铀俣葹間,背包的質(zhì)量為，〃，則下列正

確的是（）

A.a>S,F>mgB.F>mg

C.a=g,P=wgD.a=g,F=0

【答案】D

【詳解】在降落傘打開之前，空氣阻力忽略不計，運動員和背包只受重力，因此下落的加速度等

于g；此時處于完全失重狀態(tài)，所以尸=0。

故選D。

25.（2024?武漢期末）最近科學家對微重力環(huán)境下了一個比較科學的定義：微重力環(huán)境是指在重力

的作用下，系統(tǒng)的表觀重量遠小于其實際重量的環(huán)境。產(chǎn)生微重力環(huán)境最常用的方法有4種：落

塔、飛機、火箭和航天器。如圖所示為中國科學院微重力落塔與落艙，在落艙開始下落到停止運

動的過程中，能夠產(chǎn)生3.26s時長的微重力環(huán)境，根據(jù)提供的信息，以下說法正確的是（）

落塔落倉

A.在微重力環(huán)境中，落艙中的體驗者兒乎不會受到重力的作用

B.要形成微重力環(huán)境，落艙要以非常接近重力加速度g的加速度下落

C.落艙下落過程，落艙內(nèi)的體驗者一直處于失重狀態(tài)

D.落艙速度最大時，落艙內(nèi)體驗者的加速度也最大

【答案】B

【詳解】A.在微重力環(huán)境中，落艙中的體驗者仍會受到重力的作用，幾乎所有的重力提供體驗者

運動的加速度，體驗者的視重遠小于實重，故A錯誤；

B.在微重力環(huán)境中，落艙對體驗者的支持力幾乎為零，可知落艙下落的加速度非常接近重力加速

度g,故B正確；

C.落艙下落過程，加速度先向下后向上，落艙內(nèi)的體驗者先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)，故C

錯誤；

D.落艙速度最大時，其加速度為零，故D錯誤。

故選Bo

26.（2024?廣州期末）如圖所示，跳高運動員起跳后向上運動，越過橫桿后開始向下運動，則運動

員越過橫桿前、后在空中運動的過程中，下列說法正確的是（）

A.一直處于超重狀態(tài)

B.一直處于失重狀態(tài)

C.先處于超重狀態(tài)，后處于失重狀態(tài)

D.先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài)

【答案】B

【詳解】運動員離開地面后做斜上拋運動，越過橫桿前、后在空中運動的過程中，加速度為重力

加速度，方向豎直向下，所以運動員始終處于完全失重狀態(tài)。

故選B。

|優(yōu)選提升題|

27.（2024?滄州期末）如圖甲所示，質(zhì)量為〃尸2kg的物塊掛在彈簧秤的下端，在彈簧秤的拉力作用

下沿豎直方向從靜止開始做直線運動。取豎直向上為正方向，物塊的加速度隨時間的變化關(guān)系如

圖乙所示，彈簧秤始終在彈性限度內(nèi)。重力加速度g=10m/s2。下列說法正確的是（）

m

A.0?4s內(nèi)物塊先超重后失重，彈簧秤的示數(shù)先增大后減小

B.2s?6s內(nèi)物塊先超重后失重，速度變化量為零

C.0?6s內(nèi)物塊先失重后超重，6s時物塊的運動方向向下

D.彈簧秤在2s末和6s末的示數(shù)相同，物塊在2s末和6s末速度等大反向

【答案】B

【詳解】A.由題意可知，在。?4s,加速度為正值，方向向上，山牛頓第二定律得

F-mg-ma

得

F=mg+ma

視重尸大于物塊的實際重力機g，物塊一直處于超重狀態(tài)。因加速度先增大后減小，彈簧秤的示數(shù)

先增大后減小。故A錯誤；

B.2s-4s,加速度為正值，方向向上，物塊處于超重狀態(tài)。4s?6s,加速度為負值，方向向下，物

塊處于失重狀態(tài)。上，圖像中圖線下的“面積”為速度的變化量，/軸上方面積為正值，，軸下方面

積為負值，2s?6s,圖像中圖線下的“面積”代數(shù)和為零。2s?6s內(nèi)物塊先超重后失重，速度變化量為

零。故B正確；

C.0?6s內(nèi)物塊先超重后失重。設(shè)2s末速度為匕

(l+2)x2

匕=Av,=-----------m/s=3m/s

''2

2s?4s物塊豎直向上做加速度逐漸減小的變加速直線運動，彈簧秤的示數(shù)逐漸減小，4s時物塊速度

最大

(l+2)x2in/s+gx(4-2卜2in/s=5m/s

2

4s?6s,物塊向上做加速度向下逐漸增大的變減速直線運動，速度變化量為

1

---X(6-4)x2m/s=-2m/s

2

6s時物塊的速度

v6=△匕+△匕=3m/s

速度方向沿正方向。故C錯誤；

D.由

F=mg+ma

乂2s和6s兩時刻加速度分別為2m/s2和-2m/s2,彈簧秤在2s末和6s末的示數(shù)不相同。

?！皥D像中圖線下的“面積”為速度的變化量，物塊在2s?6s速度變化量為零，因此

、‘2=V6

物塊在2s末和6s末速度等大同向。

故選Bo

28.（2024?廣州期末）如圖所示，物體8上表面水平，當4、B相對靜止一起沿光滑斜面。下滑時,

斜面C保持靜止不動，則下列判斷正確的有（）

A.物體〃上表面可能光滑

B.物體4和斜面C都只受4個力作用

C.斜面C受水平面的摩擦力方向一定水平向右

D.水平面對斜面C的支持力大小等于三物體的重力大小之和

【答案】B

【詳解】A.對48整體受力分析，受重力、支持力，沒有摩擦力，整體是沿斜面向下做勻加速直

線運動，物體力做勻加速直線運動，加速度不為零，故合力不為零且方向沿著斜面向下，必受摩

擦力，A錯誤；

B.斜面C光滑，對月8整體受力分析，受重力、支持力，加速下滑。所以8受到重力、X對6的

壓力、C對8的支持力和力對8的摩擦力4個力作用；時C分析可知，C靜止，受力平衡。C受

到重力、地面對它的支持力、8對C的壓力和地面對C的摩擦力4個力作用，B正確；

C.對C分析可知，斜面受到8的向右下方的壓力，則需要向左的地面的摩擦力與之平衡，C錯誤;

D.選取/AC的整體為研究的對象，力4勻加速運動，加速度為向左下方，處于失重狀態(tài)，所以水

平面對物體C的支持力小于三物體的重力大小之和，D錯誤。

故選Bo

29.（2024?保山期末）（多）圖甲是某人站在接有傳感器的地板上做下蹲、起跳和回落動作的示意

圖，圖中的小黑點表示人的重心，圖乙是地板所受壓力隨時間變化的圖像，取重力加速度

g=10m/s2o根據(jù)圖像分析可知（）

A.。到c的過程中，人先處于失重狀態(tài)再處于超重狀態(tài)

B.人的重力可由6點讀出,約為500N

C./點是人在雙腳離開地板的過程中上升最高的點

D.人上升的最大高度約為0.3125m

【答案】AD

【詳解】AB.人的重力從a點讀出約為1OOON,質(zhì)量約為100kg；力到c的過程中，壓力從400N

增加到2000N,壓力先小于重力后大于重力，所以人先處于失重狀態(tài)再處于超重狀態(tài)，故A正確,

B錯誤；

C.從〃點到e點壓力等丁?零，表明在〃點是人雙腳離開地板的瞬間，從〃點到e點人在空中運

動，e點是人落回地板的一瞬間，故C錯誤；

D.從d點到e點人在空中運動，人在空中運動的時間

t=2.5s-2s=0.5s

人上升的最大高度約為

,1f/V1<0.5?八…，

h=—g—=—x10x——m=0.3125m

2U；2I2）

故D正確。

故選ADo

30.（2024?遼源期末）（多）“蹦極”是一項非常刺激的體育運動，如圖所示，。點是彈性繩的原長位

置，。點是人靜止懸吊著時的平衡位置，。點是人能到達的最低點，則人在從P點下落到最低點。

的過程中（）

A.當人運動到。點時，速度達到最大

B.人到達c點時，它的速度為零，加速度也為零

C.人在p6段一直處于失重狀態(tài)

D.人在反、段運動時，其加速度逐漸變大

【答案】CD

【詳解】A.當人運動到。點時，彈性繩拉力為零，人受到的合力向下，向下加速運動；在經(jīng)過b

點時，人受到的拉力與重力大小相等，方向相反，人的速度最大，故A錯誤：

B.c?是人所到達的最低點，故c點速度為零，加速度不是零，方向豎直向上，故B錯誤；

C.人在p/）段所受重力大于彈性繩的拉力，向下加速運動，一直處于失重狀態(tài)，故C正確；

D.在兒:段彈性繩的拉力大于人的重力，彈力越來越大，山尸-〃咽=〃m，可知加速度逐漸變大,

故D正確。

故選CD。

31.（2024?鄭州期末）（多）如圖，傾斜的光滑桿與水平方向的夾角為37。,一質(zhì)量為m=lkg的小

環(huán)套在村上位于底端，現(xiàn)施加個豎直向上的拉力￡作用在小環(huán)上，作用時間/尸1s后撤掉該力，

小環(huán)再經(jīng)時間f2=ls恰好返回桿的底端（最初出發(fā)處）。（g=10m/s2）,下列說法正確的是（）

A.恒力產(chǎn)的大小為12N

B.滑塊返回斜面底端時的速度為6m/s

C.滑塊撤掉廠前后的加速度分別2m/s2和6m/s2

D.撤掉廠之前，小環(huán)處于超重狀態(tài)；撤掉口之后到返回出發(fā)點之前，小環(huán)處于失重狀態(tài)

【答案】CD

【詳解】有拉力時，對小環(huán)根據(jù)牛頓第二定律可得

Fsin370-nigsin370=

撤去拉力后，對小環(huán)根據(jù)牛頓第二定律可得

"?gsin370=ma2

a2=6m/s

由運動學公式

有拉力時，由位移公式

撤去拉力后，根據(jù)位移公式

解得

%=2m/s2

A.由上述討論，可解得尸=13.33N,故A錯誤；

B.撤去拉力時速度為

V）=卬］=2m/s

返回時的速度為

v2=Vj-a2t2=-4m/s

故B錯誤；

C.根據(jù)前面的分析，撤掉尸前后的加速度人小分別為2萬八2和6m/s2,故C正確；

D.撤掉尸之前，加速度沿桿向.匕有豎直向上的分量，處于超重狀態(tài)，撤掉尸之后，加速度沿

桿向下，有豎直向下的分量，處于失重狀態(tài)，故D正確,

故選CDo

32.（2024?漳州期末）（多）如圖，物塊A通過細繩懸掛于電梯側(cè)壁的O點，A與側(cè)壁間夾有薄木

板B,繩與側(cè)壁夾角為。，已知A、B質(zhì)量分別為M、加，A、B間摩擦忽略不計。當電梯靜止時，

B恰好不滑落，重力加速度為g,下列判斷正確的是（）

A.電梯豎直加速上升時，木板B會滑落

B.電梯以加速度a（〃vg）豎直加速下降時，木板B會滑落

C.當電梯以加速度.豎直加速上升時，繩子拉力1晦言

D.當電梯以加速度。（〃<g）豎直加速下降時，A對B的壓力N=M（gp）tan。

【答案】CD

【詳解】A.電梯靜止不動時，先分析A,受重力、支持力和拉力，根據(jù)平衡條件，三個力可以構(gòu)

成首尾相連的矢量三角形，如圖所示

Mg

根據(jù)平衡條件，有

r=出

COS0

N、=帙tan。

再分析物體B,受