PAGE16．超重和失重目錄【學(xué)習(xí)目標(biāo)】 1【思維導(dǎo)圖】 2【知識(shí)梳理】 2知識(shí)點(diǎn)1：重力的測(cè)量 2知識(shí)點(diǎn)2：超重和失重 3【方法技巧】 6方法技巧1超重和失重的判斷方法 6方法技巧2用F-t圖像分析超重和失重問題 8【鞏固訓(xùn)練】 12【學(xué)習(xí)目標(biāo)】1．認(rèn)識(shí)超重和失重現(xiàn)象，理解超重和失重的含義。2．掌握超重和失重的產(chǎn)生條件，明確加速度方向與超重、失重狀態(tài)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。3．能運(yùn)用牛頓第二定律分析超重和失重狀態(tài)下物體的受力與加速度關(guān)系。4．認(rèn)識(shí)超重和失重現(xiàn)象在生活中的應(yīng)用。重點(diǎn)：1．超重和失重的物理含義及判斷。2．加速度方向與超重、失重狀態(tài)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。3．運(yùn)用牛頓第二定律分析超重和失重現(xiàn)象的核心邏輯。難點(diǎn)：1．完全失重現(xiàn)象的本質(zhì)理解。2．超重和失重現(xiàn)象有關(guān)的圖像分析?！舅季S導(dǎo)圖】【知識(shí)梳理】知識(shí)點(diǎn)1：重力的測(cè)量1．重力的兩種常用測(cè)量方法（1）方法一：先測(cè)量物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度g，再用天平測(cè)量物體的質(zhì)量，利用牛頓第二定律可得重力為。（2）方法二：利用力的平衡條件對(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，使它處于靜止?fàn)顟B(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相等，測(cè)力計(jì)的示數(shù)反映了物體所受的重力大小。這是測(cè)量重力最常用的方法。2．實(shí)重和視重（1）實(shí)重：物體實(shí)際所受的重力，物體所受的重力不會(huì)因?yàn)槲矬w運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化而變化。（2）視重：當(dāng)物體在豎直方向上有加速度時(shí)，物體對(duì)測(cè)力計(jì)的拉力或?qū)y(cè)力計(jì)（或臺(tái)秤）的壓力將不等于物體的重力，此時(shí)測(cè)力計(jì)（或臺(tái)秤）的示數(shù)叫物體的視重。因?yàn)楫?dāng)物體豎直方向有加速度時(shí)視重不再等于實(shí)重，所以我們用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)物體的重力時(shí)，應(yīng)在物體靜止或勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)進(jìn)行。重力與質(zhì)量的區(qū)別1、重力是地球?qū)ξ矬w的吸引，而質(zhì)量是物質(zhì)的基本屬性，不能把物體的輕重（即物重）與物體含有物質(zhì)的多少（質(zhì)量）混為一談。2、重力與物體的位置、距地面高度等有關(guān)，而質(zhì)量不隨位置、運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化而變化。3、質(zhì)量的測(cè)量工具是天平，重力的測(cè)量工具是測(cè)力計(jì)?！镜淅?】下列關(guān)于重力的說法，正確的是（）A．物體對(duì)懸線的拉力一定等于物體所受的重力B．物體對(duì)水平支持面的壓力一定等于物體的重力C．重力可以由彈簧秤測(cè)出，彈簧秤的示數(shù)一定等于重力的大小D．站在勻速運(yùn)動(dòng)的電梯中的人，受到的重力和水平底面給他的支持力相平衡【答案】D【解析】A．由于物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不確定，所以物體對(duì)懸線的拉力不一定等于物體所受的重力，則A錯(cuò)誤；B．由于物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不確定，所以物體對(duì)水平支持面的壓力不一定等于物體的重力，則B錯(cuò)誤；C．重力可以由彈簧秤測(cè)出，但是由于物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)不確定，則彈簧秤的示數(shù)不一定等于重力的大小，所以C錯(cuò)誤；D．站在勻速運(yùn)動(dòng)的電梯中的人，由平衡條件可得，受到的重力和水平底面給他的支持力相平衡，所以D正確；故選D。知識(shí)點(diǎn)2：超重和失重1．超重現(xiàn)象（1）定義：物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w所受重力的現(xiàn)象，叫作超重現(xiàn)象，即此時(shí)視重大于實(shí)重。（2）產(chǎn)生條件：物體具有豎直向上的加速度。（3）本質(zhì)：當(dāng)物體具有豎直向上的加速度時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可知F－mg＝ma，即F＝m（g＋a）＞mg；由牛頓第三定律知，此時(shí)物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w的重力。（4）運(yùn)動(dòng)形式：向上加速運(yùn)動(dòng)或向下減速運(yùn)動(dòng)。2．失重現(xiàn)象（1）定義：物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w所受重力的現(xiàn)象，叫作失重現(xiàn)象，即此時(shí)視重小于實(shí)重。（2）產(chǎn)生條件：物體具有豎直向下的加速度。（3）本質(zhì)：當(dāng)物體具有豎直向下的加速度時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律可知mg－F＝ma，即F＝m（g－a）＜mg；由牛頓第三定律可知，此時(shí)物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w的重力。（4）運(yùn)動(dòng)形式：向上減速運(yùn)動(dòng)或向下加速運(yùn)動(dòng)。3．完全失重（1）定義：物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┑扔诹愕默F(xiàn)象，即此時(shí)視重為零。（2）產(chǎn)生條件：加速度a=g，方向豎直向下。（3）現(xiàn)象：在完全失重狀態(tài)下，平時(shí)一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都將完全消失，比如物體對(duì)支持它的物體無壓力、擺鐘停止擺動(dòng)、浸在水中的物體不再受浮力、液體柱不再產(chǎn)生向下的壓強(qiáng)等，靠重力才能使用的儀器將失效（如天平、液體氣壓計(jì)等）。4．平衡、超重、失重和完全失重的比較加速度重力mg與視重F的關(guān)系運(yùn)動(dòng)情況圖示平衡a=0靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)超重加速度向上，則向上加速或向下減速運(yùn)動(dòng)失重加速度向下，則向下加速或向上減速運(yùn)動(dòng)完全失重a=gF=0自由落體運(yùn)動(dòng)、拋體運(yùn)動(dòng)1、超重和失重狀態(tài)下，物體在豎直方向上受到的合力不為零。2、物體處于超重或失重狀態(tài)時(shí)，物體的重力始終存在，大小也沒有變化，只是“視重”發(fā)生了改變。3、超重或失重現(xiàn)象與物體速度的大小和方向無關(guān)，只決定于加速度的方向。4、當(dāng)物體具有豎直向上的加速度分量時(shí)，也屬于超重；物體具有豎直向下的加速度分量時(shí)，也屬于失重?！镜淅?】下列關(guān)于超重和失重的說法中，正確的是（）A．物體處于超重狀態(tài)時(shí)，其重力增加了B．物體處于失重狀態(tài)時(shí)，其重力減小了C．物體處于超重或失重狀態(tài)時(shí)，其質(zhì)量發(fā)生了改變D．物體處于超重或失重狀態(tài)時(shí)，其質(zhì)量及受到的重力都沒有變化【答案】D【解析】A．物體處于超重狀態(tài)時(shí)，其視重（即支持力或拉力）增大，但實(shí)際重力由決定，未改變，故A錯(cuò)誤；B．物體處于失重狀態(tài)時(shí)，視重減小，但重力仍為，未減小，故B錯(cuò)誤；C．質(zhì)量是物體固有屬性，與運(yùn)動(dòng)狀態(tài)無關(guān)，物體處于超重或失重狀態(tài)時(shí)，其質(zhì)量不變，故C錯(cuò)誤；D．超重或失重僅由加速度引起，物體的質(zhì)量和重力均未變化，故D正確。故選D?！咀兪?】小軍在校秋季運(yùn)動(dòng)會(huì)上跳過了1.8m的高度，奪得了男子組跳高冠軍。則小軍（）A．在下降過程中處于失重狀態(tài)B．在離地后的上升過程中處于超重狀態(tài)C．起跳過程中，地面對(duì)他的平均支持力等于他的重力D．起跳過程中，地面對(duì)他的平均支持力小于他的重力【答案】A【解析】A．人在下降過程中加速度方向向下，處于失重狀態(tài)，故A正確；B．離地后上升時(shí)僅受重力，加速度向下，處于失重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；CD．起跳時(shí)需產(chǎn)生向上加速度，地面對(duì)他的平均支持力必須大于重力，故CD錯(cuò)誤。故選A。【變式2】一個(gè)年輕人在以加速度a＝2m/s2加速上升的升降機(jī)里最多能舉起質(zhì)量為m＝50kg的重物，問當(dāng)升降機(jī)以同樣的加速度減速上升時(shí)，該年輕人能最多舉起的重物m′的質(zhì)量為（）（?。〢．50kg B．100kgC．75kg D．125kg【答案】C【解析】當(dāng)升降機(jī)加速上升時(shí)，物體處于超重狀態(tài)，視重為。年輕人能施加的最大舉力為：（?。．?dāng)升降機(jī)減速上升時(shí)，等效加速度方向向下，視重為。最大舉力仍為，則故選C?！咀兪?】在一個(gè)盛水的杯中，用固定在杯底的彈簧拉住一個(gè)密度比水小的木球，如圖所示，當(dāng)杯子自由下落時(shí)，彈簧將（）A．變?yōu)閴嚎s狀態(tài) B．更加伸長C．等于其自然長度 D．長度與杯子靜止時(shí)一樣【答案】C【解析】小球靜止時(shí)受重力、浮力和彈簧的拉力處于平衡，當(dāng)自由下落時(shí)，小球處于完全失重狀態(tài)，系統(tǒng)的加速度為，則最終彈簧的拉力為零，形變量為零，彈簧將等于其自然長度，故選C。【方法技巧】方法技巧1超重和失重的判斷方法1、物體所受的壓力（拉力、支持力等）與重力的關(guān)系：若，物體超重；若，物體失重。2、加速度方向：加速度（或加速度分量）向上，物體超重；加速度（或加速度分量）向下，物體失重。【典例3】“單人蹦極”是游樂園里深受孩子們喜愛的游樂項(xiàng)目，其原理可簡化為如圖所示，兩根相同的彈性繩一端分別系于固定桿的A、B處，另一端系在游玩者身體上。游玩者在C位置時(shí)彈性繩恰好為原長，D位置是游玩者運(yùn)動(dòng)的最低點(diǎn)，E位置是游玩者運(yùn)動(dòng)的最高點(diǎn)，不計(jì)空氣阻力。游玩者從D位置到E位置的過程中，下列說法正確的是（）A．在D位置時(shí)，游玩者的加速度為0B．在E位置時(shí)，游玩者的加速度為0C．從D位置至C位置的過程，游玩者始終處于超重狀態(tài)D．從C位置至E位置的過程，游玩者始終處于失重狀態(tài)【答案】D【解析】A．在D位置時(shí)，游玩者所受彈性繩彈力的合力大于重力，加速度向上，故A錯(cuò)誤；B．在E位置時(shí)，游玩者只受重力，加速度向下，故B錯(cuò)誤；C．從D位置至C位置的過程，游玩者的加速度先向上后向下，所以先超重后失重，故C錯(cuò)誤；D．從C位置至E位置的過程，游玩者只受重力，始終處于失重狀態(tài)，故D正確。故選D?！咀兪?】某科技體驗(yàn)館推出“火星登陸模擬艙”體驗(yàn)項(xiàng)目，一質(zhì)量為的游客進(jìn)入艙內(nèi)體驗(yàn)?zāi)M升空過程，在啟動(dòng)加速階段模擬艙以的加速度豎直向上加速，取。關(guān)于啟動(dòng)加速階段，下列說法正確的是（）A．該游客對(duì)座椅的壓力為，處于失重狀態(tài)B．該游客對(duì)座椅的壓力為，處于失重狀態(tài)C．該游客對(duì)座椅的壓力為，處于超重狀態(tài)D．該游客對(duì)座椅的壓力為，處于平衡狀態(tài)【答案】C【解析】設(shè)座椅對(duì)人的支持力為，根據(jù)牛頓第二定律解得根據(jù)牛頓第三定律，人對(duì)座椅的壓力大小等于支持力，即為。由于模擬艙加速度方向豎直向上，游客處于超重狀態(tài)。故選C?！咀兪?】如圖所示，在跳板跳水比賽中，運(yùn)動(dòng)員的起跳過程可簡化為：運(yùn)動(dòng)員將跳板頂端從水平位置B壓到最低點(diǎn)C后向上彈起，直到最高點(diǎn)A，然后運(yùn)動(dòng)員完成規(guī)定動(dòng)作落入水中，不計(jì)空氣阻力，關(guān)于運(yùn)動(dòng)員，下列說法正確的是（）A．在C點(diǎn)時(shí)，加速度為0B．在B點(diǎn)時(shí)，加速度為0C．從B到A過程中，始終處于失重狀態(tài)D．從C到B過程中，始終處于超重狀態(tài)【答案】C【解析】A．運(yùn)動(dòng)員在下壓跳板運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)C時(shí)，速度為零，運(yùn)動(dòng)員將向上運(yùn)動(dòng)，故加速度向上，故A錯(cuò)誤；B．在B點(diǎn)時(shí)運(yùn)動(dòng)員只受重力，加速度為g，故B錯(cuò)誤；C．運(yùn)動(dòng)員從B到A的過程中，只受重力作用，加速度向下，故運(yùn)動(dòng)員處于失重狀態(tài)，故C正確；D．從C到B的過程中，先是彈力大于重力，然后彈力小于重力，故加速度先向上再向下，故運(yùn)動(dòng)員先超重再失重，故D錯(cuò)誤。故選C。【變式3】（多選）蹦極是一項(xiàng)極限體育項(xiàng)目。運(yùn)動(dòng)員從高處跳下，當(dāng)彈性繩被拉直后，在彈性繩的緩沖作用下，運(yùn)動(dòng)員下降速度先增大再減小直至為零。下列描述正確的是（）A．運(yùn)動(dòng)員加速下降階段處于超重狀態(tài)B．運(yùn)動(dòng)員加速下降階段處于失重狀態(tài)C．運(yùn)動(dòng)員減速下降階段所受繩的拉力大于自身重力D．運(yùn)動(dòng)員減速下降階段所受繩的拉力小于自身重力【答案】BC【解析】AB．運(yùn)動(dòng)員加速下降階段，加速度向下，處于失重狀態(tài)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；CD．運(yùn)動(dòng)員減速下降階段加速度向上，合力向上，所受繩的拉力大于自身重力，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。故選BC。方法技巧2用F-t圖像分析超重和失重問題人站在力傳感器上完成下蹲動(dòng)作。觀察計(jì)算機(jī)采集的圖線。圖1呈現(xiàn)的是某人下蹲過程中力傳感器的示數(shù)隨時(shí)間變化的情況。圖2顯示的是某人站在力傳感器上，先“下蹲”后“站起”過程中力傳感器的示數(shù)隨時(shí)間的變化情況。下蹲動(dòng)作包含失重和超重兩個(gè)過程，先是加速下降，處于失重狀態(tài)，到達(dá)最大速度后再減速下降，處于超重狀態(tài)，即先處于失重狀態(tài)再處于超重狀態(tài)；同理，起立動(dòng)作也包含兩個(gè)過程，先加速上升，處于超重狀態(tài)，后減速上升，處于失重狀態(tài)。1、判斷運(yùn)動(dòng)狀態(tài)由圖2可知，a、b、c、d、e、f時(shí)刻，人對(duì)傳感器的壓力等于重力500N，物體處于平衡狀態(tài)；A、D時(shí)刻，人對(duì)傳感器的壓力小于重力，所以人處于失重狀態(tài)；B、C時(shí)刻，人對(duì)傳感器的壓力大于重力，所以人處于超重狀態(tài)。2、加速度的計(jì)算例如，在A時(shí)刻，人對(duì)傳感器的壓力等于200N，由牛頓第三定律可知，傳感器對(duì)人的支持力也為200N，由牛頓第二定律，人在A時(shí)刻的加速度大小為6m/s2，方向豎直向下?！镜淅?】以豎直向上為正方向，某同學(xué)乘電梯開始下樓的加速度a隨時(shí)間t變化的圖線如圖所示，則該同學(xué)（）A．0~4s內(nèi)處于超重狀態(tài)B．7~10s內(nèi)處于失重狀態(tài)C．t=4s時(shí)速度最大D．4~7s內(nèi)處于靜止?fàn)顟B(tài)【答案】C【解析】A．以豎直向上為正方向，0~4s內(nèi)加速度為負(fù)，可知加速度方向向下，物體處于失重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；B．7~10s內(nèi)加速度為正，可知加速度方向向上，故物體處于超重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；CD．根據(jù)題意，該同學(xué)初速度為零，由AB選項(xiàng)的分析，該同學(xué)0~4s內(nèi)經(jīng)歷失重，即向下做加速運(yùn)動(dòng)，4~7s內(nèi)加速度為零，做勻速直線運(yùn)動(dòng)，7~10s內(nèi)經(jīng)歷超重，即向下做減速運(yùn)動(dòng)，可知t=4s時(shí)速度最大，故C正確，D錯(cuò)誤。故選C。【變式1】如圖甲所示，某同學(xué)站在體重計(jì)上觀察超重與失重現(xiàn)象。由穩(wěn)定的站姿變化到穩(wěn)定的蹲姿稱為“下蹲”過程，由穩(wěn)定的蹲姿變化到穩(wěn)定的站姿稱為“起立”過程。他穩(wěn)定站立時(shí)，體重計(jì)的示數(shù)為。關(guān)于實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．“起立”過程中，先出現(xiàn)失重現(xiàn)象，后出現(xiàn)超重現(xiàn)象B．“下蹲”過程中，支持力可能出現(xiàn)小于壓力的情況C．“起立”和“下蹲”過程都出現(xiàn)了超重和失重現(xiàn)象D．圖乙記錄的是他完成三次“蹲起”的過程【答案】C【解析】AC．“起立”過程中，人先向上做加速運(yùn)動(dòng)，后向上做減速運(yùn)動(dòng)，即人先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)；“下蹲”過程中，人先向下做加速運(yùn)動(dòng)，后向下做減速運(yùn)動(dòng)，即人先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤，C正確；B．支持力和壓力是一對(duì)相互作用力，二者的大小總是相等，故B錯(cuò)誤；D．物體對(duì)支持物的壓力大于物體所受重力的情況稱為超重現(xiàn)象，即體重計(jì)示數(shù)大于實(shí)際重量；物體對(duì)支持物的壓力小于物體所受重力的情況稱為失重現(xiàn)象，即體重計(jì)示數(shù)小于實(shí)際重量。圖像中第一次變化，體重計(jì)示數(shù)先小于實(shí)際重量，后大于實(shí)際重量，即先失重后超重，為一次“下蹲”過程，第二次變化，體重計(jì)示數(shù)先大于實(shí)際重量，后小于實(shí)際重量，即先超重后失重，為一次“起立”過程，故D錯(cuò)誤。故選C?！咀兪?】（多選）蹦床屬于體操運(yùn)動(dòng)的一種，有“空中芭蕾”之稱。某次比賽過程中，一運(yùn)動(dòng)員做蹦床運(yùn)動(dòng)時(shí)，利用力傳感器測(cè)得運(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，取重力加速度大小g=10m/s2。依據(jù)圖像給出的信息，下列說法正確的是（）A．運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量為60kgB．運(yùn)動(dòng)員的最大加速度為45m/s2C．運(yùn)動(dòng)員離開蹦床后上升的最大高度為5mD．9.3s至10.1s內(nèi)，運(yùn)動(dòng)員一直處于超重狀態(tài)【答案】ABC【解析】A．由圖給信息可知，開始時(shí)運(yùn)動(dòng)員靜止在蹦床上，所受彈力與重力大小相等即解得運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量，選項(xiàng)A正確；B．在蹦床上時(shí)受到的最大彈力最大加速度，選項(xiàng)B正確；C．運(yùn)動(dòng)員離開蹦床后在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間，上升和下落的時(shí)間分別為1s。則最大高度為，選項(xiàng)C正確；D．9.3s至10.1s內(nèi)，運(yùn)動(dòng)員先失重后超重，再失重，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。故選ABC?！咀兪?】在升降電梯的水平地板上放一電子秤，如圖甲所示，某同學(xué)站在電子秤上，電梯靜止時(shí)電子秤的示數(shù)為。時(shí)刻電梯由靜止開始下降，時(shí)間內(nèi)電子秤示數(shù)隨時(shí)間的變化圖像如圖乙所示，重力加速度，求：（1）內(nèi)該同學(xué)速度的最大值；（2）內(nèi)加速下降的位移大小和勻速下降的位移大?。唬?）內(nèi)電梯運(yùn)動(dòng)的距離?！敬鸢浮浚?）1.25m/s（2）0.625m，2.5m（3）3.75m【解析】（1）內(nèi)對(duì)該同學(xué)由牛頓第二定律解得加速度大小1s末的速度內(nèi)勻速下降；內(nèi)減速下降，加速度大小則4s末速度為則該同學(xué)速度的最大值1.25m/s。（2）內(nèi)加速下降的位移大小勻速下降的位移大小（3）電梯減速運(yùn)動(dòng)的位移可得內(nèi)電梯運(yùn)動(dòng)的距離【鞏固訓(xùn)練】1．2025年9月3日上午，紀(jì)念中國人民抗日戰(zhàn)爭暨世界反法西斯戰(zhàn)爭勝利80周年大會(huì)在北京天安門廣場隆重舉行。如圖，一架殲-20S戰(zhàn)斗機(jī)在空中進(jìn)行飛行表演，則（）A．表演過程中，可以將戰(zhàn)斗機(jī)視為質(zhì)點(diǎn)B．無論以誰為參考系，飛行員都是運(yùn)動(dòng)的C．戰(zhàn)斗機(jī)向上爬升時(shí)，飛行員一定處于失重狀態(tài)D．戰(zhàn)斗機(jī)向上爬升時(shí)，飛行員可能處于超重狀態(tài)【答案】D【解析】A．戰(zhàn)斗機(jī)的姿態(tài)是飛行表演的重要內(nèi)容，該過程中，不可以將戰(zhàn)斗機(jī)視為質(zhì)點(diǎn)，故A錯(cuò)誤。B．以戰(zhàn)斗機(jī)駕駛室中的座椅為參照物，飛行員是靜止的，故B錯(cuò)誤。CD．戰(zhàn)斗機(jī)向上爬升時(shí)，可能處于加速狀態(tài)，也可能處于勻速、減速狀態(tài)，加速時(shí)飛行員處于超重狀態(tài)，減速時(shí)飛行員處于失重狀態(tài)，故C錯(cuò)誤D正確。故選D。2．假如哪吒飛行全靠腳下的風(fēng)火輪，如圖所示，哪吒（含裝備）在風(fēng)火輪作用下沿豎直方向勻速上升一定高度后減速上升直至速度為零，然后水平向右勻加速移動(dòng)一段距離，空氣阻力忽略不計(jì)。下列說法中正確的是（）A．勻速上升時(shí)，哪吒處于完全失重狀態(tài)B．減速上升時(shí)，哪吒處于超重狀態(tài)C．水平勻加速移動(dòng)過程中，風(fēng)火輪對(duì)哪吒作用力方向斜向右上方D．水平勻加速移動(dòng)過程中，風(fēng)火輪對(duì)哪吒作用力方向豎直向上【答案】C【解析】A．勻速上升時(shí)，對(duì)哪吒受力分析有由于加速度為0，所以哪吒既不超重也不失重，故A錯(cuò)誤；B．減速上升時(shí)，加速度方向豎直向下，所以，哪吒處于失重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；CD．水平勻加速移動(dòng)過程中，根據(jù)受力分析和牛頓第二定律知，哪吒受到重力、風(fēng)火輪的作用力，合力水平向右，所以風(fēng)火輪對(duì)哪吒作用力斜向右上方，C正確，D錯(cuò)誤。故選C。3．科學(xué)研究表明，一般人在超重狀態(tài)下加速度達(dá)到左右時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)黑視現(xiàn)象，短暫失去視覺。某同學(xué)想了解自身的承受能力，她站在力傳感器上采集了如圖所示圖線，取，對(duì)于本次實(shí)驗(yàn)以下說法正確的是（

）A．失重的最大加速度為B．她先下蹲，后站起C．超重階段該同學(xué)重力變大D．她能站起來是因?yàn)榈孛娼o的支持力大于她對(duì)地面的壓力【答案】B【解析】A．由圖可知，該同學(xué)的重力可得根據(jù)牛頓第二定律可得失重的最大加速度，故A錯(cuò)誤；B．根據(jù)題圖可知該同學(xué)先失重，后超重，經(jīng)過一段時(shí)間后先超重再失重，可知該同學(xué)先向下加速后向下減速，然后向上加速再向上減速，可知她先下蹲，后站起，故B正確；C．超重或失重時(shí)重力不會(huì)發(fā)生變化，故C錯(cuò)誤；D．地面給的支持力和她對(duì)地面的壓力是一對(duì)相互作用力，大小相等，故D錯(cuò)誤。故選B。4．如圖所示，一個(gè)圓形水杯底部有一小孔，用手指堵住小孔，往杯子里倒半杯水。手指松開后，下列方式可以使水流出的是（不考慮杯子轉(zhuǎn)動(dòng)及空氣阻力）（）A．勻速運(yùn)動(dòng) B．豎直向下拋出C．斜向上拋出 D．靜止釋放【答案】A【解析】BCD．杯子跟水做斜向上拋體運(yùn)動(dòng)、自由落體運(yùn)動(dòng)、豎直下拋運(yùn)動(dòng)時(shí)都只受重力，處于完全失重狀態(tài)，杯子與水相對(duì)靜止，因此不會(huì)有水漏出，BCD錯(cuò)誤，；A．杯子做勻速運(yùn)動(dòng)，處于平衡狀態(tài)，水受重力，會(huì)漏出，A正確。故選A。5．一個(gè)質(zhì)量為60kg的人為了研究失重和超重現(xiàn)象，他在豎直升降的電梯內(nèi)的水平地板上放置一個(gè)臺(tái)秤，當(dāng)電梯運(yùn)動(dòng)時(shí)他發(fā)現(xiàn)臺(tái)秤的讀數(shù)一段時(shí)間為603N，g取。則這段時(shí)間電梯的運(yùn)動(dòng)情況可能是（）A．以加速度加速上升 B．以加速度減速下降C．以加速度加速下降 D．以加速度減速下降【答案】D【解析】對(duì)人受力分析，根據(jù)牛頓第二定律有解得，方向豎直向上，說明人處于超重狀態(tài)，電梯的加速度方向向上，則電梯可能以的加速度加速上升，或以的加速度減速下降，故選D。6．小強(qiáng)同學(xué)站在被放入電梯中的體重秤上，靜止時(shí)秤的示數(shù)為60kg。電梯從一樓啟動(dòng)，豎直向上運(yùn)動(dòng)到八樓停止，然后從八樓返回一樓，在這個(gè)過程中，可能看到的現(xiàn)象是（）A．從一樓出發(fā)時(shí)，秤的示數(shù)為55kgB．快到八樓時(shí)，秤的示數(shù)為60kgC．快回到一樓時(shí)，秤的示數(shù)為65kgD．勻速下降過程中，秤的示數(shù)為65kg【答案】C【解析】A．從一樓出發(fā)時(shí)，電梯加速上升（超重），示數(shù)應(yīng)大于60kg，而55kg為失重狀態(tài)，矛盾，故A錯(cuò)誤；B．快到八樓時(shí)，電梯減速上升（加速度向下，失重），示數(shù)應(yīng)小于60kg，而60kg對(duì)應(yīng)勻速或靜止，矛盾，故B錯(cuò)誤；C．快回到一樓時(shí)，電梯減速下降（加速度向上，超重），示數(shù)應(yīng)大于60kg，65kg符合條件，故C正確；D．勻速下降時(shí)，加速度為零，示數(shù)應(yīng)為60kg，65kg為超重狀態(tài)，故D錯(cuò)誤。故選C。7．在電梯內(nèi)放一體重計(jì)，電梯靜止時(shí)，曉敏站在體重計(jì)上，體重計(jì)示數(shù)為，電梯運(yùn)動(dòng)過程中，某一段時(shí)間內(nèi)曉敏發(fā)現(xiàn)體重計(jì)示數(shù)如圖所示，g取，在這段時(shí)間內(nèi)下列說法正確的是（）A．曉敏所受的重力變小了B．曉敏對(duì)體重計(jì)的壓力小于體重計(jì)對(duì)曉敏的支持力C．電梯一定豎直向上運(yùn)動(dòng)D．電梯的加速度大小為，方向一定豎直向下【答案】D【解析】A．體重計(jì)示數(shù)是40kg，示數(shù)小于體重，說明曉敏對(duì)體重計(jì)的壓力小于重力，并不是體重變小。故A錯(cuò)誤；B．曉敏對(duì)體重計(jì)的壓力和體重計(jì)對(duì)曉敏的支持力是一對(duì)作用力與反作用力，大小相等，故B錯(cuò)誤；C．電梯做向下的加速運(yùn)動(dòng)也會(huì)是失重狀態(tài)，示數(shù)小于其重力。故C錯(cuò)誤；D．以人為研究對(duì)象mg-FN=ma求得方向豎直向下，選項(xiàng)D正確；故選D。8．為了研究超重和失重現(xiàn)象，某同學(xué)站在力傳感器上做連續(xù)“下蹲”和“站起”的動(dòng)作，力傳感器將采集到的數(shù)據(jù)輸入計(jì)算機(jī)，、、為圖線上的三點(diǎn)，下列有關(guān)圖線的說法可能正確的是（）A．為一次“下蹲”過程B．為一次“站起”過程C．為“下蹲”過程，為“站起”過程D．為“站起”過程，為“下蹲”過程【答案】A【解析】每次“下蹲”過程，先向下加速后向下減速，先失重后超重；每次“站起”過程，先向上加速后向上減速，先超重后失重；由題圖可知過程先失重后超重，則為一次“下蹲”過程。故選A。9．模擬失重環(huán)境的實(shí)驗(yàn)艙，通過電磁彈射從地面由靜止開始加速后豎直向上射出，上升到最高點(diǎn)后回落，再通過電磁制動(dòng)使其停在地面。實(shí)驗(yàn)艙在運(yùn)動(dòng)過程中，受到的空氣阻力的大小隨速率增大而增大，隨時(shí)間的變化如圖所示（向上為正）。下列說法正確的是（）A．從到，實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)物體處于超重狀態(tài)B．從到，實(shí)驗(yàn)艙加速度大小增大C．時(shí)刻，實(shí)驗(yàn)艙到達(dá)最高點(diǎn)D．從到，實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)物體處于失重狀態(tài)【答案】C【解析】A．圖形可知從到，阻力先向下增大后向下減小，可知實(shí)驗(yàn)艙先向上加速后向上減速，故實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)物體先超重后失重，故A錯(cuò)誤；B．從到，根據(jù)牛頓第二定律可知加速度大小由于f在減小，可加速度在減小，故B錯(cuò)誤；C．時(shí)刻，阻力為0，則速度為0，結(jié)合A選項(xiàng)可知，實(shí)驗(yàn)艙到達(dá)最高點(diǎn)，故C正確；D．從到，阻力先向上增大后向上減小，可知實(shí)驗(yàn)艙先向下加速后向下減速，可知實(shí)驗(yàn)艙內(nèi)物體先失重后超重，故D錯(cuò)誤。故選C。10．升降機(jī)在向上提升貨物的過程中速度隨時(shí)間變化的圖像如圖所示，則貨物在、、、四點(diǎn)處于失重狀態(tài)的是（）A． B． C． D．【答案】C【解析】根據(jù)圖像的切線斜率表示加速度，可知、、、四點(diǎn)中，只有點(diǎn)的加速度方向向下，所以貨物在點(diǎn)處于失重狀態(tài)。故選C。11．某運(yùn)動(dòng)員在10米跳臺(tái)比賽中，跳水過程從離開跳板開始計(jì)時(shí)，圖像如圖所示，圖中僅段為直線，不計(jì)空氣阻力，則由圖可知（）A．段運(yùn)動(dòng)員處于失重狀態(tài) B．段運(yùn)動(dòng)員的速度方向保持不變C．段運(yùn)動(dòng)員一直處于超重狀態(tài) D．段運(yùn)動(dòng)員的加速度逐漸增大【答案】A【解析】B．圖像中，速度數(shù)值的正負(fù)表示方向，時(shí)刻之前，速度為負(fù)值，豎直向上，時(shí)刻之后，速度為正值，豎直向下，即在時(shí)刻，運(yùn)動(dòng)員的速度方向發(fā)生改變，故B錯(cuò)誤；A．由于圖像中，圖像切線的斜率表示加速度，根據(jù)圖像可知，段加速度為正值，豎直向下，運(yùn)動(dòng)員處于失重狀態(tài)，故A正確；C．根據(jù)圖像可知，時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員速度達(dá)到最大，由于圖像中，圖像切線的斜率表示加速度，根據(jù)圖像可知，段運(yùn)動(dòng)員加速度始終為正值，豎直向下，處于失重狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；D．根據(jù)圖像可知，在~段時(shí)間內(nèi)，圖像切線斜率的絕對(duì)值先增大后減小，即~段運(yùn)動(dòng)員的加速度先增大后減小，故D錯(cuò)誤。故選A。12．（多選）一個(gè)人在以勻加速下降的升降機(jī)中最多能舉起質(zhì)量為75kg的物體，那么：A．該人在地面上可以舉起質(zhì)量為50kg的物體．B．該人在地面上最多可以舉起質(zhì)量為90kg的物體．C．若該人在升降機(jī)中最多可以舉起質(zhì)量為50kg的物體，則升降機(jī)一定是以的加速度勻加速上升．D．若該人在升降機(jī)中最多可以舉起質(zhì)量為50kg的物體，則升降機(jī)可能是以的加速度勻減速下降．【答案】AC【解析】AB.設(shè)人的舉力的F，則，解得：，即站在地面上最多可舉起重物的質(zhì)量為故A正確，B錯(cuò)誤；CD.根據(jù)牛頓第二定律得解得：，加速度方向向上，故C正確，D錯(cuò)誤．故選AC．13．（多選）中國無人機(jī)表演技術(shù)處于全球領(lǐng)先地位，2025年6月以11787架無人機(jī)刷新了“最多無人機(jī)組成的空中圖案”吉尼斯世界紀(jì)錄。某測(cè)試員應(yīng)用無人機(jī)搭載的加速度傳感器進(jìn)行飛行測(cè)試。圖甲為在測(cè)試軟件中設(shè)定的x、y、z軸的正方向，其中z軸沿豎直方向，無人機(jī)開始時(shí)沿y軸負(fù)方向勻速飛行，時(shí)刻起該同學(xué)進(jìn)行變速操作，軟件生成了圖乙中三個(gè)維度的（加速度—時(shí)間）圖像，可以推斷2s~4s的時(shí)間內(nèi)無人機(jī)（）A．處于超重狀態(tài) B．沿x軸方向一直加速C．沿y軸方向一直加速 D．沿z軸方向減速上升【答案】AC【解析】A．2s~4s，，有豎直向上的加速度，屬于超重現(xiàn)象，A正確；B．2s~4s，x軸方向先沿負(fù)方向減速到零，再沿正方向加速，B錯(cuò)誤；C．2s~4s，沿y軸方向，速度方向與加速度方向始終一致，一直加速，C正確；D．2s~4s，沿z軸方向一直加速，D錯(cuò)誤。故選AC。14．（多選）某同學(xué)站在力傳感器上做“下蹲”和“起立”動(dòng)作，在一次完整的“下蹲”和“起立”過程中，力傳感器顯示力隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖所示，則關(guān)于該同學(xué)的下蹲過程，下列說法正確的是（）A．先超重后失重B．先失重后超重C．加速度先減小后增大，再減小再增大D．加速度先增大后減小，再增大再減小【答案】BD【解析】AB．由圖像可知，下蹲過程F先比重力小后比重力大，所以應(yīng)是先失重后超重，故A錯(cuò)誤，B正確；CD．力傳感器的示數(shù)F為該同學(xué)對(duì)傳感器的壓力大小，由牛頓第三定律可知，傳感器對(duì)該同學(xué)的支持力大小也為F。下蹲過程F比重力小時(shí)為向下加速過程，根據(jù)牛頓第二定律得加速度大小由圖像可知F先減小后增大，因此此過程加速度先增大后減?。幌露走^程F比重力大時(shí)為向下減速過程，根據(jù)牛頓第二定律得加速度大小由圖像可知F先增大后減小，因此此過程加速度先增大后減小，故C錯(cuò)誤，D正確。故選BD。15．一個(gè)質(zhì)量M為60kg的人，站在豎直向上運(yùn)動(dòng)著的升降機(jī)地板上。他看到升降機(jī)上一個(gè)掛著重物的彈簧秤的示數(shù)為40N，如圖所示，該重物的質(zhì)量m為5kg。求：（1）判斷重物是超重還是失重？重物的加速度的大小？（2）這時(shí)人對(duì)