2025新课改-高中物理-必修第1册（12讲）12 A超重和失重 基础版

2025新课改-高中物理-必修第1册（12讲）12A超重和失重基础版超重和失重知识点：超重和失重一、重力的测量1．方法一：利用牛顿第二定律先测量物体做自由落体运动的加速度g，再用天平测量物体的质量m，利用牛顿第二定律可得G＝mg.2．方法二：利用力的平衡条件将待测物体悬挂或放置在测力计上，使它处于静止状态．这时物体受到的重力的大小等于测力计对物体的拉力或支持力的大小．二、超重和失重1．视重：体重计的示数称为视重，反映了人对体重计的压力．2．失重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象．(2)产生条件：物体具有竖直向下(选填“竖直向上”或“竖直向下”)的加速度．3．超重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象．(2)产生条件：物体具有竖直向上(选填“竖直向上”或“竖直向下”)的加速度．4．完全失重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的状态．(2)产生条件：a＝g，方向竖直向下．技巧点拨一、超重和失重的判断1．对视重的理解当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上相对静止时，弹簧测力计或台秤的示数称为“视重”，大小等于弹簧测力计所受的拉力或台秤所受的压力．当物体处于超重或失重状态时，物体的重力并未变化，只是视重变了．2．判断物体超重与失重的方法(1)从受力的角度判断：超重：物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力，即视重大于重力．失重：物体所受向上的拉力(或支持力)小于重力，即视重小于重力．完全失重：物体所受向上的拉力(或支持力)为零，即视重为零．(2)从加速度的角度判断：①当物体的加速度方向向上(或竖直分量向上)时，处于超重状态，如图1.根据牛顿第二定律：FN－mg＝ma，此时FN>mg，即处于超重状态．可能的运动状态：向上加速或向下减速．图1图2图3②当物体的加速度方向向下(或竖直分量向下)时，处于失重状态，如图2.根据牛顿第二定律：mg－FN＝ma，此时FN<mg，即处于失重状态．可能的运动状态：向下加速或向上减速．③当物体的加速度为g时，处于完全失重状态，如图3根据牛顿第二定律：mg－FN＝ma，此时a＝g，即FN＝0.可能的运动状态：自由落体运动或其他抛体运动．例题精练1．（2021•襄城区校级模拟）2021年央视春节晚会采用了无人机表演。现通过传感器获得无人机水平方向速度vx、竖直方向速度νy（取竖直向上为正方向）与飞行时间的关系如图所示，则下列说法正确的（）A．无人机在t1时刻上升至最高点 B．无人机在t2时刻处于超重状态 C．无人机在0～t1时间内沿直线飞行 D．无人机在t1～t3时间内做匀变速运动随堂练习1．（2021春•虹口区校级期末）一重力大小为G的物体置于加速上升的升降机内，物体受到地板的支持力为F1，对地板的压力大小为F2，则（）A．F1＝G B．F1＝F2 C．F2＝G D．F1＞F22．（2021•南海区校级模拟）如图所示，老师用力传感器提着重物在竖直方向上做了一个超、失重实验，并截取了电脑显示器上所显示F﹣t图像的其中一段，如图（b）所示，则（）A．t0阶段重物一定处于静止状态 B．t1到t2阶段重物先向上加速后向下减速 C．t2阶段重物处于超重状态 D．t3阶段重物处于静止状态或匀速直线运动状态3．（2021•湖北模拟）广州塔又称广州新电视塔，总高度600m，是广州的标志性建筑之一，随着超级高楼越来越多，高速电梯在日常生活中越来越重要。在某次对广州塔高速电梯的测试中，电梯的时间—速度图像如图所示，图中倾斜的虚线a、b分别为曲线在t＝0时和t＝3s时的切线，下列说法正确的是（）A．0～10s时间内电梯的加速度逐渐增大 B．t＝2s时电梯一定处于超重状态 C．t＝3s时电梯的加速度大小为m/s2 D．t＝0时电梯的加速度为t＝3s时电梯加速度的6倍4．（2021•济宁二模）近年来，随着电梯的出现，给人们的生活与工作带来了很多的便利。某单元的电梯轿厢在从顶楼向下运动过程中，速度v随时间t变化的图像如图所示，下列说法中正确的是（）A．在0～t1时间内，钢丝绳对轿厢的拉力做正功 B．在0～t1时间内，轿厢对人的支持力先增大后减小 C．在t2～t3时间内，轿厢处于失重状态 D．在t2～t3时间内，钢丝绳对轿厢的拉力先增大后减小综合练习一．选择题（共20小题）1．（2021春•江津区校级月考）有关超重和失重的说法，正确的是（）A．竖直上抛运动的物体处于超重状态 B．物体处于超重状态时，所受重力增大；处于失重状态时，所受重力减小 C．在沿竖直方向运动的升降机中出现失重现象时，升降机可能处于上升过程 D．在沿竖直方向运动的升降机中出现失重现象时，升降机一定处于下降过程2．（2021•河北模拟）带线网球对于新手练习网球非常有用，在训练过程中网球与固定在地面的底座通过可伸长的弹性轻绳相连接，如图所示运动员将球从A点斜向上击出，球运动到B点时弹性轻绳达到最大长度，到达C点时弹性轻绳恰好恢复原长，不计空气阻力，则在网球运动过程中下列说法正确的是（）A．从A到B过程中，网球先失重后超重 B．从B到C过程中，网球一直超重 C．不计网球与地面接触过程，则网球始终处于失重状态 D．从A到B过程中，弹性轻绳的弹性势能先增大后减小3．（2021•江苏模拟）如图甲所示，在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力大小的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m的小球。若升降机在匀速运行过程中突然停止，并以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，g为重力加速度，则（）A．升降机停止运行前在向下运动 B．t1～t3时间内小球向下运动，速度先增大后减小 C．t1～t2时间内小球处于超重状态 D．t3～t4时间内小球向下运动，速度一直增大4．（2021春•横峰县校级月考）小明乘坐电梯，从一层到六层。他站在电梯里，可以简化为如图所示的示意图。在小明乘坐电梯快到达六层时，电梯做减速运动的过程中，下列关于小明所处状态说法正确的是（）A．超重状态 B．失重状态 C．平衡状态 D．完全失重状态5．（2021•杨浦区二模）如图所示，无人机在空中沿竖直方向减速上升，其加速度小于重力加速度.在此过程中（）A．无人机处于超重状态 B．无人机的机械能减小 C．空气阻力对无人机做正功 D．螺旋桨产生的升力大于空气阻力6．（2021春•郫都区校级月考）关于图中四幅图片，下列说法中正确的是（）A．甲图中，在水平台秤上的学生从站立状态到完全蹲下的过程中，该同学所受的台秤对她的支持力小于她对台秤的压力 B．乙图中，运动员推开冰壶后，冰壶在冰面上受到的阻力较小，冰壶将做匀速直线运动 C．丙图中，设计赛车时，车身质量较轻，同时配备性能优良的发动机，是为了获得更大的加速度 D．丁图中，由于塞子的质量小于试管的质量，喷出时塞子受到的冲击力将大于试管受到的冲击力7．（2021春•安徽月考）2021年3月19日，南京世界室内田径竞标赛开赛，关于各项体育比赛对运动员动作的解释，下列说法正确的是（）A．跳高运动员助跑是为了增加自己的惯性，以便跳得更高 B．跳马运动员在越马过程中，做空翻动作时处于平衡状态 C．跳水运动员在下落过程中，感觉水面在减速上升 D．蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态8．（2021春•浙江月考）如图是一个小球沿竖直方向运动时的频闪照片，由照片可知（）A．小球正在上升 B．小球正在下降 C．小球处于失重状态 D．小球处于超重状态9．（2021春•丽水月考）近年来国家推行老旧小区安装电梯的惠民政策，此举解决了部分高层住户中老人上下楼的“大问题”。若取竖直向上方向为正方向，某人某次乘电梯的速度随时间变化如图乙所示，则以下四个时刻中，人处于超重状态的是（）A．3s末 B．5s末 C．6s末 D．8s末10．（2021•菏泽一模）每个小伙伴都有一个飞行梦，现在钢铁侠的梦想就能成为现实。2020年中国深圳光启公司的马丁飞行背包接受预定，交付期一年。消防员利用马丁飞行背包在某次高楼火灾观测时，竖直飞行的v﹣t图像如图所示，下列说法正确的是（）A．消防员上升的最大高度为225m B．消防员在2.5～3.0min加速度最大 C．消防员在3.5～4.25min处于失重状态 D．消防员在2.5～4.25min，平均速度大小约为6.43m/s11．（2021春•浙江月考）关于教科书上四幅插图，下列说法正确的是（）A．图中，掷出后的冰壶能继续运动说明其仍受到一个向前的作用力 B．图中，高大的桥要造很长的引桥，而减小桥面的坡度，目的是增加车辆重力沿桥面方向的分力，保证上下坡行车方便与安全 C．图中，汽车速度减小时速度变化量方向与汽车运动方向相同（v1为初速度） D．图中，小红在体重计上从如图姿势起立的全过程先超重后失重12．（2021春•辽宁月考）如图所示，一轻质弹簧上端固定在升降机的天花板上，下端挂一小球。在升降机下列四种运动情况中，弹簧长度最短的是（）A．电梯匀速上升 B．电梯匀速下降 C．电梯匀加速上升 D．电梯匀加速下降13．（2020秋•东湖区校级期末）关于超重与失重，下列说法正确的是（）A．物体随电梯上升时，物体总是处于超重状态 B．物体随电梯下降时，物体可能处于超重状态 C．在超重现象中，物体的重力增大 D．在完全失重时，物体的重力减小为零14．（2021•桂林模拟）炎热的夏季，有一种网红水上娱乐项目“水上飞人”十分火爆，其原理是借助脚下的喷水装置产生向上的反冲动力，让人腾空而起或平衡或变速运动，下列说法正确的是（）A．水对装置向上的反冲动力大于装置对水向下的压力 B．人悬空静止时，既不是超重现象、也不是失重现象 C．整体向上减速运动是超重现象 D．人悬空静止时，水的反冲动力对装置既不做功也没有冲量15．（2021•达州模拟）一乘客乘坐竖直电梯上楼，其位移x随时间t的变化图像如图所示，OA和BC段为曲线，AB段为直线。则乘客在下列哪段时间内处于失重状态（）A．0～t1 B．t1～t2 C．t2～t3 D．t1～t316．（2021•宝鸡一模）在探究超重和失重规律时，某同学手握拉力传感器静止不动，拉力传感器下挂一重为G的物体，传感器和计算机相连。该同学手突然竖直向上提升一下物体，经计算机处理后得到拉力F随时间t变化的图像，则下列图像中可能正确的是（）A． B． C． D．17．（2020秋•景东县校级期末）如图所示，放在电梯地板上的一个木块相对电梯处于静止状态，此时弹簧处于压缩状态。突然发现木块被弹簧推动，据此可判断电梯此时的运动情况可能是（）A．匀速上升 B．加速上升 C．减速上升 D．减速下降18．（2020秋•漳州期末）张家界的百龙电梯是世界上最高、最重、运行速度最快的观光电梯，是一座从水绕四门前往袁家界连接了天子山的垂直交通工具。小明乘坐该电梯从山脚到山顶，需要经历向上加速、匀速和减速的过程，则（）A．向上加速运动时，小明的惯性不变 B．向上减速运动时，小明的惯性减小 C．向上加速运动时，小明处于失重状态 D．向上减速运动时，小明处于超重状态19．（2020秋•黑龙江期末）在升降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50kg，电梯运动过程中，某一段时间内该同学发现体重计示数如图所示，取g＝10m/s2，则在这段时间内下列说法中正确的是（）A．电梯一定是竖直向下做匀加速运动 B．电梯运动的加速度大小为2m/s2 C．该同学所受的重力变小了 D．电梯运动的加速度大小为1m/s220．（2020秋•湖州期末）如图为池塘里的鱼跃出水面吃树上果子瞬间的照片。若忽略空气阻力，下列说法正确的是（）A．鱼跃起时水对它的作用力等于它的重力 B．鱼跃起以后在上升过程中处于超重状态 C．鱼在空中运动过程中处于失重状态 D．鱼在空中运动过程中重力消失了二．多选题（共20小题）21．（2021春•河南期中）春节假期，游乐场的摩天轮深受年轻人的喜爱。假设摩天轮在竖直面内匀速转动，游客坐在座舱中与座舱保持相对静止（座舱及乘客可视为质点），则在摩天轮转动过程中，下列说法正确的是（）A．游客的速度始终保持不变 B．游客受到的合力始终是变化的 C．游客向上运动时先超重后失重，向下运动时先失重后超重 D．游客运动到最高点和最低点时既不超重也不失重22．（2021春•弥勒市校级月考）如图所示，自由下落的小球下落一段时间后，与弹簧接触，从它接触弹簧开始，到弹簧压缩到最短的过程中，以下说法正确的是（）A．从接触弹簧到速度最大的过程是失重过程 B．从接触弹簧到加速度最大的过程是超重过程 C．从接触弹簧到速度最大的过程加速度越来越大 D．速度达到最大时加速度为零23．（2021春•江宁区校级月考）如图所示是“天津之眼”摩天轮，摩天轮悬挂透明座舱，乘客随座舱在竖直平面做匀速圆周运动，下列说法正确的是（）A．乘客始终处于平衡状态 B．乘客的机械能保持不变 C．乘客在最高点处于失重状态 D．乘客随座舱上升的过程，座舱对乘客的作用力做正功24．（2020秋•仓山区校级期末）某蹦极运动员身系弹性绳由高空P点自由下落，图中A点是弹性绳的原长位置，B点是运动员静止悬吊时的平衡位置，C点是运动员所能到达的最低点。运动员从P点落下到最低点C的过程中，以下说法正确的是（）A．人在PA段做自由落体运动，绳的拉力为零 B．运动员在AB段处于超重状态 C．运动员在BC段做匀减速直线运动 D．运动员在C点的速度为零，其加速度不为零25．（2020秋•广州期末）如图所示，甲、乙两物块叠放在一起，当把甲、乙两物块同时竖直向上抛出后（不计空气阻力，重力加速度为g），则（）A．甲的加速度大小小于g，处于失重状态 B．乙的加速度大小大于g，处于超重状态 C．甲、乙的加速度大小均为g，乙对甲无支持力 D．甲、乙间的弹力为零，甲处于完全失重状态26．（2020秋•鄂州期末）随着城市化的不断发展，城里的楼房也越建越高。小周同学家住在某栋高31层的居民楼里，该楼内部装有电梯。如图所示，小周同学和他的学习小组为了探究超失重现象，将一台悬挂式测力计放在电梯中，并在测力计上挂上一重物。当电梯平稳运行时，测力计的示数为1N；从某时刻起，发现测力计的示数稳定在1.2N，取g＝10m/s2，则（）A．物体的质量变为0.12g B．电梯正在以2m/s2的加速度加速上升 C．电梯正在以2m/s2的加速度减速下降 D．电梯已经停在顶楼27．（2020秋•台州期末）如图（a）所示，老师用力传感器提着重物在竖直方向上做了一个超、失重实验，并截取了电脑显示器上所显示F﹣t图象的其中一段，如图（b）所示，则（）A．t0阶段重物一定处于静止状态 B．t1阶段重物向上做加速运动或向下做减速运动 C．t2阶段重物先向下做加速运动再向上做加速运动 D．t3阶段重物处于静止状态或匀速直线运动状态28．（2020秋•东丽区期末）某质量为50kg的同学站在电梯地板上，利用速度传感器和计算机研究电梯的运动情况，如图所示的v﹣t图象是计算机显示的电梯在某一段时间内速度变化的情况（选竖直向上为正方向，g＝10m/s2）。根据图象提供的信息，可以判断下列说法中正确的是（）A．在0～5s内，该同学处于超重状态 B．在5～10s内，该同学对电梯地板的压力大小等于0 C．在10～20s内，电梯在减速下降，该同学处于超重状态 D．在20～25s内，该同学对电梯地板的压力大小等于490N29．（2020秋•贵阳期末）如图所示，在竖直方向运动的电梯轿厢的水平地板上放一个台式弹簧秤，人站在台秤上，当台式弹簧秤的示数变小时，电梯的运动可能是（）A．加速上升 B．减速下降 C．减速上升 D．加速下降30．（2020秋•中山市期末）某同学在地面上用体重计称得体重为490N.他将体重计移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内，体重计的示数如图所示，电梯运行的v﹣t图象可能是选项中的哪一个？（取电梯向上运动的方向为正）（）A． B． C． D．31．（2020秋•天门期末）如图所示，装有水的敞口饮料瓶底部有一小孔，将饮料瓶静置空中，小孔中有水不断喷出。现让瓶子做下述几种运动，运动中瓶子没有转动，空气阻力可忽略，下列判断正确的是（）A．将饮料瓶竖直向上抛出，瓶子在空中运动时，瓶口会有水喷出 B．将饮料瓶斜向上抛出，瓶子在空中运动时底部小孔不会有水喷出 C．将饮料瓶水平抛出，瓶子在空中运动时底部小孔会有水喷出 D．让饮料瓶自由下落，瓶子在下落过程中底部小孔不会有水喷出32．（2020秋•济南期末）课堂上，物理老师将一张面巾纸夹在一本厚辞典的最下层两个页面之间，将它们静置于桌面上并要求学生抽出，结果面巾纸总被拉断。然后物理老师为学生表演了一项“绝活”﹣﹣手托辞典让其运动并完好无损地抽出了面巾纸，则辞典可能的运动情况是（）A．向下加速运动 B．向上加速运动 C．向下减速运动 D．向上减速运动33．（2020秋•天元区校级期末）如图，电梯内重为20N的物体悬挂在弹簧测力计上，某时刻，乘客观察到测力计示数变为24N，则电梯可能（）A．向上加速运动 B．向上匀速运动 C．向下加速运动 D．向下减速运动34．（2020秋•泰安期末）在升降机中挂一个弹簧测力计，下挂一个小球，当升降机静止时，弹簧伸长6cm；当升降机运动时弹簧伸长3cm，若弹簧测力计质量不计（g取9.8m/s2），则升降机的运动情况可能是（）A．以1m/s2的加速度匀加速下降 B．以4.9m/s2的加速度匀减速上升 C．以1m/s2的加速度匀减速上升 D．以4.9m/s2的加速度匀加速下降35．（2020秋•水富市校级期末）电梯内有一个质量为m的物体，用细线悬挂在电梯的天花板上。当电梯以大小的加速度竖直上升时（）A．细线对物体的拉力可能为mg B．细线对物体的拉力可能为mg C．物体处于超重状态 D．物体对绳的拉力大于重力36．（2020秋•兴庆区校级期末）升降机内一个人站在磅秤上，发现自己的体重增加了30%，于是他做出了下列判断（）A．升降机以0.3g的加速度加速上升 B．升降机以0.3g的加速度加速下降 C．升降机以0.3g的加速度减速上升 D．升降机以0.3g的加速度减速下降37．（2020秋•聊城期末）下列关于超重、失重现象的描述中，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．人站在地面上，当其由站立状态开始下蹲的瞬间，处于超重状态38．（2020秋•成都期末）某电梯内地板上水平放置一电子台秤，小明将一食品袋上标有1.2kg的水果放在上面，发现示数为1.1kg，则电梯的运动状态可能是（）A．加速上升 B．减速上升 C．加速下降 D．减速下降39．（2020秋•延边州期末）在升降机内，一人站在体重计上，发现自己的体重减轻了30%，则下列判断可能正确的是（g取10m/s2）（）A．升降机以3m/s2的加速度加速下降 B．升降机以7m/s2的加速度加速上升 C．升降机以3m/s2的加速度减速上升 D．升降机以7m/s2的加速度减速下降40．（2020秋•大通县期末）在沈阳进行的全国田径锦标赛上，上海王雪毅以1米86获女子跳高冠军。若不计空气阻力，下列说法正确的是（）A．王雪毅起跳时地面对她的弹力大于她对地面的压力 B．王雪毅起跳后在上升过程中，她处于失重状态 C．王雪毅越杆后在空中下降过程中，她处于失重状态 D．王雪毅落到软垫后一直做减速运动三．填空题（共12小题）41．（2020秋•嘉兴期末）2020年11月24日，我国用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器。如图所示，火箭点火上升时会向下喷出气体，这时火箭对气体的作用力气体对火箭的作用力（选填“大于”、“小于”或“等于”），火箭点火上升时处于状态（选填“超重”、“失重”或“完全失重”）。42．（2020秋•浦东新区期末）如图所示，一电梯正以a＝4m/s2的加速度向下做匀加速运动，在电梯的顶部挂有一弹簧秤，弹簧秤下用一轻绳挂着一个质量为2kg的物体，则弹簧秤的示数为N，此时物体处于状态（选填“超重”或“失重“）（g取10m/s2）43．（2020春•市中区校级期中）如图所示，汽车以大小相等速度通过凹凸不平的路面时，在A点处于（填“超重”或“失重”）状态，在B点处于（填“超重”或“失重”）状态，在点更容易爆胎。44．（2019秋•丰台区期末）如图甲所示，人站在力传感器上完成起立和下蹲动作。图15乙中呈现的是力传感器的示数随时间的变化情况。图乙中a点，小明所受到的支持力受到的重力（选填“大于”、“等于”或“小于”）；b点到c点的过程中，小明完成了动作（选填“起立”或“下蹲”）。45．（2018秋•新宁县期末）乘客质量m＝50kg，站在电梯内的水平面上，电梯正以加速度a＝2m/s2加速上升，此时乘客处于（填“超重”或“失重”）状态；受到的支持力的大小N。46．（2019春•嘉兴期末）如图所示，质量为72kg的航天员聂海胜，随“神舟六号”载人飞船在地表附近圆轨道上运行，若地球对航天员的万有引力为690N，当他静止站在飞船中时，飞船对他的支持力大小为。47．（2019春•灵宝市校级月考）在“神舟七号”飞船稳定飞行，航天员向我们挥手示意时，在电视荧幕上能清晰地看到他手中放下的笔浮在空中。如果航天员要在飞船中做一些物理实验，下面的实验可以正常进行的是。①用弹簧秤测拉力②用水银气压计测气体压强③用托盘天平测物体质量④用弹簧秤测钩码重力⑤用水银温度计测温度⑥用小球下落方法测重力加速度⑦用秒表测物体运动时间48．（2019•湖南学业考试）电梯内天花板上挂一弹簧测力计，弹簧测力计下挂一重为20N的重物。当电梯加速上升时（且重物相对电梯静止），弹簧测力计读数20N．当电梯向下匀速直线运动时（且重物相对电梯静止），弹簧测力计读数20N．（均填“大于”“小于”或“等于”）49．（2018秋•寻甸县校级期末）一个质量为m的人，站在电梯内随电梯在竖直方向上运动，重力加速度为g。当电梯匀速上升时，人对电梯底板的压力F（填“大于”“小于”或“等于”）mg；当电梯减速下降时，人处于状态，当电梯减速上升时，人又处于（填“超重”或“失重”）状态。完全失重产生条件：。50．（2018秋•富阳区校级期末）某人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为正方向，则人对地板的压力在t＝s时最大；此时电梯正处于状态（选填“超重”、“失重”）。51．（2019•吉林学业考试）轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，在电梯运行时，乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小，这一现象表明电梯的加速度方向一定（填“向下”或“向上”），乘客一定处在（填“失重”或“超重””）状态，人对电梯的压力比自身重力（填“大”或“小””）52．（2019•湖南学业考试）一个质量为m的人，站在电梯内随电梯竖直向上运动，重力加速度为g．当电梯匀速上升时，人对电梯底板的压力F（填“大于”或“等于”）mg，当电梯加速上升时，人处于（填“超重”或“失重”）状态．超重和失重知识点：超重和失重一、重力的测量1．方法一：利用牛顿第二定律先测量物体做自由落体运动的加速度g，再用天平测量物体的质量m，利用牛顿第二定律可得G＝mg.2．方法二：利用力的平衡条件将待测物体悬挂或放置在测力计上，使它处于静止状态．这时物体受到的重力的大小等于测力计对物体的拉力或支持力的大小．二、超重和失重1．视重：体重计的示数称为视重，反映了人对体重计的压力．2．失重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象．(2)产生条件：物体具有竖直向下(选填“竖直向上”或“竖直向下”)的加速度．3．超重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象．(2)产生条件：物体具有竖直向上(选填“竖直向上”或“竖直向下”)的加速度．4．完全失重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的状态．(2)产生条件：a＝g，方向竖直向下．技巧点拨一、超重和失重的判断1．对视重的理解当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上相对静止时，弹簧测力计或台秤的示数称为“视重”，大小等于弹簧测力计所受的拉力或台秤所受的压力．当物体处于超重或失重状态时，物体的重力并未变化，只是视重变了．2．判断物体超重与失重的方法(1)从受力的角度判断：超重：物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力，即视重大于重力．失重：物体所受向上的拉力(或支持力)小于重力，即视重小于重力．完全失重：物体所受向上的拉力(或支持力)为零，即视重为零．(2)从加速度的角度判断：①当物体的加速度方向向上(或竖直分量向上)时，处于超重状态，如图1.根据牛顿第二定律：FN－mg＝ma，此时FN>mg，即处于超重状态．可能的运动状态：向上加速或向下减速．图1图2图3②当物体的加速度方向向下(或竖直分量向下)时，处于失重状态，如图2.根据牛顿第二定律：mg－FN＝ma，此时FN<mg，即处于失重状态．可能的运动状态：向下加速或向上减速．③当物体的加速度为g时，处于完全失重状态，如图3根据牛顿第二定律：mg－FN＝ma，此时a＝g，即FN＝0.可能的运动状态：自由落体运动或其他抛体运动．例题精练1．（2021•临海市二模）如图所示，风洞飞行体验可以实现高速风力将人吹起，通过改变风力大小或人体受风面积可以控制人体上升或下降。若一质量m＝70kg的游客，从离地高度h1＝0.5m的悬浮状态向上运动，到达高度h2＝2.5m处时再次悬浮，下列说法正确的是（）A．此过程中人的机械能增加了约1400J B．若人悬浮时减小受风面积，将会向上运动 C．上升过程中，人先处于失重状态，后处于超重状态 D．人处于悬浮状态时，为风洞提供动力的电动机不需要做功随堂练习1．（2021•烟台三模）如图甲所示，高层建筑室外擦玻璃的工人在进行室外作业，为了保障安全，他们身上都绑有安全带，安全带上有救生缓降器，缓降器由挂钩（或吊环）、吊带、绳索及速度控制装置等组成，以保证工人的安全。设某次工人完成高空作业后从离地面某高度处通过安全带安全着陆，图乙是工人运动全过程的v﹣t图像。下列说法正确的是（）A．0到t1段时间内工人处于超重状态 B．t1到t2段时间内工人的平均速度等于 C．工人初始位置离地面高度为v1t2 D．整个过程中绳索对工人的拉力先变大后变小2．（2021•沙坪坝区校级模拟）小胡用手机软件测量了电梯运行过程中的加速度，得到图甲所示图线（规定竖直向上为正方向），为简化问题，将图线简化为图乙。已知t＝0时电梯处于静止状态，则以下判断正确的是（）A．t＝5s时电梯处于失重状态 B．8～9s内电梯在做减速运动 C．10～15s内电梯在上行 D．16～17s内电梯在下行3．（2020秋•仓山区校级期末）台阶式电动扶梯如图所示，乘客站上扶梯台阶，先缓慢加速，然后再匀速上升，则（）A．乘客始终处于超重状态 B．加速阶段乘客受到的摩擦力方向与速度v相反 C．电梯加速上升时，电梯对乘客的作用力竖直向上 D．电梯匀速上升时，电梯对乘客的作用力竖直向上4．（2020秋•鼓楼区校级期中）人站在力传感器上完成“起立”和“下蹲”动作，图中呈现的是力传感器的示数随时间变化的情况，由此可以判断（）A．此人先起立后下蹲 B．起立时先失重后超重 C．a点人所受到的支持力大于重力 D．人下蹲过程加速度大小先增大后减小，再增大，再减小综合练习一．选择题（共18小题）1．（2021•武邑县校级模拟）某校羽毛球运动员进行了如图所示的原地纵跳摸高训练。已知质量m＝50kg的运动员原地静止站立（不起跳）摸高为2.10m，比赛过程中，该运动员先下蹲，重心下降0.5m，经过充分调整后，发力跳起摸到了2.90m的高度。若运动员起跳过程视为匀加速运动，忽略空气阻力影响，g取10m/s2，则（）A．运动员起跳过程处于完全失重状态 B．起跳过程的平均速度比离地上升到最高点过程的平均速度大 C．起跳过程中运动员对地面的压力为960N D．从开始起跳到双脚落地需要1.05s2．（2021•合肥模拟）为了备战2020年东京奥运会，我国羽毛球运动员进行了如图所示的原地纵跳摸高训练。已知质量m＝50kg的运动员原地静止站立（不起跳）摸高为2.10m，训练过程中，该运动员先下蹲，重心下降0.5m，经过充分调整后，发力跳起摸到了2.90m的高度。若运动员起跳过程和离地上升过程均视为匀变速运动，忽略空气阻力影响，g取10m/s2。则（）A．运动员起跳过程处于失重状态 B．起跳过程的平均速度与离地上升到最高点过程的平均速度相等 C．起跳过程中运动员对地面的压力小于重力 D．起跳过程中地面对运动员做正功3．（2021春•雨花区校级月考）图甲是某人站在接有传感器的力板上做下蹲、起跳和回落动作的示意图，图中的小黑点表示人的重心。图乙是力板所受压力随时间变化的图像，取重力加速度g＝10m/s2。根据图像分析可知（）A．人的重力可由b点读出，约为280N B．b到c的过程中，人先处于超重状态再处于失重状态 C．f点是人在双脚离开力板的过程中，上升最高的点 D．人在b点对应时刻的加速度小于在c点对应时刻的加速度4．（2021春•浙江期中）质量为m的消防队员从一平台上竖直跳下，下落3m后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又下降了0.5m。假设在着地过程中地面对他双脚的平均作用力大小恒定，则消防队员（）A．着地过程中处于失重状态 B．着地过程中地面对他双脚的平均作用力大小等于7mg C．在空中运动的加速度大于触地后重心下降过程中的加速度 D．在空中运动的平均速度大于触地后重心下降过程中的平均速度5．（2021•东城区二模）游乐场中的升降机在竖直方向上运行，t＝0时刻初速度为0，其加速度随时间变化的a﹣t图像如图所示，以向上为正方向，则下列对升降机的说法正确的是（）A．0～0.5T时间内速度保持不变 B．0.5T～T时间内做匀速运动 C．T～2T时间内所受合力为零 D．0～2T时间内一直向上运动6．（2021•西城区二模）我国的月球探测计划“嫦娥工程”分为“绕、落、回”三步。“嫦娥五号”的任务是“回”。2020年11月24日，“嫦娥五号”成功发射，它分为四部分：着陆器、上升器、轨道器和返回器。12月3日，载着珍贵“月壤”的嫦娥5号“上升器”发动机点火，以“着陆器”作为发射台，从月面起飞（如图1），回到预定环月轨道，与绕月飞行的“轨道器与返回器组合体”成功交会对接（如图2），将珍贵的“月壤”转移到“返回器”中。12月17日，“返回器”进入月地转移轨道重返地球，以超高速进入大气层。由于速度太快会使得“返回器”与空气剧烈摩擦产生高温，高温会对“月壤”产生不利影响，甚至温度过高，返回器有燃烧殆尽的风险。为避免这些风险，采用“半弹道跳跃式返回”俗称“太空打水漂”的方式两次进入大气层，梯次气动减速（如图3）。最终在预定地点平稳着陆。根据以上信息，判断下列说法正确的是（）A．“上升器”从点火上升到回到预定环月轨道的过程中，“月壤”一直处于超重状态 B．“月壤”随“返回器”进入环月轨道后，“返回器”的弹力给“月壤”提供向心力 C．为了利用地球自转，节省燃料，“嫦娥五号”应采用由东向西发射 D．为了利用地球自转，降低回收过程中的风险，“返回器”应采用由西向东进入大气层回收7．（2021春•宝山区校级期中）关于小孩荡秋千，不计绳子重力和空气阻力的影响，下列说法正确的是（）A．同一个秋千，荡秋千的小孩越重，秋千摆动的频率越大 B．在秋千经过最低处时小孩处于超重状态 C．当秋千摆到最高点时，绳子拉力可以大于小孩和秋千座椅的重力之和 D．荡秋千的过程一定可以视作简谐运动8．（2021•黄冈模拟）为了抗击病毒疫情，保障百姓基本生活，快递公司采用无人机配送快递。无人机在某飞行配送过程中，沿水平方向的速度vx和竖直向上的速度vy与飞行时间t的关系如图所示，下列说法正确的是（）A．在t1时刻，无人机处于失重状态 B．在t2时刻，无人机上升至最高点 C．在0～t2内，无人机沿直线飞行 D．在t2～t3内，无人机做匀变速运动9．（2021春•富阳区校级月考）如图所示，将一个有刻度的木板竖直固定在电梯上，一根轻弹簧的上端固定在电梯上。电梯静止时，当弹簧下端悬吊0.9N重物，弹簧下端的指针指在木板上刻度为a的位置，当悬吊1.0N重物时指针指在刻度为0的位置，以后该重物就固定在弹簧上，和木板上的刻度构成了一个“竖直加速度测量仪”。（g＝10m/s2）则（）A．指针指在b位置时电梯可能向下加速运动 B．指针指在a位置时电梯处于超重状态 C．指针指在a位置时电梯的加速度大小为0.1m/s2，方向竖直向下 D．指针指在b位置时电梯的加速度大小为1m/s2，方向竖直向上10．（2021春•宣城月考）嫦娥五号月球探测器是负责嫦娥三期工程“采样返回”任务的中国首颗地月采样往返探测器。下面是嫦娥五号月球探测器的部分档案，根据材料，下列说法正确的是（）发射时间：2020年11月24日4时30分发射地点：中国文昌发射场质量：8.2t返回时间：预计23天后返回地球A．2020年11月24日4时30分，表示的是时间间隔 B．23天是时刻 C．嫦娥五号月球探测器在一固定绕月轨道运行时处于完全失重状态 D．发射初始阶段需要加速上升，此阶段处于失重状态11．（2021春•长沙月考）如图所示为浙江卫视“中国新歌声”娱乐节目所设计的“导师战车”，战车可以在倾斜直轨道上运动。当坐在战车中的导师按下按钮，战车就由静止开始沿长10m的斜面冲到学员面前，最终刚好停在斜面的末端，此过程约历时4s。在战车的运动过程中，下列说法正确的是（）A．导师先处于失重状态后处于超重状态 B．战车所受外力始终不变 C．战车在倾斜导轨上做匀变速直线运动 D．根据题中信息可以估算导师运动的中间时刻速度12．（2021•临沂学业考试）某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”，可以用来测量竖直上下电梯运行时的加速度，其构造如图所示。把一根轻弹簧上端固定在小木板上，下端悬吊0.9N重物时，弹簧下端的指针指木板上刻度为C的位置，把悬吊1.0N重物时指针位置的刻度标记为0，以后该重物就固定在弹簧上，和小木板上的刻度构成了一个“竖直加速度测量仪”。重力加速度g取10m/s2，规定竖直向上的方向为正方向，则下列说法正确的是（）A．使用时，若指针在0点下方，说明电梯正在上升 B．使用时，若指针在0点上方，说明电梯处于失重状态 C．木板上刻度为C的位置所标加速度为1m/s2 D．木板上刻度为B的位置所标加速度为﹣0.5m/s213．（2021春•雨花台区校级月考）升降机中天花板上用一弹簧秤悬挂一个小球，当弹簧秤的读数小于小球所受到的重力时，升降机的运动情况有可能是（）A．竖直向下做减速运动 B．竖直向下做加速运动 C．竖直向上做匀速运动 D．竖直向上做加速运动14．（2021•嘉定区二模）如图所示为运动员跳水时的精彩瞬间，则运动员（）A．起跳时跳板对她的支持力大于她对跳板的压力 B．起跳后在上升过程中处于失重状态 C．经过最高点时处于平衡状态 D．在下降过程中处于超重状态15．（2021•郑州二模）有一种精神叫“女排精神”，中国女排能始终屹立在世界之颠，与她们科学而又刻苦的训练是分不开的。当女排运动员进行原地起跳拦网训练时，某质量为60kg的运动员原地静止站立（不起跳）双手拦网高度为2.10m，在训练中，该运动员先下蹲使重心下降0.5m，然后起跳（从开始上升到脚刚离地的过程），最后脚离地上升到最高点时双手拦网高度为2.90m。若运动员起跳过程视为匀加速直线运动，忽略空气阻力影响，取g＝10m/s2，则（）A．运动员起跳过程属于失重状态 B．起跳过程中加速度大小为16m/s2 C．从开始起跳到离地上升到最高点需要0.4s D．起跳过程中运动员对地面的压力为960N16．（2021•山东二模）2020年11月10日8时12分，“奋斗者”号深潜器在马里亚纳海沟成功坐底，创造了10909米的中国载人深潜新纪录，标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。某兴趣小组用一个模型模拟了深潜器从水底由静止向上返回的运动过程，记录了其加速度a随位移x变化关系的图像如图所示，则（）A．在0～x0阶段深潜器内的物体处于失重状态 B．在2x0～3x0阶段深潜器内的物体处于超重状态 C．在2x0处深潜器运动的速度大小为 D．在3x0处深潜器运动的速度最大17．（2021•湖北模拟）2020年12月17日凌晨，嫦娥五号返回器携带月球样品在内蒙古成功着陆，我国首次地外天体采样返回任务圆满完成！将嫦娥五号着陆的最后阶段看作直线运动，其位移x与时间t的关系图像如图所示，嫦娥五号返回器运动速度大小用v表示，则关于t1到t2时间内下列说法正确的是（）A．v增大，月球样品处于失重状态 B．v增大，月球样品处于超重状态 C．v减小，月球样品处于失重状态 D．v减小，月球样品处于超重状态18．（2021•黄浦区二模）所受重力大小为G的乘客乘坐竖直电梯上楼，其位移s与时间t的关系如图所示。乘客所受支持力大小为FN，速度大小为v，则（）A．0～t1时间内，v增大，FN＞G B．t1～t2时间内，v增大，FN＝G C．t2～t3时间内，v减小，FN＞G D．0～t3时间内，v增大，FN＞G二．多选题（共22小题）19．（2021•沙坪坝区校级模拟）弹簧高跷运动是一项新型运动。如图所示，当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后，人被向上弹起，进而带动高跷跳跃。下列说法正确的是（）A．高跷离开地面后，高跷及人组成的系统动量守恒 B．弹簧压缩到最低点时，高跷对人的作用力大于人的重力 C．人向上弹起过程中，踏板对人的作用力可能小于人对踏板的作用力 D．弹簧压缩到最低点时，高跷对地的压力大于人和高跷的总重力20．（2021•天河区模拟）压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小，利用压敏电阻可以设计一个电路来判断升降机的运动情况，其工作原理如图1所示。将压敏电阻固定在升降机底板上，其上放置一个绝缘物块。0～t1时间内升降机停在某楼层处，从t1时刻开始运动，电流表中电流随时间变化的情况如图2所示，下列判断正确的是（）A．t1～t2时间内，升降机可能先加速下降后减速下降 B．t2～t3时间内，升降机处于静止状态 C．t3～t4时间内，升降机处于超重状态 D．t3～t4时间内，升降机的加速度大小先增大后减小21．（2021•永定区三模）图甲为门式起重机（又叫龙门吊），它可以从列车上将静止的集装箱竖直提升到一定高度。若选竖直向上为正方向，测得集装箱竖直方向运动过程中的加速度a随位移x变化的规律如图乙所示。下列判断正确的是（）A．在4m~6m内，集装箱处于超重状态 B．在x＝4m时，集装箱的速度为2m/s C．在0~4m内，集装箱运动的时间为2s D．集装箱上升的最大高度为6m22．（2021春•番禺区校级月考）如图所示，汽车用跨过定滑轮的轻绳提升物块A，汽车匀速向右运动。在物块A到达滑轮之前，关于物块A，下列说法正确的是（）A．将竖直向上做减速运动 B．将竖直向上做加速运动 C．将处于失重状态 D．将处于超重状态23．（2020秋•大武口区校级期末）图甲中的塔吊是现代工地必不可少的建筑设备，图乙为150kg的建筑材料被吊车竖直向上提升过程的简化运动图象，g取10m/s2，下列判断正确的是（）A．前10s悬线的拉力恒为1500N B．46s末材料离地面的距离为22m C．在30～36s钢索最容易发生断裂 D．36～46s材料处于失重状态24．（2021•綦江区校级模拟）有一种自带起吊装置的构件运输车，其起吊臂A安装在车厢前端，如图甲所示。当卷扬机B通过绕过定滑轮C的轻质吊索从车厢内吊起质量为m的构件时，连接在吊索上的拉力传感器绘制出吊索拉力随时间变化的规律为三段直线，如图乙所示，重力加速度大小为g。则下列描述正确的是（）A．0～t1时间内构件处于失重状态 B．图乙所示整个过程构件的最大加速度为0.2g C．若t3﹣t2＝4（t2﹣t1）＝4△t，则构件匀速上升的速度为0.9g△t D．0～t1时间内汽车对地面的压力增大25．（2021•湖南模拟）如图甲所示，升降机内固定着一个倾角为30°的光滑斜面，斜面底端安装一个能显示弹簧作用力的传感器、以弹簧受压时传感器示数为正，传感器通过一根轻弹簧连接着一个质量为m的金属球．运动中的升降机突然停止，以停止运动为计时起点，在此后的一段时间内传感器上显示的弹力随时间变化的关系如图乙所示，且金属球运动过程中弹簧始终在弹性限度内，则下列说法中正确的是（）A．升降机在停止运动前是向下运动的 B．0～t1时间段内金属球做加速运动 C．t1～t2时间段内金属球处于失重状态 D．t2和t4两时刻金属球速度大小相等26．（2021•汕头二模）某人站在力的传感器（连着计算机）。上完成下蹲、起立动作，计算机屏幕上显示出力的传感器示数F随时间t变化的情况如图所示，g取10m/s2。下列说法正确的是（）A．该人下蹲时间约为0.5s B．该人下蹲过程的最大加速度约为6m/s2 C．起立过程，该人一直处于超重状态 D．起立过程，传感器对该人支持力的冲量约为500N•s27．（2021春•临泉县校级期中）如图所示，物块甲和乙用一不可伸长的轻绳通过两光滑轻质定滑轮连接，乙套在固定的光滑水平直杆上。现将甲、乙由静止同时释放，释放时θ＝30°，空气阻力不计，则下列说法正确的是（）A．刚开始释放时，甲处于超重状态 B．当θ＝60°时，甲、乙的速度大小之比是1：2 C．当θ向90°增大的过程中，甲先处于失重状态，后处于超重状态 D．当θ向90°增大的过程中，绳子对甲的拉力始终小于其重力28．（2021春•阜宁县校级月考）某星级宾馆安装一高档电梯，在电梯的底板上安装了一压力传感器，在竖直墙壁上的显示盘上可显示人对传感器的作用力。某乘客乘坐电梯从1层直接到10层，之后又从10层直接回到1层，用照相机进行记录过程中的几个时刻，如图所示，照片的右上角标注了电梯所在梯层及运动方向。则下列说法中正确的是（）A．由图（a）和图（b）可估测出电梯向上启动时的加速度 B．图（b）和图（e）中刻度盘的示数可能相等 C．图（c）电梯的加速度方向向上 D．仅由刻度盘示数大小就可以判断电梯的运动方向29．（2021•云南模拟）随着科技的发展，无人机广泛用于航拍。某无人机飞行过程中，竖直向上的速度vy及水平方向速度vx随飞行时间t的关系如图所示（以竖直向上为正方向）。下列说法正确的是（）A．0～t1时间内无人机处于超重状态 B．0～t1时间内无人机飞行的位移大小为 C．t1时刻无人机飞行至最高点 D．t1～t2时间内无人机做匀变速曲线运动30．（2021春•龙华区校级月考）一质量为m的乘客乘坐竖直电梯上楼，其位移图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示，速度大小用v表示。重力加速度大小为g，以下判断正确的是（）A．0～t1时间内，v增大，FN＞mg B．t1～t2时间内，v减小，FN＜mg C．t2～t3时间内，v减小，FN＜mg D．t2～t3时间内，v增大，FN＞mg31．（2021•广东一模）潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域，浮力顿减，称之为“掉深”。我国南海舰队的某常规型潜艇，是目前世界上唯一的一艘遭遇到海底“掉深”后，还能自救脱险的潜艇，创造了世界潜艇发展史上的奇迹。如图甲，某总质量为3.0×106kg的潜艇，在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行。t＝0时，该潜艇“掉深”，之后在0～30s时间内潜艇竖直方向的v﹣t图像如图乙所示（设竖直向下为正方向）。取重力加速度为10m/s2，不计水的粘滞阻力，则（）A．潜艇在“掉深”前的速度为20m/s B．潜艇在高密度海水区域受到的浮力为3.0×107N C．潜艇“掉深”后竖直向下的最大位移为100m D．潜艇“掉深”后在10～30s时间内处于超重状态32．（2021春•安徽月考）在军事演习中，质量为62kg的空降兵从悬停在空中的直升飞机上跳下，沿竖直方向运动的v﹣t图像如图甲所示，当速度减为零时空降兵恰好落到地面。降落伞用8根对称的绳悬挂空降兵，每根绳与中轴线的夹角均为37°，如图乙所示，不计空降兵所受的阻力，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，重力加速度g取10m/s2，则（）A．空降兵前30s处于失重状态 B．空降兵从300m高处开始跳下 C．空降兵在整个运动过程中的平均速度大小为7.5m/s D．落地前瞬间降落伞的每根绳对空降兵的拉力大小为284N33．（2021•天津模拟）商场的智能扶梯如图所示，扶梯与水平面之间的夹角为θ，扶梯没有站人时以较小的速度v1匀速向上运动，当质量为m的人踏上自动扶梯的水平踏板时，扶梯会自动以加速度a向上匀加速运动，经过时间t加速到较大速度v2后再次匀速向上运动。已知电梯在加速过程人上升的竖直高度为h，人手未接触电梯扶手，重力加速度为g。则（）A．电梯在加速过程中人处于超重状态 B．加速过程中踏板对人的摩擦力不做功 C．加速过程电梯对人做的功为m（v22﹣v12） D．当扶梯以速度v2匀速运动时，支持力做功的功率为mgv2sinθ34．（2021•南充模拟）以前人们盖房子打地基叫打夯，夯锤的结构如图所示。参加打夯的共有5人，四个人分别握住夯锤的一个把手，一个人负责喊号，喊号人一声号子，四个人同时向上用力将夯锤提起，号音一落四人同时松手，夯锤落至地面将地基砸实。某次打夯时，设夯锤的质量为m，将夯锤提起时，每个人都对夯锤施加竖直向上的力，大小均为，力持续的时间为t，然后松手，夯锤落地时将地面砸出一个凹痕。不计空气阻力，则（）A．在上升过程中，夯锤一定处于超重状态 B．松手时夯锤一定处于完全失重状态 C．松手时夯锤的速度大小v＝2gt D．夯锤上升的最大高度hm＝gt235．（2020秋•福州期末）如图所示，电梯的顶部挂有一个弹簧秤，秤下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数为10N，某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为12N，（g＝10m/s2）关于电梯的运动，以下说法正确的是（）A．电梯可能向上加速运动，加速度大小为2m/s2，物体处于超重状态 B．电梯可能向下加速运动，加速度大小为2m/s2，物体处于失重状态 C．电梯可能向上减速运动，加速度大小为2m/s2，物体处于失重状态 D．电梯可能向下减速运动，加速度大小为2m/s2，物体处于超重状态36．（2020秋•山西期末）2020年12月1日，嫦娥五号探测着陆组合器从距离月面约15km处开始实施动力下降，速度从约17km/s降为零后成功着陆月面。之后，探测器开始月面挖掘工作。如图是探测器在月球表面静止后升起国旗并留下“脚印”的图片，下列说法正确的是（）A．组合器动力下降阶段处于超重状态 B．组合器动力下降阶段处于失重状态 C．在月面上留下“脚印”，是因为探测器对月面的压力大于月面对探测器的支持力 D．探测器对月面的压力是由于探测器支撑柱发生形变而产生的37．（2020秋•绍兴期末）下列说法正确的是（）A．火箭燃料燃烧产生气体向下喷出，这些气体反过来给火箭一个反作用力升空，表明先产生作用力后产生反作用力 B．以较大速度行驶的汽车，刹车后难停下来，表明物体的速度越大惯性也越大 C．“天宫一号”绕地球运行时，舱内物体处于完全失重状态 D．伽利略指出力不是维持物体运动状态的原因38．（2020秋•福州期末）2020年11月24日4时30分，长征五号遥五运载火箭成功发射，带着嫦娥五号探测器飞往月球。月球上的探测器通过喷气而获得向上的推力从而悬停在月球表面附近，下列有关说法正确的是（）A．火箭发射瞬间，速度为零，加速度不为零 B．火箭升空后，加速度越来越大，惯性也越来越大 C．火箭发射升空加速上升过程，处于失重状态 D．探测器喷出的气体对探测器产生反作用力，从而使探测器获得推力39．（2020秋•越秀区期末）如图所示，A、B两物体的质量分别为m和2m，B放在光滑的水平桌面上，不计绳重和摩擦，重力加速度为g。轻轻释放A后（）A．绳子中的拉力大小为mg B．两物体的加速度均小于0.5g C．物体A处于失重状态 D．物体B处于超重状态40．（2020秋•天河区期末）某人在地面上用体重计称得体重为490N。他将体重计移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内，体重计的示数如图所示，电梯运行的v﹣t图可能是（取电梯向上运动的方向为正）（）A． B． C． D．三．填空题（共10小题）41．（2020秋•安庆期末）2020年12月17日“嫦娥五号”返回器成功返回，并带回来1.731kg月球土壤，这是时隔44年人类再一次获得月球土壤，全体中国人都为之自豪。假设返回器在接近地面时以10m/s2的加速度竖直向下做匀减速运动，则这些月球土壤对返回器的压力为N，此时土壤处于状态（选填“超重”或“失重”）。42．（2019秋•芜湖期末）质量是60kg的人站在升降机中的体重计上，则：（1）当升降机匀速上升时体重计的读数为N；（2）当升降机以3m/s2的加速度匀加速上升时体重计的读数为N；（3）当体重计的读数是300N时，升降机的加速度大小为m/s2，方向为竖直（向上，向下）43．（2019•湖南学业考试）如图所示，电梯的顶部挂一个弹簧秤，其下端挂了一个质量为5kg的重物，电梯匀速运动时，弹簧秤的示数为50N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为40N（g取10m/s2），则此时电梯的加速度（选填“向上”或“向下”），重物处于（选填“超重”或“失重”）状态。44．（2019•杨浦区二模）一质量为m的人站在电梯中，电梯加速上升，加速度大小为g（g为重力加速度），人对电梯底部的压力大小为；此过程中电梯中的人处于状态（填“超重”或“失重”）45．（2018秋•顺义区期末）升降机地板上放一台秤，台秤的盘中放一质量为10kg的物体。升降机运动中，某时刻，台秤的读数为8kg，则此时物体处于（填“超重”或“失重”）状态，若重力加速度g取10m/s2，其加速度的大小为。46．（2018秋•顺义区期末）在失重条件下，会生产出地面上难以生产的一系列产品：例如形状呈绝对球形的轴承滚珠，拉长几百米长的玻璃纤维等等。用下面的方法，可以模拟一种无重力的环境，以供科学家进行科学实验。飞行员将飞机升到高空后，让其自由下落，可以获25s之久的零重力状态，之后需减速至零，而科学家们最大承受两倍重力的超重状态。若实验时，飞机离地面的高度不得低于500m，则飞机的飞行高度至少应为m．（重力加速度g取10m/s2）47．（2019•湖南学业考试）一小球从距地面5m的空中自由下落，不考虑空气阻力，重力加速度g取10m/s2则小球落地时速度是m/s，小球下落过程处于（填“超重”或“失重”）状态．48．（2018秋•大港区期中）如图所示，台秤的托盘上放有质量为2kg的物体，整个装置放到升降机中，如果升降机以2m/s2的加速度减速上升，则台秤的示数为N．如果升降机以2m/s2的加速度减速下降，则台秤的示数为N．（g取10m/s2）49．（2018春•天心区校级期中）一个质量为m的人站在电梯中，电梯减速下降，加速度大小为（g为重力加速度）。人所受到的合力大小为。此时人处于（选填“超重”或“失重”）状态。50．（2018春•武邑县校级期中）某人在地面上最多能举起60kg的物体，而在一个加速下降的电梯里最多能举起80kg的物体。则电梯的加速度为m/s2．若电梯以此加速度上升，则此人在电梯里最多能举起物体的质量kg（g取10m/s2）。超重和失重知识点：超重和失重一、重力的测量1．方法一：利用牛顿第二定律先测量物体做自由落体运动的加速度g，再用天平测量物体的质量m，利用牛顿第二定律可得G＝mg.2．方法二：利用力的平衡条件将待测物体悬挂或放置在测力计上，使它处于静止状态．这时物体受到的重力的大小等于测力计对物体的拉力或支持力的大小．二、超重和失重1．视重：体重计的示数称为视重，反映了人对体重计的压力．2．失重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象．(2)产生条件：物体具有竖直向下(选填“竖直向上”或“竖直向下”)的加速度．3．超重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象．(2)产生条件：物体具有竖直向上(选填“竖直向上”或“竖直向下”)的加速度．4．完全失重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的状态．(2)产生条件：a＝g，方向竖直向下．技巧点拨一、超重和失重的判断1．对视重的理解当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上相对静止时，弹簧测力计或台秤的示数称为“视重”，大小等于弹簧测力计所受的拉力或台秤所受的压力．当物体处于超重或失重状态时，物体的重力并未变化，只是视重变了．2．判断物体超重与失重的方法(1)从受力的角度判断：超重：物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力，即视重大于重力．失重：物体所受向上的拉力(或支持力)小于重力，即视重小于重力．完全失重：物体所受向上的拉力(或支持力)为零，即视重为零．(2)从加速度的角度判断：①当物体的加速度方向向上(或竖直分量向上)时，处于超重状态，如图1.根据牛顿第二定律：FN－mg＝ma，此时FN>mg，即处于超重状态．可能的运动状态：向上加速或向下减速．图1图2图3②当物体的加速度方向向下(或竖直分量向下)时，处于失重状态，如图2.根据牛顿第二定律：mg－FN＝ma，此时FN<mg，即处于失重状态．可能的运动状态：向下加速或向上减速．③当物体的加速度为g时，处于完全失重状态，如图3根据牛顿第二定律：mg－FN＝ma，此时a＝g，即FN＝0.可能的运动状态：自由落体运动或其他抛体运动．例题精练1．（2021•黄山二模）如图，一小物块从斜面上的A点静止下滑，在AB段和BC段分别做匀加速和匀减速运动，至C点恰好静止，全程斜面体保持静止状态。若小物块在AB段和BC段与斜面间的动摩擦因数分别为μ1和μ2，且AB＝2BC，则（）A．在物块滑行的全过程中，地面对斜面的支持力始终小于物块和斜面的总重力 B．在物块滑行的全过程中，地面对斜面始终没有摩擦力作用 C．由题意知：2μ1+μ2＝3•tanθ D．小物块在下滑过程中先超重再失重随堂练习1．（2021•柳州三模）将重40N的物体放在竖直升降电梯的地板上。某段时间内，物体受到电梯地板的支持力随时间变化的图像如图所示，由此可以判断（）A．t＝1s时刻电梯只可能向上减速运动 B．t＝6s时刻电梯一定处于静止状态 C．t＝11s时刻电梯不可能正在向上运动 D．t＝11s时刻电梯的加速度方向一定竖直向下2．（2020秋•源城区校级月考）如图所示，烧杯中盛有水，放在秤盘上，水中用细线拴一个乒乓球，某时刻细线断了，则此时台秤的读数将（）A．变大 B．变小 C．不变 D．不能确定3．（2021•苏州模拟）应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入。例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动直至物体离开手掌时，在此过程中下列说法正确的是（）A．物体始终处于超重状态 B．物体始终处于失重状态 C．手的加速度方向始终竖直向上 D．手对物体一直做正功4．（2021•永州二模）小芳放学后乘电梯上楼回家，她记录了电梯运行的时间，作出该电梯的v﹣t图象如图所示。则（）A．小芳家所在楼层离地高度为26m B．电梯上升过程中小芳一直处于超重状态 C．电梯加速运动与减速运动的平均速度相同 D．电梯加速运动的加速度与减速运动的加速度相同综合练习一．选择题（共21小题）1．（2021•福建模拟）直升机应急救援能更快速到达作业现场，实施搜索救援工作。如图1所示，救援人员利用绳索吊起伤员之后，和伤员保持相对静止，他们在竖直方向上的速度vy、水平方向上的位移x随时间t的变化图像分别如图2甲、乙所示，忽略空气阻力，则在此过程中（）A．吊绳始终保持竖直状态 B．伤员先处于超重状态，后处于失重状态 C．绳子的拉力对救援人员和伤员先做正功，后不做功 D．从地面上观察，伤员的运动轨迹为一条倾斜的直线2．（2020秋•内江期末）在某工地上大型机械随处可见，其中，塔吊是现代工地必不可少的建筑设备。如图，为吊车在某次工作时，将200kg的建筑材料竖直向上提升过程的v﹣t图象，g取10m/s2。下列判断正确的是（）A．在0～10s内，悬线的拉力恒为2000N B．材料离地面的最大高度为36.4m C．在10s～30s内，材料处于超重状态 D．在40s～56s内，材料处于失重状态3．（2020秋•河池期末）为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示。当此车减速上坡时，则乘客（仅考虑乘客与水平面之间的作用）（）A．处于超重状态 B．所受合力竖直向上 C．受到向前（水平向右）的摩擦力作用 D．受到向后（水平向左）的摩擦力作用4．（2020秋•威海期末）蹦极是一项极限体育项目。运动员从高处跳下，在弹性绳被拉直前做自由落体运动；当弹性绳被拉直后，在弹性绳的弹力作用下，运动员下落一定高度后速度变为0。下列判断正确的是（）A．运动员在整个过程中一直处于失重状态 B．运动员在弹性绳被拉直前处于失重状态，拉直后始终处于超重状态 C．运动员在弹性绳被拉直后，先处于失重状态后处于超重状态 D．运动员在弹性绳被拉直后，先处于超重状态后处于失重状态5．（2021•五模拟）原地纵跳摸高是公安招警体能测试中的一个项目。某质量为m的高三毕业生原地摸高为h，体能测试过程中，该生先下蹲，重心下降h，发力跳起摸到了1.5h的高度。若将该生起跳过程视为匀加速直线运动，忽略空气阻力影响，重力加速度为g，下列说法正确的是（）A．该生起跳瞬间处于失重状态，落地瞬间处于超重状态 B．该生离开地面时的速度大小为v0＝ C．该生在起跳过程中所用时间为t＝ D．该生在起跳过程中对地面的压力大小为FN＝mg6．（2020•上海模拟）人站在升降机中，在升降机下降过程中速度逐渐减小时，以下说法中正确的是（）A．人对底板的压力小于人所受的重力 B．人对底板的压力大于人所受的重力 C．人所受重力将增大 D．人对底板的压力等于人所受的重力7．（2020秋•湖北月考）疫情期间，居家隔离，物资集中转运是保障民生的基本手段，为降低物品在转运过程中的碰撞损伤，转运人员设计了一个带弹簧缓冲装置的转运平台，其原理简化如图，底座与平台间有一轻质弹簧连接，载物平台质量为M，静止在竖直面内，质量为m的物品从距离M正上方h处下落，碰到平台后在很短时间内与平台共速，之后不分离，则以下说法正确的是（）A．m与M碰撞的很短时间内，m处于失重状态 B．m与M碰撞后，运动到最低点过程中，一直做减速运动 C．m与M碰撞后的瞬间，两者的加速度大小为 D．m与M碰撞后，运动到最低点时的加速度为08．（2020秋•东湖区校级月考）为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示。当此车减速上坡时，下列说法正确的是（）A．乘客受到水平向右的摩擦力作用 B．乘客所受合力越来越小 C．乘客处于失重状态 D．乘客所受力的合力沿斜坡向上9．（2020秋•长安区校级月考）如图所示，固定在水平面上的斜面体C上放有一个斜劈A，A的上表面水平且放有物块B。若A、B运动过程中始终保持相对静止。以下说法错误的是（）A．若C斜面光滑，A和B由静止释放，在向下运动时，B处于失重状态 B．若C斜面光滑，A和B由静止释放，在向下运动时，B受到向左的摩擦力 C．若C斜面粗糙，A和B以一定的初速度沿斜面上滑，则B处于超重状态 D．若C斜面粗糙，A和B以一定的初速度沿斜面匀速下滑，B不受摩擦力作用10．（2020•浦口区校级学业考试）一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重，一个可乘10多个人的环形座舱套在竖直柱子上由升降机先送上几十米的高处，然后让座舱自由落下，落到一定位置，制动系统启动，到地面时刚好停下，整个过程中（）A．一直处于失重状态 B．先失重后超重 C．一直处于超重状态 D．先超重后失重11．（2020秋•北海月考）如图所示是某物理兴趣小组记录的物体竖直上升时的速度﹣时间图象，若不计物体受到的空气阻力，则（）A．物体前1s处于失重状态 B．在0～1s内，合力不断减小 C．前4s内位移为6m D．前3s内物体受的拉力不变12．（2020秋•东宝区校级期中）用外力F拉一物体使其做竖直上升运动，不计空气阻力，加速度a随外力F的变化关系如图所示（规定加速度方向竖直向上为正），下列说法正确的是（）A．地球表面在当地的重力加速度为a0 B．物体的质量为 C．当a＝a1时，物体处于失重状态 D．当a＝a1时，拉力F＝a113．（2020•广东学业考试）为探究超重、失重现象，小明同学将一台电子秤搬到一楼的电梯间，他平稳站在电子秤上。在电梯启动前、启动时和刚到二楼停止前，他观察到电子秤中自身体重的示数分别为G0、G1和G2，下列说法正确的是（）A．G1＞G0 B．G1＜G0 C．G1＜G2 D．G0＝G1＝G214．（2020•上饶三模）如图所示，表面光滑的斜面体固定在匀速上升的升降机上，质量相等的A、B两物体用一轻质弹簧连接着，B的上端用一平行斜面的细线拴接在斜面上的固定装置上，斜面的倾角为30°，当升降机突然处于完全失重状态，则A、B两物体的瞬时加速度大小和方向说法正确的是（）A．，方向沿斜面向下；aB＝g，方向沿斜面向下 B．aA＝0，aB＝0 C．aA＝0；aB＝g，方向沿斜面向下 D．，方向垂直斜面向右下方；aB＝g方向竖直向下15．（2019秋•东莞市期末）如图，电梯与水平地面成θ角，一人静止站在电梯水平梯板上，电梯以恒定加速度a启动过程中，水平梯板对人的支持力和摩擦力分别为FN和Ff．若电梯启动加速度减小为，则下面结论正确的是（）A．水平梯板对人的支持力变为 B．水平梯板对人的摩擦力变为 C．电梯加速启动过程中，人处于失重状态 D．水平梯板对人的摩擦力和支持力之比仍为16．（2019秋•合肥期末）如图所示，质量为m的人站在体重计上，随电梯以大小为a的加速度减速上升，重力加速度大小为g。下列说法正确的是（）A．人对体重计的压力大小为m（g﹣a） B．人对体重计的压力小于体重计对人的支持力 C．人对体重计的压力大小为mg D．此时人处于超重状态17．（2019秋•集宁区校级期末）关于超重与失重现象的说法正确的是（）A．处于超重状态的物体其所受重力大于静止时物体所受的重力 B．处于失重状态的物体一定向下加速运动 C．处于超重状态的物体所受合力方向一定与重力方向相反 D．处于失重状态的物体加速度方向可能与重力加速度方向相反18．（2019秋•武昌区校级期中）2010年诺贝尔物理学奖授予英国的安德烈•海姆和康斯坦丁•诺沃肖洛夫，表彰他们在石墨烯材料方面的卓越研究。它是目前世界上已知的强度最高的材料，为“太空电梯”缆线的制造提供可能。近日，日本大林建设公司公布了建造“太空电梯”计划，希望到了2050年，人们不需要搭乘太空船，只要搭电梯就能够圆太空梦。假设有一个从地面赤道上某处连向其正上方地球同步卫星（太空站）的“太空电梯”。下列说法正确的是（）A．“太空电梯”缆线上各处质点均处于完全失重状态 B．“太空电梯”缆线上各处质点的向心加速度相等 C．重量平衡器受力平衡 D．太空站一定受到上面缆线向上的拉力和下面缆线向下的拉力，且这两拉力大小相等19．（2019秋•河南月考）如图所示，质量为m的小球a和质量为2m的小球b用轻弹簧A、B连接并悬挂在天花板上保持静止，水平力F作用在a上并缓慢拉a，当B