人教版（2019）物理必修一同步学习笔记：4.6超重和失重
文档属性
| 名称 | 人教版（2019）物理必修一同步学习笔记：4.6超重和失重 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 3.2MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-11-21 15:32:00 | ||
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文档简介
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人教版（2019）物理必修一同步学习笔记：4.6超重和失重
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．超重、失重的比较
特征状态 加速度 视重(F)与重力的关系 运动情况 受力图
平衡 a＝0 F＝mg 静止或匀速直线运动 INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 必修第一册 苏京\\新建文件夹\\4-105.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 必修第一册 苏京\\4-105.TIF" \* MERGEFORMATINET
超重 竖直向上或有竖直向上的分量 由F－mg＝ma得F＝m(g＋a) >mg 向上加速或向下减速 INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 必修第一册 苏京\\新建文件夹\\4-106.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 必修第一册 苏京\\4-106.TIF" \* MERGEFORMATINET
失重 竖直向下或有竖直向下的分量 由mg－F＝ma得F＝m(g－a)完全失重 a＝g F＝0 自由落体运动、抛体运动 INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 必修第一册 苏京\\新建文件夹\\4-108.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 必修第一册 苏京\\4-108.TIF" \* MERGEFORMATINET
二、超重、失重的有关计算
解决超重和失重问题的一般思路
超重和失重现象的实质就是牛顿第二定律的应用，解答有关问题时：
(1)分析物体运动的加速度方向；
(2)判断物体处于超重状态还是失重状态；
(3)对物体进行受力分析；
(4)利用牛顿第二定律分析和求解．
考点一 超重和失重的分析和判断
1．如图所示，质量为m的游客乘坐环形座舱（套装在竖直柱子），由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下，落到一定位置时，制动系统启动，到地面时刚好停下．已知座舱开始下落时的高度为76m，当落到离地面28m的位置时开始制动做匀减速运动．不计空气阻力，重力加速度为g，则此过程中下列说法中正确的是（ ）
A．当座舱落到离地面50m时，座舱对游客的作用力大小等于mg
B．当座舱落到离地面50m时，座舱对游客的作用力大小大于mg
C．当座舱落到离地面20m时，座舱对游客的作用力大小大于mg
D．当座舱落到离地面20m时，座舱对游客的作用力大小小于mg
【详解】AB．当座舱落到离地面50m时，座舱处于自由落体过程中，所以座舱对游客的作用力大小等于0，故AB错误；
CD．当座舱落到离地面20m时，制动系统已启动，座舱匀减速下落，游客处于超重状态，所以座舱对游客的作用力大小大于mg，C正确，故D错误。
故选C。
考点二 超重、失重的有关计算
2．某同学用台秤研究在电梯中的超失重现象．在地面上称得其体重为500 N，再将台秤移至电梯内称其体重．电梯从t=0时由静止开始运动，到t=11 s时停止，得到台秤的示数F随时间t变化的情况如图所示（g=10 m/s2）。则（ ）
A．电梯为下降过程
B．在10~11 s内电梯的加速度大小为2 m/s2
C．F3的示数为550 Ｎ
D．电梯运行的总位移为19 m
【详解】A．电梯支持力小于重力，合力向下，加速度向下，初始为静止，所以电梯为匀加速下降，支持力等于重力，平衡状态，保持末的速度匀速直线运动，支持力大于重力，合力向上，由于之前的速度向下，所以此阶段向下匀减速。选项A对；
BCD．匀加速阶段加速度
末的速度
此阶段位移
匀速阶段位移
匀减速阶段时间，初速度为末的速度，末速度等于0，所以可得此阶段加速度
根据牛顿第二定律
带入计算得此时的支持力，即，此阶段位移
总位移
C错诶BD正确；
故选ABD。
3．图甲为一弹簧高跷的结构简图。当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后，人就被向上弹起，进而带动高跷跳跃，如图乙所示。则下列说法正确的是（ ）
A．人向上弹起的过程中，一直处于超重状态
B．人向上弹起的过程中，踏板对人的作用力大于人对踏板的作用力
C．弹簧压缩到最短时，高跷对人的作用力大于人受到的重力
D．弹簧压缩到最短时，高跷对人的作用力小于人受到的重力
4．某海洋馆中的“海豚顶球”节目因其互动性强而深受小朋友们的喜爱。如图所示为一海豚把球顶向空中，并等其落下。下列说法正确的是（ ）
A．球在最高点时受到重力和海豚对它的顶力作用
B．球在最高点时速度和加速度都为零
C．球在上升过程中处于超重状态
D．球在下落过程中处于失重状态
5．某电梯运动时可简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t=0时由静止开始上升，其加速度a与时间t的关系如图所示。下列相关说法正确的是（ ）
A．t=6 s时，电梯处于失重状态
B．7~53 s时间内，绳索拉力最小
C．t=59 s时，电梯处于超重状态
D．t=60 s时，电梯速度恰好为0
6．如图所示为两种形式的电梯，甲是商场中常用的扶梯，乙是居民楼中常用的直梯。则当它们都加速上升时（加速度方向如图所示）。下列说法正确的是（ ）
A．甲电梯上的人受到重力、支持力和摩擦力的作用
B．甲电梯上的人处于失重状态
C．乙电梯中的人处于失重状态
D．乙电梯中的人受到重力、支持力和摩擦力的作用
7．电梯的顶部挂一个弹簧测力计，测力计下端挂了一个质量为1 kg的重物，电梯匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10 N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为12 N.关于电梯的运动（如图所示），下列说法正确的是（g取10 m/s2）（ ）
A．电梯可能向上加速运动，加速度大小为2 m/s2
B．电梯可能向下加速运动，加速度大小为4 m/s2
C．电梯一定向上减速运动，加速度大小为4 m/s2
D．电梯一定向下减速运动，加速度大小为2 m/s2
8．下列有关超重与失重的说法正确的是（ ）
A．体操运动员双手握住单杠吊在空中静止不动时处于失重状态
B．蹦床运动员在空中上升和下降过程中都处于失重状态
C．举重运动员在举起杠铃后静止不动的那段时间内处于超重状态
D．完全失重就是物体失去了重力
9．如图所示，质量为M的斜面体始终处于静止状态，重力加速度为g，当质量为m的物体以加速度a沿斜面加速下滑时有（ ）
A．地面对斜面体的支持力大于
B．地面对斜面体的支持力等于
C．地面对斜面体的支持力小于
D．由于不知道a的具体数值，无法判断地面对斜面体的支持力的大小与的关系
10．2021年9月17日，搭载着3名英雄航天员的神舟十二号载人飞船返回舱成功着陆于东风着陆场，标志着神舟十二号返回任务取得圆满成功，航天员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验，下列说法正确的是（ ）
A．火箭加速上升时，航天员处于超重状态
B．火箭加速上升时，航天员对座椅的压力小于自身重力
C．在飞船绕地球运行时，航天员处于完全失重状态，则航天员的重力消失了
D．飞船落地前减速下落时，航天员处于失重状态
11．如图，用一细绳将条形磁铁A竖直挂起来，A的下端吸起一小铁块B。A、B质量相等并处于静止状态。现将细绳烧断，不计空气阻力，在A、B同时下落的过程中（ ）
A．小铁块B的加速度为零 B．磁铁A的加速度为2g
C．A、B之间弹力为零 D．A、B整体处于完全失重状态
12．某同学研究超重和失重现象。将一矿泉水瓶底部钻一小孔后装满水，打开瓶盖，现将此矿泉水瓶竖直向上抛出，矿泉水瓶始终保持底部朝下，重力加速度大小为g，忽略空气阻力，则关于矿泉水瓶被抛出后，在空中运动的过程，下列说法正确的是（ ）
A．当矿泉水瓶向上运动时，底部有水漏出，向下运动时，底部没有水漏出
B．当矿泉水瓶向上运动时，底部没有水漏出，向下运动时，底部有水漏出
C．无论矿泉水瓶向上运动还是向下运动，底部都有水漏出
D．无论矿泉水瓶向上运动还是向下运动，底部都没有水漏出
13．如图所示是某同学站在力传感器上做下蹲-起立的动作时记录的压力F随时间t变化的图线． 由图线可知该同学（ ）
A．做了一次下蹲-起立的动作
B．做了两次下蹲-起立的动作，且下蹲后约4s起立
C．下蹲过程处于失重状态，起立过程处于超重状态
D．下蹲过程先处于失重状态后处于超重状态
14．如图所示，蹦床运动员从空中落到床面上，运动员从接触床面下降到最低点为第一过程，从最低点上升到离开床面为第二过程，则运动员（ ）
A．在第一过程中始终处于失重状态
B．在第二过程中始终处于超重状态
C．在第一过程中先处于失重状态，后处于超重状态
D．在第二过程中先处于超重状态，后处于失重状态
15．某实验小组利用DIS系统观察超重和失重现象。他们在学校电梯房内做实验，在电梯天花板上固定一个力传感器，测量挂钩向下，并在挂钩上悬挂一个重为10N的钩码，在电梯运动过程中，计算机显示屏上显示出如图所示图象，以下根据图象分析所得结论错误的是（ ）
A．该图象显示出了力传感器对钩码的拉力大小随时间的变化情况
B．从时刻t1到t2，钩码处于失重状态，从时刻t3到t4，钩码处于超重状态
C．电梯可能先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后静止
D．电梯可能先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后静止
3．C
【详解】A．人向上弹起的过程中，经历了先加速后减速的过程，所以先有向上的加速度，后有向下的加速度，人先处于超重状态，后处于失重状态，故A错误；
B．踏板对人的作用力与人对踏板的作用力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律，二者大小始终相等，故B错误；
CD．弹簧压缩到最短时，人有竖直向上的加速度，根据牛顿第二定律，可知高跷对人的作用力大于人的重力，故C正确，D错误。
故选C。
4．D
【详解】A．海豚把球顶向空中后，球只在重力作用下运动，球在最高处只受到重力，故A错误；
B．球上升到最高点时只受重力作用，速度为零，加速度为g，故B错误；
C．球在上升过程中只受到重力的作用，有向下的加速度，处于失重状态，故C错误；
D．球在下落过程中只受到重力的作用，加速度为g，加速度的方向向下，处于失重状态，故D正确。
故选D。
5．D
【详解】A．根据a-t图像可知t=6 s时电梯的加速度向上，电梯处于超重状态，故A错误；
B．53~55 s时间内，加速度的方向向下，电梯处于失重状态，绳索的拉力小于电梯的重力；而7~53 s时间内，a=0，电梯处于平衡状态，绳索拉力等于电梯的重力，应大于电梯失重时绳索的拉力，所以这段时间内绳索拉力不是最小，故B错误；
C．t=59 s时，电梯减速向上运动，加速度方向向下，电梯处于失重状态，故C错误；
D．根据a-t图像与横轴所围的面积表示速度的变化量，由几何知识可知，60 s内电梯速度的变化量为0，而电梯的初速度为0，所以t=60 s时，电梯速度恰好为0，故D正确。
故选D。
【点睛】当物体只在竖直方向上运动时，加速度向下即为失重，加速度向上即为超重。与运动方向无关。
6．A
【详解】A．甲电梯上的人有斜向左上方的加速度，所受合力斜向左上方，因而人受到水平向左的摩擦力、重力、支持力三个力的作用，故A正确；
BC．由于甲、乙电梯中的人均具有向上的加速度，所以人都处于超重状态，故BC错误；
D．乙电梯中的人具有向上的加速度，且由受力分析可知，人水平方向不受外力，即人在水平方向不受摩擦力，故D错误。
故选A。
7．A
【详解】电梯匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10 N，知重物的重力等于10 N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为12 N，对重物有
解得
方向竖直向上，则电梯的加速度大小为2 m/s2，方向竖直向上，电梯可能向上做加速运动，也可能向下做减速运动，故A正确，BCD错误。
故选A。
8．B
【详解】A．体操运动员双手握住单杠吊在空中静止不动时单杠对运动员的拉力大小等于运动员的重力，运动员既不处于超重状态也不处于失重状态，故A错误；
B．蹦床运动员在空中上升和下降过程中都有方向竖直向下的加速度，都处于失重状态，故B正确；
C．举重运动员在举起杠铃后静止不动的那段时间内，地面对运动员和杠铃的支持力大小等于运动员和杠铃的重力，运动员和杠铃既不处于超重状态也不处于失重状态，故C错误；
D．不论是超重、失重或是完全失重，物体所受的重力都没有发生改变，故D错误。
故选B。
9．C
【详解】对斜面体和物体组成的系统，当物体具有向下的加速度而斜面体保持平衡时，可以认为系统的重心向下运动，故系统具有向下的加速度，处于失重状态，所受到的地面的支持力小于系统的重力。
故选C。
10．A
【详解】AB．火箭加速上升时，加速度方向向上，根据牛顿第二定律可知航天员受到的支持力大于自身的重力，航天员处于超重状态，对座椅的压力大于自身重力，故A正确，B错误；
C．航天员处于完全失重状态时，仍然受重力，故C错误；
D．飞船落地前减速下落时，加速度方向向上，根据牛顿第二定律可知航天员受到的支持力大于自身的重力，航天员处于超重状态，故D错误。
故选A。
11．D
【详解】AB．细绳烧断后，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到
加速度大小为
方向竖直向下，故A、B错误。
C．由于条形磁铁A对B有向上的吸引力，则A对B一定有向下有弹力，大小等于磁铁的引力，故C错误。
D．细绳烧断后，A、B同时下落，不计空气阻力，重力加速度为g，属于完全失重状态，故D正确。
故选D。
12．D
【详解】AB．抛出后在空中向上或向下运动的水瓶，只在重力的作用下运动，即处于失重状态，失重状态下的液体内部没有压力，所以水不会漏出来，故A、B错误；
CD．无论水瓶向上或者向下，或者向其他方向运动，瓶子都处于失重状态，瓶内液体内部没有压力，所以水不会漏出来；故C错误，D正确。
故选D。
13．AD
【分析】失重状态：当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；超重状态：当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度．人下蹲过程分别有失重和超重两个过程，先是加速下降失重，到达一个最大速度后再减速下降超重，起立也是如此．
【详解】人下蹲动作包含有失重和超重两个过程，先是加速下降失重，到达一个最大速度后再减速下降超重，即先失重再超重；同理，起立动作也包含两个过程，先加速向上超重，后减速向上失重．对应图象可知，该同学做了一次下蹲-起立的动作，故B、C错误，A、D正确．故选AD．
【点睛】本题考查物理知识与生活的联系，注意细致分析物理过程，仔细观察速度的变化情况，与超失重的概念联系起来加以识别．
14．CD
【详解】AC．运动员刚接触床面时，重力大于弹力，运动员向下做加速运动，运动员处于失重状态；当弹力增大到等于重力时速度最大；继续下降，弹力大于重力，做向下减速运动，运动员处于超重状态，即在第一过程中先处于失重状态，后处于超重状态，A错误，C正确；
BD．在第二过程中运动员先向上加速运动，处于超重状态，后向上减速运动，处于失重状态，B错误，D正确。
故选CD。
15．D
【详解】A．题图中图象显示了力传感器对钩码的拉力大小随时间的变化情况。故A正确，不符合题意；
B．0~t1，钩码受力平衡；t1~t2，拉力小于10N，钩码处于失重状态；t2~t3，钩码受力平衡；t3~t4，拉力大于10N，钩码处于超重状态。故B正确，不符合题意；
CD．由于不知道电梯运动方向，则电梯可能先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后静止；电梯也可能先匀速向上，接着减速向上，再静止，然后加速向上，最后匀速。故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。
故选D。
知识梳理
考点归纳
巩固练习
参考答案
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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" 21世纪教育网(www.21cnjy.com)
人教版（2019）物理必修一同步学习笔记：4.6超重和失重
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．超重、失重的比较
特征状态 加速度 视重(F)与重力的关系 运动情况 受力图
平衡 a＝0 F＝mg 静止或匀速直线运动 INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 必修第一册 苏京\\新建文件夹\\4-105.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 必修第一册 苏京\\4-105.TIF" \* MERGEFORMATINET
超重 竖直向上或有竖直向上的分量 由F－mg＝ma得F＝m(g＋a) >mg 向上加速或向下减速 INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 必修第一册 苏京\\新建文件夹\\4-106.TIF" \* MERGEFORMAT INCLUDEPICTURE "F:\\米昕\\2021\\同步\\物理 人教版 必修第一册 苏京\\4-106.TIF" \* MERGEFORMATINET
失重 竖直向下或有竖直向下的分量 由mg－F＝ma得F＝m(g－a)
二、超重、失重的有关计算
解决超重和失重问题的一般思路
超重和失重现象的实质就是牛顿第二定律的应用，解答有关问题时：
(1)分析物体运动的加速度方向；
(2)判断物体处于超重状态还是失重状态；
(3)对物体进行受力分析；
(4)利用牛顿第二定律分析和求解．
考点一 超重和失重的分析和判断
1．如图所示，质量为m的游客乘坐环形座舱（套装在竖直柱子），由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下，落到一定位置时，制动系统启动，到地面时刚好停下．已知座舱开始下落时的高度为76m，当落到离地面28m的位置时开始制动做匀减速运动．不计空气阻力，重力加速度为g，则此过程中下列说法中正确的是（ ）
A．当座舱落到离地面50m时，座舱对游客的作用力大小等于mg
B．当座舱落到离地面50m时，座舱对游客的作用力大小大于mg
C．当座舱落到离地面20m时，座舱对游客的作用力大小大于mg
D．当座舱落到离地面20m时，座舱对游客的作用力大小小于mg
【详解】AB．当座舱落到离地面50m时，座舱处于自由落体过程中，所以座舱对游客的作用力大小等于0，故AB错误；
CD．当座舱落到离地面20m时，制动系统已启动，座舱匀减速下落，游客处于超重状态，所以座舱对游客的作用力大小大于mg，C正确，故D错误。
故选C。
考点二 超重、失重的有关计算
2．某同学用台秤研究在电梯中的超失重现象．在地面上称得其体重为500 N，再将台秤移至电梯内称其体重．电梯从t=0时由静止开始运动，到t=11 s时停止，得到台秤的示数F随时间t变化的情况如图所示（g=10 m/s2）。则（ ）
A．电梯为下降过程
B．在10~11 s内电梯的加速度大小为2 m/s2
C．F3的示数为550 Ｎ
D．电梯运行的总位移为19 m
【详解】A．电梯支持力小于重力，合力向下，加速度向下，初始为静止，所以电梯为匀加速下降，支持力等于重力，平衡状态，保持末的速度匀速直线运动，支持力大于重力，合力向上，由于之前的速度向下，所以此阶段向下匀减速。选项A对；
BCD．匀加速阶段加速度
末的速度
此阶段位移
匀速阶段位移
匀减速阶段时间，初速度为末的速度，末速度等于0，所以可得此阶段加速度
根据牛顿第二定律
带入计算得此时的支持力，即，此阶段位移
总位移
C错诶BD正确；
故选ABD。
3．图甲为一弹簧高跷的结构简图。当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后，人就被向上弹起，进而带动高跷跳跃，如图乙所示。则下列说法正确的是（ ）
A．人向上弹起的过程中，一直处于超重状态
B．人向上弹起的过程中，踏板对人的作用力大于人对踏板的作用力
C．弹簧压缩到最短时，高跷对人的作用力大于人受到的重力
D．弹簧压缩到最短时，高跷对人的作用力小于人受到的重力
4．某海洋馆中的“海豚顶球”节目因其互动性强而深受小朋友们的喜爱。如图所示为一海豚把球顶向空中，并等其落下。下列说法正确的是（ ）
A．球在最高点时受到重力和海豚对它的顶力作用
B．球在最高点时速度和加速度都为零
C．球在上升过程中处于超重状态
D．球在下落过程中处于失重状态
5．某电梯运动时可简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t=0时由静止开始上升，其加速度a与时间t的关系如图所示。下列相关说法正确的是（ ）
A．t=6 s时，电梯处于失重状态
B．7~53 s时间内，绳索拉力最小
C．t=59 s时，电梯处于超重状态
D．t=60 s时，电梯速度恰好为0
6．如图所示为两种形式的电梯，甲是商场中常用的扶梯，乙是居民楼中常用的直梯。则当它们都加速上升时（加速度方向如图所示）。下列说法正确的是（ ）
A．甲电梯上的人受到重力、支持力和摩擦力的作用
B．甲电梯上的人处于失重状态
C．乙电梯中的人处于失重状态
D．乙电梯中的人受到重力、支持力和摩擦力的作用
7．电梯的顶部挂一个弹簧测力计，测力计下端挂了一个质量为1 kg的重物，电梯匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10 N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为12 N.关于电梯的运动（如图所示），下列说法正确的是（g取10 m/s2）（ ）
A．电梯可能向上加速运动，加速度大小为2 m/s2
B．电梯可能向下加速运动，加速度大小为4 m/s2
C．电梯一定向上减速运动，加速度大小为4 m/s2
D．电梯一定向下减速运动，加速度大小为2 m/s2
8．下列有关超重与失重的说法正确的是（ ）
A．体操运动员双手握住单杠吊在空中静止不动时处于失重状态
B．蹦床运动员在空中上升和下降过程中都处于失重状态
C．举重运动员在举起杠铃后静止不动的那段时间内处于超重状态
D．完全失重就是物体失去了重力
9．如图所示，质量为M的斜面体始终处于静止状态，重力加速度为g，当质量为m的物体以加速度a沿斜面加速下滑时有（ ）
A．地面对斜面体的支持力大于
B．地面对斜面体的支持力等于
C．地面对斜面体的支持力小于
D．由于不知道a的具体数值，无法判断地面对斜面体的支持力的大小与的关系
10．2021年9月17日，搭载着3名英雄航天员的神舟十二号载人飞船返回舱成功着陆于东风着陆场，标志着神舟十二号返回任务取得圆满成功，航天员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验，下列说法正确的是（ ）
A．火箭加速上升时，航天员处于超重状态
B．火箭加速上升时，航天员对座椅的压力小于自身重力
C．在飞船绕地球运行时，航天员处于完全失重状态，则航天员的重力消失了
D．飞船落地前减速下落时，航天员处于失重状态
11．如图，用一细绳将条形磁铁A竖直挂起来，A的下端吸起一小铁块B。A、B质量相等并处于静止状态。现将细绳烧断，不计空气阻力，在A、B同时下落的过程中（ ）
A．小铁块B的加速度为零 B．磁铁A的加速度为2g
C．A、B之间弹力为零 D．A、B整体处于完全失重状态
12．某同学研究超重和失重现象。将一矿泉水瓶底部钻一小孔后装满水，打开瓶盖，现将此矿泉水瓶竖直向上抛出，矿泉水瓶始终保持底部朝下，重力加速度大小为g，忽略空气阻力，则关于矿泉水瓶被抛出后，在空中运动的过程，下列说法正确的是（ ）
A．当矿泉水瓶向上运动时，底部有水漏出，向下运动时，底部没有水漏出
B．当矿泉水瓶向上运动时，底部没有水漏出，向下运动时，底部有水漏出
C．无论矿泉水瓶向上运动还是向下运动，底部都有水漏出
D．无论矿泉水瓶向上运动还是向下运动，底部都没有水漏出
13．如图所示是某同学站在力传感器上做下蹲-起立的动作时记录的压力F随时间t变化的图线． 由图线可知该同学（ ）
A．做了一次下蹲-起立的动作
B．做了两次下蹲-起立的动作，且下蹲后约4s起立
C．下蹲过程处于失重状态，起立过程处于超重状态
D．下蹲过程先处于失重状态后处于超重状态
14．如图所示，蹦床运动员从空中落到床面上，运动员从接触床面下降到最低点为第一过程，从最低点上升到离开床面为第二过程，则运动员（ ）
A．在第一过程中始终处于失重状态
B．在第二过程中始终处于超重状态
C．在第一过程中先处于失重状态，后处于超重状态
D．在第二过程中先处于超重状态，后处于失重状态
15．某实验小组利用DIS系统观察超重和失重现象。他们在学校电梯房内做实验，在电梯天花板上固定一个力传感器，测量挂钩向下，并在挂钩上悬挂一个重为10N的钩码，在电梯运动过程中，计算机显示屏上显示出如图所示图象，以下根据图象分析所得结论错误的是（ ）
A．该图象显示出了力传感器对钩码的拉力大小随时间的变化情况
B．从时刻t1到t2，钩码处于失重状态，从时刻t3到t4，钩码处于超重状态
C．电梯可能先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后静止
D．电梯可能先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后静止
3．C
【详解】A．人向上弹起的过程中，经历了先加速后减速的过程，所以先有向上的加速度，后有向下的加速度，人先处于超重状态，后处于失重状态，故A错误；
B．踏板对人的作用力与人对踏板的作用力是一对作用力与反作用力，根据牛顿第三定律，二者大小始终相等，故B错误；
CD．弹簧压缩到最短时，人有竖直向上的加速度，根据牛顿第二定律，可知高跷对人的作用力大于人的重力，故C正确，D错误。
故选C。
4．D
【详解】A．海豚把球顶向空中后，球只在重力作用下运动，球在最高处只受到重力，故A错误；
B．球上升到最高点时只受重力作用，速度为零，加速度为g，故B错误；
C．球在上升过程中只受到重力的作用，有向下的加速度，处于失重状态，故C错误；
D．球在下落过程中只受到重力的作用，加速度为g，加速度的方向向下，处于失重状态，故D正确。
故选D。
5．D
【详解】A．根据a-t图像可知t=6 s时电梯的加速度向上，电梯处于超重状态，故A错误；
B．53~55 s时间内，加速度的方向向下，电梯处于失重状态，绳索的拉力小于电梯的重力；而7~53 s时间内，a=0，电梯处于平衡状态，绳索拉力等于电梯的重力，应大于电梯失重时绳索的拉力，所以这段时间内绳索拉力不是最小，故B错误；
C．t=59 s时，电梯减速向上运动，加速度方向向下，电梯处于失重状态，故C错误；
D．根据a-t图像与横轴所围的面积表示速度的变化量，由几何知识可知，60 s内电梯速度的变化量为0，而电梯的初速度为0，所以t=60 s时，电梯速度恰好为0，故D正确。
故选D。
【点睛】当物体只在竖直方向上运动时，加速度向下即为失重，加速度向上即为超重。与运动方向无关。
6．A
【详解】A．甲电梯上的人有斜向左上方的加速度，所受合力斜向左上方，因而人受到水平向左的摩擦力、重力、支持力三个力的作用，故A正确；
BC．由于甲、乙电梯中的人均具有向上的加速度，所以人都处于超重状态，故BC错误；
D．乙电梯中的人具有向上的加速度，且由受力分析可知，人水平方向不受外力，即人在水平方向不受摩擦力，故D错误。
故选A。
7．A
【详解】电梯匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10 N，知重物的重力等于10 N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为12 N，对重物有
解得
方向竖直向上，则电梯的加速度大小为2 m/s2，方向竖直向上，电梯可能向上做加速运动，也可能向下做减速运动，故A正确，BCD错误。
故选A。
8．B
【详解】A．体操运动员双手握住单杠吊在空中静止不动时单杠对运动员的拉力大小等于运动员的重力，运动员既不处于超重状态也不处于失重状态，故A错误；
B．蹦床运动员在空中上升和下降过程中都有方向竖直向下的加速度，都处于失重状态，故B正确；
C．举重运动员在举起杠铃后静止不动的那段时间内，地面对运动员和杠铃的支持力大小等于运动员和杠铃的重力，运动员和杠铃既不处于超重状态也不处于失重状态，故C错误；
D．不论是超重、失重或是完全失重，物体所受的重力都没有发生改变，故D错误。
故选B。
9．C
【详解】对斜面体和物体组成的系统，当物体具有向下的加速度而斜面体保持平衡时，可以认为系统的重心向下运动，故系统具有向下的加速度，处于失重状态，所受到的地面的支持力小于系统的重力。
故选C。
10．A
【详解】AB．火箭加速上升时，加速度方向向上，根据牛顿第二定律可知航天员受到的支持力大于自身的重力，航天员处于超重状态，对座椅的压力大于自身重力，故A正确，B错误；
C．航天员处于完全失重状态时，仍然受重力，故C错误；
D．飞船落地前减速下落时，加速度方向向上，根据牛顿第二定律可知航天员受到的支持力大于自身的重力，航天员处于超重状态，故D错误。
故选A。
11．D
【详解】AB．细绳烧断后，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到
加速度大小为
方向竖直向下，故A、B错误。
C．由于条形磁铁A对B有向上的吸引力，则A对B一定有向下有弹力，大小等于磁铁的引力，故C错误。
D．细绳烧断后，A、B同时下落，不计空气阻力，重力加速度为g，属于完全失重状态，故D正确。
故选D。
12．D
【详解】AB．抛出后在空中向上或向下运动的水瓶，只在重力的作用下运动，即处于失重状态，失重状态下的液体内部没有压力，所以水不会漏出来，故A、B错误；
CD．无论水瓶向上或者向下，或者向其他方向运动，瓶子都处于失重状态，瓶内液体内部没有压力，所以水不会漏出来；故C错误，D正确。
故选D。
13．AD
【分析】失重状态：当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；超重状态：当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度．人下蹲过程分别有失重和超重两个过程，先是加速下降失重，到达一个最大速度后再减速下降超重，起立也是如此．
【详解】人下蹲动作包含有失重和超重两个过程，先是加速下降失重，到达一个最大速度后再减速下降超重，即先失重再超重；同理，起立动作也包含两个过程，先加速向上超重，后减速向上失重．对应图象可知，该同学做了一次下蹲-起立的动作，故B、C错误，A、D正确．故选AD．
【点睛】本题考查物理知识与生活的联系，注意细致分析物理过程，仔细观察速度的变化情况，与超失重的概念联系起来加以识别．
14．CD
【详解】AC．运动员刚接触床面时，重力大于弹力，运动员向下做加速运动，运动员处于失重状态；当弹力增大到等于重力时速度最大；继续下降，弹力大于重力，做向下减速运动，运动员处于超重状态，即在第一过程中先处于失重状态，后处于超重状态，A错误，C正确；
BD．在第二过程中运动员先向上加速运动，处于超重状态，后向上减速运动，处于失重状态，B错误，D正确。
故选CD。
15．D
【详解】A．题图中图象显示了力传感器对钩码的拉力大小随时间的变化情况。故A正确，不符合题意；
B．0~t1，钩码受力平衡；t1~t2，拉力小于10N，钩码处于失重状态；t2~t3，钩码受力平衡；t3~t4，拉力大于10N，钩码处于超重状态。故B正确，不符合题意；
CD．由于不知道电梯运动方向，则电梯可能先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后静止；电梯也可能先匀速向上，接着减速向上，再静止，然后加速向上，最后匀速。故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。
故选D。
知识梳理
考点归纳
巩固练习
参考答案
21世纪教育网 www.21cnjy.com 精品试卷·第 2 页 （共 2 页）
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