4.6超重与失重
1、知道常用的测量重力的方法。
2、了解超重和失重的含义，认识超重和失重现象。
3、能运用牛顿运动定律分析求解超重、失重问题。
一、基本概念
1、实重和视重
（1）实重：物体实际所受的重力，它与物体的运动状态无关.
（2）视重：当物体在竖直方向上有加速度时，物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力.此时弹簧测力计的示数或台秤的示数即为视重.
2、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：物体具有向上的加速度.
3、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：物体具有向下的加速度.
4、完全失重
(1)定义：物体对支持物(或悬挂物)完全没有作用力的现象称为完全失重现象
(2)产生条件：物体的加速度a＝g，方向竖直向下.
二、判断超重和失重的方法
1、从受力的角度判断
当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时，物体处于超重状态；小于重力时，物体处于失重状态；等于零时，物体处于完全失重状态.
2、从加速度的角度判断
当物体具有向上的加速度时，物体处于超重状态；具有向下的加速度时，物体处于失重状态；向下的加速度等于重力加速度时，物体处于完全失重状态.
特征状态 加速度 视重(F)与重力关系 运动情况 受力示意图
平衡 a＝0 F＝mg 静止或匀速直线运动
超重 向上 由F－mg＝ma得F＝m(g＋a)>mg 向上加速或向下减速
失重 向下 由mg－F＝ma得F＝m(g－a)完全失重 向下且a＝g 由mg－F＝ma得F＝0 自由落体运动，抛体运动
（2023秋 雁塔区期末）某质量为60kg的人站在随电梯运动的台秤上观看自身体重随电梯运动的变化情况，若电梯运动的v﹣t图像如图所示。（取电梯向上运动的方向为正，g取10m/s2）下列表述正确的是（ ）
A．0～2s内，台秤示数为660N，电梯加速上升，人处于失重状态
B．0～2s内，台秤示数为540N，电梯加速上升，人处于超重状态
C．5s～6s内，台秤示数为720N，电梯减速上升，人处于超重状态
D．5s～6s内，台秤示数为480N，电梯减速上升，人处于失重状态
（2023秋 台州期末）杭州外卖小哥彭清林“惊人一跳”挽救了一名年轻女子。彭清林在空中可看作自由下落，时间约为1.8s，以下说法正确的是（ ）
A．下落高度约为32m
B．落水前1s内的位移约为5m
C．落水前的瞬时速度约为32m/s
D．自由下落过程中彭清林处于失重状态
（2023秋 龙华区期末）如图（a），一重物放在电梯内的压力传感器上，传感器可测出重物对它的压力F。在t＝0时刻电梯由静止开始竖直上升，t＝22s时停止运动。传感器示数F与时间t的关系如图（b）所示，g＝10m/s2。则（ ）
A．4～18s电梯处于静止状态
B．0～4s重物处于超重状态
C．18～22s电梯做加速运动
D．从图中可求出重物质量为5kg
（2023秋 包河区校级期末）如图所示，电梯内有一同学，旁边有一台秤，上面放一个重物，当电梯做匀速直线运动时，台秤的示数为8N，某时刻起持续10s，该同学观察到台秤的示数为9.6N，已知该同学的质量为50kg，g取10m/s2，这10s内，则该同学判断正确的是（ ）
A．电梯一定是向上运动
B．自己是处于失重状态
C．电梯的加速度大小为1m/s2
D．自己对电梯轿厢的压力为600N
三、对超重和失重现象的理解
1、发生超重或失重现象时，物体所受的重力没有变化，只是压力(或拉力)变大或变小了(即“视重”变大或变小了).
2、物体处于超重或失重状态只与加速度方向有关，而与速度方向无关.
3、物体超重或失重多少由物体的质量 m 和竖直加速度 a 共同决定，其大小等于 ma.
4、在完全失重的状态下，一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如天平失效、浸在水中的物体不再受浮力作用、液柱不再产生压强等.
（2023秋 太原期末）蹦极是一项极限体育项目，运动员身拴弹性绳从高处跳下，在弹性绳被拉直前做自由落体运动。当弹性绳被拉直后，运动员继续下降，到达最低点后再向上运动。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．运动员下降过程中，在弹性绳被拉直后，一直处于失重状态
B．运动员下降过程中，在弹性绳被拉直后，先处于超重状态后处于失重状态
C．运动员上升过程中，在弹性绳恢复原长前，一直处于超重状态
D．运动员上升过程中，在弹性绳恢复原长前，先处于超重状态后处于失重状态
（2023秋 下城区校级期末）某校把跳长绳作为一项常规运动项目，其中一种运动方式为：由12人一起进长绳，计算同步一起跳的个数。跳绳的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．起跳离开地面前，学生对地面的压力是由于地面发生了形变
B．起跳离开地面的瞬间，学生受到的重力与地面对学生的支持力大小相等
C．起跳加速离开地面时，学生对地面的压力与地面对学生的支持力大小相等
D．学生从最高点开始下落至速度为零的过程中，先处于完全失重状态，再处于超重状态，最后处于失重状态
（2023秋 海淀区期末）如图所示，某同学站在体重计上观察超重与失重现象。由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程；由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程。她稳定站立时，体重计的示数为A0，关于实验现象，下列说法正确的是（ ）
A．“下蹲”过程，体重计的示数一直小于A0
B．“起立”过程，体重计的示数一直大于A0
C．“起立”的过程，先出现失重现象后出现超重现象
D．“起立”、“下蹲”过程，都能出现体重计的示数大于A0的现象
（2023秋 石家庄期末）如图所示，一个盛水的容器底部有一小孔。静止时用手指堵住小孔不让它漏水，假设容器在下述几种运动过程中始终保持平动，且忽略空气阻力，则（ ）
A．容器自由下落时，小孔向下漏水
B．将容器竖直向上抛出，容器向上运动时，小孔向下漏水；容器向下运动时，小孔不向下漏水
C．将容器竖直向上抛出，不管是容器向上运动，还是向下运动，小孔都向下漏水
D．将容器竖直向上抛出，不管是容器向上运动，还是向下运动，小孔都不向下漏水
（2023秋 新市区校级期末）将一个质量为0.5kg的小球竖直向上抛出，最终落回抛出点，运动过程中所受阻力大小恒定，方向与运动方向相反。该过程的v﹣t图像如图所示，g取10m/s2。则小球（ ）
A．受到的阻力大小为6N
B．落回到抛出点时的速度大小为
C．上升过程与下落过程都处于超重状态
D．上升过程与下落过程所用时间之比为2：3
（2023秋 新城区期末）某地铁站配置了智能化电动扶梯，当扶梯上没人时，扶梯是静止的，当乘客站上扶梯时，扶梯先加速，再匀速上升。当扶梯加速上升时，站在扶梯上的乘客（ ）
A．受到的重力变大 B．受到的重力变小
C．处于超重状态 D．处于失重状态
（2023秋 玉溪期末）某人操控无人机从地面沿直线竖直向上升空，无人机向上经历加速、匀速和减速过程最后悬停在空中，下列说法正确的是（ ）
A．加速运动过程中无人机处于失重状态
B．匀速运动过程中无人机处于失重状态
C．减速运动过程中无人机处于失重状态
D．悬停时无人机处于失重状态
（2023秋 苏州期末）如图所示是某同学站在力传感器上做“下蹲—起立”的动作时记录的力随时间变化的图像，由图像可知，该同学的体重约为500N，除此以外，还可以得到的信息是（ ）
A．该同学做了两次“下蹲﹣起立”的动作
B．下蹲过程中人先处于超重状态，后处于失重状态
C．起立过程中人一直处于超重状态
D．该同学做了一次“下蹲﹣起立”的动作，且下蹲后停顿约2.8s后起立
（2023秋 越秀区期末）如图所示为小朋友在玩“儿童蹦极”，拴在小朋友腰间左右两侧是弹性极好的相同的橡皮绳。若小朋友从最低位置在橡皮绳拉动下由静止开始上升（此时橡皮绳伸长最大），直至上升到橡皮绳处于原长的过程中，下列说法中正确的有（ ）
A．小朋友始终处于超重状态
B．小朋友始终处于失重状态
C．小朋友的速度最大时，加速度等于零
D．小朋友处于最低点位置时，速度为零，加速度也为零
（2023秋 南开区期末）某课外兴趣小组开展超重、失重体验与研究。在竖直运行的升降电梯内地板上放一体重计，小郭同学站在体重计上，电梯静止时体重计示数为50kg。某一段时间内，发现体重计示数稳定如图所示。若g＝10m/s2，则在这段时间内（ ）
A．电梯在向下做匀速运动
B．电梯的加速度为2m/s2，方向一定竖直向下
C．电梯在以2m/s2的加速度向下匀减速运行中
D．小郭同学的体重变为40kg
（2023秋 盘龙区期末）2023年10月3日，杭州亚运会跳水女子10m跳台决赛展开争夺，中国队选手全红婵以438.20分夺得冠军，队友陈芋汐落后2.55分获得亚军，马来西亚选手帕姆格以280.50分排名第三。图甲是中国队选手全红婵获得冠军的一张跳水图片，图乙为其竖直分速度与时间的关系图像，以其向上离开跳台时作为计时起点，运动过程中视其为质点，则（ ）
A．在0～t2时间内该运动员在竖直方向上做匀变速直线运动
B．在t2～t3时间内运动员处于失重状态
C．t3时刻运动员开始进入水面
D．在0～t1时间内与t1～t2时间内运动员的加速度大小相等方向相反
（2023秋 官渡区期末）某次篮球比赛中运动员带球上篮的情境如图所示，下列关于运动员在上升和下降两个过程的说法，正确的是（ ）
A．上升过程中运动员处于超重状态
B．下降过程中运动员处于失重状态
C．上升过程中加速度的方向向上
D．下降过程中加速度的方向向上
（2023秋 吉林期末）如图甲，轻弹簧竖直固定，一质量m＝0.2kg的小球从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩到最短的过程中（弹簧始终在弹性限度内），其速度v和弹簧压缩量Δx的变化关系如图乙，其中A为曲线最高点。不计空气阻力，取g＝10m/s，以下说法正确的是（ ）
A．弹簧的劲度系数为2N/m
B．当Δx＝0.04m时小球处于超重状态
C．小球刚接触弹簧时速度最大
D．从接触弹簧到压缩至最短过程中，小球的加速度先减小后增大
（2023秋 海淀区期末）如图所示的巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重状态。游客在被送到距地面h＝66.5m的高度后，由静止开始随座舱匀加速下落t＝3s到离地面h1＝24.5m的位置时，制动系统启动，座舱做匀减速运动，到达地面时刚好停下。取重力加速度g＝10m/s2。求：
（1）座舱在匀加速下落过程中的加速度的大小a1；
（2）在制动系统启动后，座舱座椅对质量m＝60kg的游客的支持力FN。
（2023秋 洛阳期末）如图1所示，一个同学在竖直升降的电梯内，探究超重失重现象。该同学站在磅秤上的总质量为50kg。电梯由静止开始向下做匀加速运动，这时开始计时。该同学在磅秤上的示数随时间变化情况F﹣t图线如图2，最后电梯恰好停在地面上，重力加速度取g＝10m/s2，求：
（1）电梯做匀速运动时的速度大小；
（2）电梯降落的总位移的大小。4.6超重与失重
1、知道常用的测量重力的方法。
2、了解超重和失重的含义，认识超重和失重现象。
3、能运用牛顿运动定律分析求解超重、失重问题。
一、基本概念
1、实重和视重
（1）实重：物体实际所受的重力，它与物体的运动状态无关.
（2）视重：当物体在竖直方向上有加速度时，物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力.此时弹簧测力计的示数或台秤的示数即为视重.
2、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：物体具有向上的加速度.
3、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：物体具有向下的加速度.
4、完全失重
(1)定义：物体对支持物(或悬挂物)完全没有作用力的现象称为完全失重现象
(2)产生条件：物体的加速度a＝g，方向竖直向下.
二、判断超重和失重的方法
1、从受力的角度判断
当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时，物体处于超重状态；小于重力时，物体处于失重状态；等于零时，物体处于完全失重状态.
2、从加速度的角度判断
当物体具有向上的加速度时，物体处于超重状态；具有向下的加速度时，物体处于失重状态；向下的加速度等于重力加速度时，物体处于完全失重状态.
特征状态 加速度 视重(F)与重力关系 运动情况 受力示意图
平衡 a＝0 F＝mg 静止或匀速直线运动
超重 向上 由F－mg＝ma得F＝m(g＋a)>mg 向上加速或向下减速
失重 向下 由mg－F＝ma得F＝m(g－a)完全失重 向下且a＝g 由mg－F＝ma得F＝0 自由落体运动，抛体运动
（2023秋 雁塔区期末）某质量为60kg的人站在随电梯运动的台秤上观看自身体重随电梯运动的变化情况，若电梯运动的v﹣t图像如图所示。（取电梯向上运动的方向为正，g取10m/s2）下列表述正确的是（ ）
A．0～2s内，台秤示数为660N，电梯加速上升，人处于失重状态
B．0～2s内，台秤示数为540N，电梯加速上升，人处于超重状态
C．5s～6s内，台秤示数为720N，电梯减速上升，人处于超重状态
D．5s～6s内，台秤示数为480N，电梯减速上升，人处于失重状态
【解答】解：A、0～2s内，加速度大小是1m/s2，根据牛顿第二定律和牛顿第三定律得台秤示数为660N，
电梯加速上升，加速度方向向上，所以人处于超重状态，故A错误，B错误
C、5s～6s内，加速度大小是2m/s2，加速度方向向下，根据牛顿第二定律和牛顿第三定律得台秤示数为480N，人处于失重状态。故C错误，D正确
故选：D。
（2023秋 台州期末）杭州外卖小哥彭清林“惊人一跳”挽救了一名年轻女子。彭清林在空中可看作自由下落，时间约为1.8s，以下说法正确的是（ ）
A．下落高度约为32m
B．落水前1s内的位移约为5m
C．落水前的瞬时速度约为32m/s
D．自由下落过程中彭清林处于失重状态
【解答】解：A．根据题意，由公式可得，下落高度约为
，故A错误；
B．根据题意，由公式可得，落水前1s内的位移约为
故B错误；
C．根据题意，由公式v＝gt可得，落水前的瞬时速度约为
v＝gt＝10×1.8m/s＝18m/s，故C错误；
D．加速度向下为失重状态，加速度向上为超重状态；自由下落过程中，彭清林具有向下的加速度，处于失重状态，故D正确。
故选：D。
（2023秋 龙华区期末）如图（a），一重物放在电梯内的压力传感器上，传感器可测出重物对它的压力F。在t＝0时刻电梯由静止开始竖直上升，t＝22s时停止运动。传感器示数F与时间t的关系如图（b）所示，g＝10m/s2。则（ ）
A．4～18s电梯处于静止状态
B．0～4s重物处于超重状态
C．18～22s电梯做加速运动
D．从图中可求出重物质量为5kg
【解答】解：B、0～4s重物受到的支持力大于重力，重物有向上的加速度，重物处于超重状态，故B正确；
A、0～4s重物做加速运动，4s末重物速度不为零，4～18s电梯受力平衡，做匀速直线运动，故A错误；
C、18～22s重物受到的支持力小于重力，重物有向下的加速度，电梯做减速运动，故C错误；
D、从图中可求出重物质量为
故D错误。
故选：B。
（2023秋 包河区校级期末）如图所示，电梯内有一同学，旁边有一台秤，上面放一个重物，当电梯做匀速直线运动时，台秤的示数为8N，某时刻起持续10s，该同学观察到台秤的示数为9.6N，已知该同学的质量为50kg，g取10m/s2，这10s内，则该同学判断正确的是（ ）
A．电梯一定是向上运动
B．自己是处于失重状态
C．电梯的加速度大小为1m/s2
D．自己对电梯轿厢的压力为600N
【解答】解：AB、电梯匀速运动时，台秤的示数跟物体重力的大小相等；当台秤的示数大于物体的重力时，即重物对台秤的压力大于重物的重力，该重物处于超重状态，电梯里的自己也是处于超重状态，此时加速度向上，有可能电梯向上加速，也有可能电梯向下减速，AB错误；
CD、对重物，由牛顿第二定律可知：FN﹣mg＝ma，已知mg＝8N，FN＝9.6N，解得：a＝2m/s2
对该同学，由牛顿第二定律可知：F'N﹣m'g＝m'a，解得F'N＝m'（g+a）＝50×（10+2）N＝600N，根据牛顿第三定律知，自己对电梯的压力为600N，故D正确。
故选：D。
三、对超重和失重现象的理解
1、发生超重或失重现象时，物体所受的重力没有变化，只是压力(或拉力)变大或变小了(即“视重”变大或变小了).
2、物体处于超重或失重状态只与加速度方向有关，而与速度方向无关.
3、物体超重或失重多少由物体的质量 m 和竖直加速度 a 共同决定，其大小等于 ma.
4、在完全失重的状态下，一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如天平失效、浸在水中的物体不再受浮力作用、液柱不再产生压强等.
（2023秋 太原期末）蹦极是一项极限体育项目，运动员身拴弹性绳从高处跳下，在弹性绳被拉直前做自由落体运动。当弹性绳被拉直后，运动员继续下降，到达最低点后再向上运动。不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．运动员下降过程中，在弹性绳被拉直后，一直处于失重状态
B．运动员下降过程中，在弹性绳被拉直后，先处于超重状态后处于失重状态
C．运动员上升过程中，在弹性绳恢复原长前，一直处于超重状态
D．运动员上升过程中，在弹性绳恢复原长前，先处于超重状态后处于失重状态
【解答】解：AB、运动员下降过程中，在弹性绳被拉直后，一开始弹力小于重力，运动员继续向下加速运动，加速度方向向下，运动员处于失重状态，当弹力大于重力时，运动员向下减速运动，加速度方向向上，运动员处于超重状态，故AB错误；
CD、运动员上升过程中，在弹性绳恢复原长前，一开始弹力大于重力，运动员向上加速运动，加速度方向向上，运动员处于超重状态，当弹力小于重力时，运动员向上减速运动，加速度方向向下，运动员处于失重状态，故C错误，D正确。
故选：D。
（2023秋 下城区校级期末）某校把跳长绳作为一项常规运动项目，其中一种运动方式为：由12人一起进长绳，计算同步一起跳的个数。跳绳的过程中，下列说法正确的是（ ）
A．起跳离开地面前，学生对地面的压力是由于地面发生了形变
B．起跳离开地面的瞬间，学生受到的重力与地面对学生的支持力大小相等
C．起跳加速离开地面时，学生对地面的压力与地面对学生的支持力大小相等
D．学生从最高点开始下落至速度为零的过程中，先处于完全失重状态，再处于超重状态，最后处于失重状态
【解答】解：A、起跳离开地面的瞬间，学生对地面的压力是由于学生的脚发生形变而产生的，故A错误；
B、学生起跳离开地面前的瞬间，学生向上做加速运动，处于超重状态，学生受到的重力小于地面对学生的支持力，故B错误；
C、学生对地面的压力与地面对学生支持力是相互作用力，总是大小相等、方向相反，故C正确；
D、学生从最高点开始下落的过程中，学生只受到重力作用，处于完全失重状态，当学生接触地面时，此时受到的重力大于支持力，继续向下做加速运动，处于失重状态，当地面对学生的支持力大于重力时，开始做减速运动，处于超重状态，故D错误。
故选：C。
（2023秋 海淀区期末）如图所示，某同学站在体重计上观察超重与失重现象。由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程；由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程。她稳定站立时，体重计的示数为A0，关于实验现象，下列说法正确的是（ ）
A．“下蹲”过程，体重计的示数一直小于A0
B．“起立”过程，体重计的示数一直大于A0
C．“起立”的过程，先出现失重现象后出现超重现象
D．“起立”、“下蹲”过程，都能出现体重计的示数大于A0的现象
【解答】解：下蹲过程中，人先向下做加速运动，后向下做减速运动，所以先处于失重状态后处于超重状态；
人从下蹲状态站起来的过程中，先向上做加速运动，后向上做减速运动，最后回到静止状态，人先先处于超重状态后处于失重状态；
所以“起立”、“下蹲”过程，都能出现体重计的示数大于A0的现象；
故D正确，ABC错误。
故选：D。
（2023秋 石家庄期末）如图所示，一个盛水的容器底部有一小孔。静止时用手指堵住小孔不让它漏水，假设容器在下述几种运动过程中始终保持平动，且忽略空气阻力，则（ ）
A．容器自由下落时，小孔向下漏水
B．将容器竖直向上抛出，容器向上运动时，小孔向下漏水；容器向下运动时，小孔不向下漏水
C．将容器竖直向上抛出，不管是容器向上运动，还是向下运动，小孔都向下漏水
D．将容器竖直向上抛出，不管是容器向上运动，还是向下运动，小孔都不向下漏水
【解答】解：无论是让容器自由下落，还是竖直上抛，抛出之后的物体都只受到重力的作用，水和容器都是处于完全失重状态，此时水和容器的运动状态相同，它们之间没有相互作用，水不会流出，所以不管怎样，水都不会漏下来，所以ABC错误，D正确。
故选：D。
（2023秋 新市区校级期末）将一个质量为0.5kg的小球竖直向上抛出，最终落回抛出点，运动过程中所受阻力大小恒定，方向与运动方向相反。该过程的v﹣t图像如图所示，g取10m/s2。则小球（ ）
A．受到的阻力大小为6N
B．落回到抛出点时的速度大小为
C．上升过程与下落过程都处于超重状态
D．上升过程与下落过程所用时间之比为2：3
【解答】解：A．由图可知小球上升过程中的加速度大小为，解得：a1＝12m/s2
根据牛顿第二定律有mg+f＝ma1
解得受到的阻力大小为f＝1N，故A错误；
BD．小球下落过程的加速度大小为，解得：a2＝8m/s2
根据，
可得小球上升与下落所用时间之比为，解得：
则小球下落的时间为
小球落回到抛出点的速度大小为v2＝a2t2，解得：，故B正确，D错误；
D．小球在上升过程和下落过程加速度方向均向下，所以小球均处于失重状态，故D错误。
故选：B。
（2023秋 新城区期末）某地铁站配置了智能化电动扶梯，当扶梯上没人时，扶梯是静止的，当乘客站上扶梯时，扶梯先加速，再匀速上升。当扶梯加速上升时，站在扶梯上的乘客（ ）
A．受到的重力变大 B．受到的重力变小
C．处于超重状态 D．处于失重状态
【解答】解：当扶梯加速上升时，人具有向上的加速度，处于超重状态，但人的重力不变，故C正确，ABD错误。
故选：C。
（2023秋 玉溪期末）某人操控无人机从地面沿直线竖直向上升空，无人机向上经历加速、匀速和减速过程最后悬停在空中，下列说法正确的是（ ）
A．加速运动过程中无人机处于失重状态
B．匀速运动过程中无人机处于失重状态
C．减速运动过程中无人机处于失重状态
D．悬停时无人机处于失重状态
【解答】解：A、向上加速时，无人机具有向上的加速度，所以无人机处于超重状态，故A错误；
BD、匀速和悬停时无人机没有加速度，处于平衡状态，既不是超重也不是失重，故BD错误；
C、无人机向上减速运动过程具有向下的加速度，所以无人机处于失重状态，故C正确。
故选：C。
（2023秋 苏州期末）如图所示是某同学站在力传感器上做“下蹲—起立”的动作时记录的力随时间变化的图像，由图像可知，该同学的体重约为500N，除此以外，还可以得到的信息是（ ）
A．该同学做了两次“下蹲﹣起立”的动作
B．下蹲过程中人先处于超重状态，后处于失重状态
C．起立过程中人一直处于超重状态
D．该同学做了一次“下蹲﹣起立”的动作，且下蹲后停顿约2.8s后起立
【解答】解：ABC、人下蹲动作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对应先失重再超重，起立对应先超重再失重，对应图象可知，该同学做了一次下蹲—起立的动作，故ABC错误；
D、该同学做了一次下蹲—起立的动作，由图象看出两次超重的时间间隔就是人蹲在地上持续的时间，约2.8s，故D正确。
故选：D。
（2023秋 越秀区期末）如图所示为小朋友在玩“儿童蹦极”，拴在小朋友腰间左右两侧是弹性极好的相同的橡皮绳。若小朋友从最低位置在橡皮绳拉动下由静止开始上升（此时橡皮绳伸长最大），直至上升到橡皮绳处于原长的过程中，下列说法中正确的有（ ）
A．小朋友始终处于超重状态
B．小朋友始终处于失重状态
C．小朋友的速度最大时，加速度等于零
D．小朋友处于最低点位置时，速度为零，加速度也为零
【解答】解：AB、加速度向下为失重状态，加速度向上为超重状态，小朋友加速上升过程加速度向上是超重状态，减速上升时加速度向下是失重状态，故AB错误；
C、小朋友的速度最大时，重力和橡皮绳的弹力相等，加速度为零，故C正确；
D、小朋友处于最低点位置时，合力向上，因此加速度不为零，故D错误。
故选：C。
（2023秋 南开区期末）某课外兴趣小组开展超重、失重体验与研究。在竖直运行的升降电梯内地板上放一体重计，小郭同学站在体重计上，电梯静止时体重计示数为50kg。某一段时间内，发现体重计示数稳定如图所示。若g＝10m/s2，则在这段时间内（ ）
A．电梯在向下做匀速运动
B．电梯的加速度为2m/s2，方向一定竖直向下
C．电梯在以2m/s2的加速度向下匀减速运行中
D．小郭同学的体重变为40kg
【解答】解：ABC.由图可知，小郭同学处于失重状态，则电梯的加速度方向一定竖直向下，电梯可能减速上升也可能加速下降，设加速度大小为a，根据牛顿第二
定律可得mg﹣N＝ma，解得加速度大小为a，解得a＝2m/s2，故AC错误，B正确；
D.小郭同学处于失重状态，但小郭同学体重不变仍为50kg，故D错误。
故选：B。
（2023秋 盘龙区期末）2023年10月3日，杭州亚运会跳水女子10m跳台决赛展开争夺，中国队选手全红婵以438.20分夺得冠军，队友陈芋汐落后2.55分获得亚军，马来西亚选手帕姆格以280.50分排名第三。图甲是中国队选手全红婵获得冠军的一张跳水图片，图乙为其竖直分速度与时间的关系图像，以其向上离开跳台时作为计时起点，运动过程中视其为质点，则（ ）
A．在0～t2时间内该运动员在竖直方向上做匀变速直线运动
B．在t2～t3时间内运动员处于失重状态
C．t3时刻运动员开始进入水面
D．在0～t1时间内与t1～t2时间内运动员的加速度大小相等方向相反
【解答】解：A.在v﹣t图像中，斜率表示加速度，0～t2时间内斜率不变，加速度不变，因此该运动员在竖直方向上做匀变速直线运动，故A正确；
B.在0～t2时间内全红婵加速度方向竖直向下且图线斜率为正，t2～t3时间内图线斜率变为负值，所以加速度方向变为竖直向上，运动员处于超重状态，故B错误；
C.从全红婵起跳到恰好入水的过程中，图线斜率不变，其加速度不变，在入水后，减速运动，加速度将发生突变，即在t2时刻开始进入水面，t3刻速度变为零，到达水中最低点，故C错误；
D.在0～t1时间内与t1～t2时间内图线斜率相同，加速度相同，故D错误。
故选：A。
（2023秋 官渡区期末）某次篮球比赛中运动员带球上篮的情境如图所示，下列关于运动员在上升和下降两个过程的说法，正确的是（ ）
A．上升过程中运动员处于超重状态
B．下降过程中运动员处于失重状态
C．上升过程中加速度的方向向上
D．下降过程中加速度的方向向上
【解答】解：运动员上升和下降过程中都只受重力作用，加速度向下，处于失重状态，故ACD错误，B正确；
故选：B。
（2023秋 吉林期末）如图甲，轻弹簧竖直固定，一质量m＝0.2kg的小球从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩到最短的过程中（弹簧始终在弹性限度内），其速度v和弹簧压缩量Δx的变化关系如图乙，其中A为曲线最高点。不计空气阻力，取g＝10m/s，以下说法正确的是（ ）
A．弹簧的劲度系数为2N/m
B．当Δx＝0.04m时小球处于超重状态
C．小球刚接触弹簧时速度最大
D．从接触弹簧到压缩至最短过程中，小球的加速度先减小后增大
【解答】解：A、由图乙知，当Δx＝0.1m时，小球的速度最大，此时小球的重力等于弹簧对它的弹力，可得：k Δx＝mg，解得：，故A错误；
B、当Δx＝0.04m时，小球向下做加速运动，加速度方向向下，小球处于失重状态，故B错误；
C、小球刚接触弹簧时，弹簧的弹力为零，合力向下，小球做加速运动，此时速度不是最大，故C错误；
D、从接触弹簧到弹簧压缩到最短的过程中，小球受到弹簧的弹力和重力两个力作用，弹力先小于重力，后大于重力，随着弹力的增大，合力先减小后增大，则小球的加速度先减小后增大，故D正确。
故选：D。
（2023秋 海淀区期末）如图所示的巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重状态。游客在被送到距地面h＝66.5m的高度后，由静止开始随座舱匀加速下落t＝3s到离地面h1＝24.5m的位置时，制动系统启动，座舱做匀减速运动，到达地面时刚好停下。取重力加速度g＝10m/s2。求：
（1）座舱在匀加速下落过程中的加速度的大小a1；
（2）在制动系统启动后，座舱座椅对质量m＝60kg的游客的支持力FN。
【解答】解：（1）游客与座舱在3s内匀加速下落的高度h﹣h1＝42m
设其匀加速下落的加速度大小为a1，取竖直向下为正方向
由
代入数据解得
（2）设游客与座舱下落3s到h1位置时的速度为v
由v＝a1t
代入数据解得v＝28m/s
设游客和座舱匀减速运动的加速度为a2
由0﹣v2＝2a2h1
代入数据解得
以游客为研究对象，根据牛顿第二定律有mg﹣FN＝ma2
代入数据解得FN＝1560N。
答：（1）座舱在匀加速下落过程中的加速度的大小a1为16m/s2；
（2）制动系统启动后，座舱座椅对质量m＝60kg的游客的支持力FN为1560N。
（2023秋 洛阳期末）如图1所示，一个同学在竖直升降的电梯内，探究超重失重现象。该同学站在磅秤上的总质量为50kg。电梯由静止开始向下做匀加速运动，这时开始计时。该同学在磅秤上的示数随时间变化情况F﹣t图线如图2，最后电梯恰好停在地面上，重力加速度取g＝10m/s2，求：
（1）电梯做匀速运动时的速度大小；
（2）电梯降落的总位移的大小。
【解答】解：（1）对于启动状态有：mg﹣F1＝mα1，
代入数据得：α1＝2m/s2，
6s末的速度v＝α1t1＝2×6m/s＝12m/s，
电梯做匀速运动时的速度大小为12m/s。
（2）加速下降的位移x1m＝36m，
匀速运动的位移x1＝vt2＝12×6m＝72m，
对于制动状态有：F3﹣mg＝mα3，
代入数据得：α3＝4m/s2
制动的时间t3s＝3s，
制动的位移x3m＝18m，
x＝x1+x2+x3＝36m+72m+18m＝126m。
答：（1）电梯做匀速运动时的速度大小为12m/s；
（2）电梯降落的总位移的大小为126m。
