2023-2024學(xué)年粵教版必修第一冊(cè) 第四章　第六節(jié)　失重和超重 課件（61張）

第六節(jié)失重和超重核心素養(yǎng)目標(biāo)物理觀念知道失重、超重和完全失重現(xiàn)象及其產(chǎn)生條件。科學(xué)思維(1)會(huì)應(yīng)用牛頓第二定律分析失重和超重現(xiàn)象發(fā)生的動(dòng)力學(xué)原因，理解失重和超重現(xiàn)象的本質(zhì)。(2)了解失重和超重現(xiàn)象在各個(gè)領(lǐng)域的應(yīng)用，解釋生活中的失重和超重現(xiàn)象?？茖W(xué)態(tài)度與責(zé)任培養(yǎng)學(xué)生用科學(xué)知識(shí)解釋生活現(xiàn)象的能力，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和興趣。CONTENTS目錄新知預(yù)覽·抓必備素養(yǎng)浸潤(rùn)·提能力知能演練·重落實(shí)課時(shí)跟蹤檢測(cè)新知預(yù)覽·抓必備高效學(xué)習(xí)夯基固本1知識(shí)點(diǎn)一失重和超重現(xiàn)象1．失重(1)定義：物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?____物體所受的重力的現(xiàn)象。(2)產(chǎn)生條件：物體具有____的加速度。2．超重(1)定義：物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?____物體所受的重力的現(xiàn)象。(2)產(chǎn)生條件：物體具有____的加速度。小于向下大于向上知識(shí)點(diǎn)二失重和超重現(xiàn)象產(chǎn)生的條件1．產(chǎn)生超重的條件是物體具有________的加速度，與物體速度的大小和方向____。2．產(chǎn)生失重的條件是物體具有________的加速度，與物體速度的大小和方向____。豎直向上無(wú)關(guān)豎直向下無(wú)關(guān)知識(shí)點(diǎn)三失重和超重現(xiàn)象的解釋1．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：G－T＝ma即T＝G－ma由牛頓第三定律知，此時(shí)物體對(duì)懸掛物的拉力(或?qū)χС治锏膲毫?____物體的重力，這就是失重現(xiàn)象。2．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：T－G＝ma即T＝G＋ma由牛頓第三定律知，此時(shí)物體對(duì)懸掛物的拉力(或?qū)χС治锏膲毫?____物體的重力，這就是超重現(xiàn)象。小于大于知識(shí)點(diǎn)四完全失重現(xiàn)象1．定義：物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?等于零的狀態(tài)。2．產(chǎn)生條件：a＝g，且方向________。豎直向下如圖所示為游樂(lè)場(chǎng)中的一種大型游樂(lè)設(shè)施跳樓機(jī)，它可以使人體驗(yàn)超重和失重。參加游戲的游客被安全帶固定在座椅上，座椅從靜止開(kāi)始經(jīng)歷加速、勻速、減速過(guò)程，提升到一定高度處，然后由靜止釋放，落到一定位置時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)，座椅做減速運(yùn)動(dòng)，到達(dá)某一高度時(shí)停下。(1)座椅中的人在整個(gè)上升過(guò)程中都處于超重狀態(tài)。

()(2)座椅中的人在減速上升過(guò)程中處于超重狀態(tài)。

()(3)座椅中的人在整個(gè)下降過(guò)程中都處于失重狀態(tài)。

()(4)座椅中的人在減速下降的過(guò)程中處于超重狀態(tài)。

()(5)人在超重或失重狀態(tài)時(shí)，人的重力沒(méi)有變化。

()(6)若某一段時(shí)間內(nèi)，人感覺(jué)自己完全飄起來(lái)了，說(shuō)明跳樓機(jī)加速度方向向下且大小等于重力加速度。

()×××√√√素養(yǎng)浸潤(rùn)·提能力互動(dòng)探究重難突破2要點(diǎn)一超重和失重的理解在乘豎直升降電梯上下樓時(shí)，你是否有這樣的感覺(jué)：在電梯里上樓時(shí)，開(kāi)始時(shí)覺(jué)得自己有“向下墜”的感覺(jué)，好像自己變重了，快到樓頂時(shí)又覺(jué)得自己有“向上飄”的感覺(jué)，好像自己變輕了。在電梯里，下樓時(shí)，開(kāi)始覺(jué)得有種“向上飄”的感覺(jué)，背的書(shū)包也感覺(jué)變“輕”了，快到樓底時(shí)，覺(jué)得自己有種“向下墜”的感覺(jué)，背的書(shū)包也似乎變“重”了。(1)電梯向上啟動(dòng)瞬間加速度方向如何？人處于超重還是失重狀態(tài)？提示：豎直向上，超重。(2)電梯向上將要到達(dá)目的地減速運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度方向如何？人處于超重還是失重狀態(tài)？提示：豎直向下，失重。(3)若電梯下降啟動(dòng)的瞬間或到達(dá)樓梯底前減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，人處于超重還是失重狀態(tài)？提示：向下啟動(dòng)瞬間，加速度向下，失重；向下減速運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度向上，超重。平衡、超重、失重的分析特征狀態(tài)原理方程運(yùn)動(dòng)情況受力示意圖平衡F＝mg靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)超重F－mg＝maF＝mg＋ma向上加速或向下減速特征狀態(tài)原理方程運(yùn)動(dòng)情況受力示意圖失重mg－F＝maF＝mg－ma向下加速或向上減速完全失重mg－F＝mgF＝0自由落體、拋體、正常運(yùn)行的衛(wèi)星等|特別提醒|(1)發(fā)生超重和失重時(shí)，物體所受的重力并沒(méi)有變化。(2)物體具有向上的分加速度時(shí)，也屬于超重；物體具有向下的分加速度時(shí)，也屬于失重。例如，在光滑斜面上下滑的物塊具有向下的分加速度，故處于失重狀態(tài)。(3)發(fā)生完全失重現(xiàn)象時(shí)，與重力有關(guān)的一切現(xiàn)象都將消失。比如物體對(duì)支持物無(wú)壓力、擺鐘將停止擺動(dòng)等現(xiàn)象，靠重力使用的儀器也不能再使用(如天平)。只受重力作用的一切拋體運(yùn)動(dòng)，都處于完全失重狀態(tài)。

【典例1】人站在力傳感器上完成“起立”和“下蹲”動(dòng)作，圖中呈現(xiàn)的是力傳感器的示數(shù)隨時(shí)間變化的情況，由此可以判斷(

)A．此人先下蹲后起立B．此人先起立后下蹲C．起立時(shí)先失重后超重D．下蹲時(shí)先超重后失重解析人下蹲動(dòng)作分別有失重和超重兩個(gè)過(guò)程，先是加速下降失重，到達(dá)一個(gè)最大速度后再減速下降超重；起立對(duì)應(yīng)先超重再失重，對(duì)應(yīng)圖像可知，該同學(xué)先做了一次下蹲，后做了一次起立的動(dòng)作，故選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；由以上分析可知，起立時(shí)先超重后失重，下蹲時(shí)先失重后超重，故選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤。A|規(guī)律方法|判斷超重、失重狀態(tài)的方法(1)從受力的角度判斷：當(dāng)物體所受向上的拉力(或支持力)大于重力時(shí)，物體處于超重狀態(tài)，小于重力時(shí)，物體處于失重狀態(tài)，等于零時(shí)，物體處于完全失重狀態(tài)。(2)從加速度的角度判斷：當(dāng)物體具有向上的加速度時(shí)處于超重狀態(tài)，具有向下的加速度時(shí)處于失重狀態(tài)，向下的加速度為g時(shí)處于完全失重狀態(tài)。

1．(多選)有一種大型娛樂(lè)器械可以讓人體驗(yàn)超重和失重，其環(huán)形座艙套在豎直柱子上(如圖所示)，由升降機(jī)送上幾十米的高處，然后讓座艙自由下落。落到一定位置時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)，座艙做減速運(yùn)動(dòng)，到地面時(shí)剛好停下。下列說(shuō)法正確的是(

)A．座艙自由下落的過(guò)程中人處于超重狀態(tài)B．座艙自由下落的過(guò)程中人處于失重狀態(tài)C．座艙減速下落的過(guò)程中人處于超重狀態(tài)D．座艙下落的整個(gè)過(guò)程中人處于失重狀態(tài)解析：在自由下落的過(guò)程中人只受重力作用，做自由落體運(yùn)動(dòng)，處于失重狀態(tài)，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，選項(xiàng)B正確；在減速下落的過(guò)程中人受重力和座位對(duì)人向上的支持力，加速度向上，人處于超重狀態(tài)，故選項(xiàng)C正確，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。BC

2．如圖所示，一個(gè)盛水的容器底部有一小孔，靜止時(shí)用手指堵住小孔不讓它漏水，假設(shè)容器在下述幾種運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終保持平動(dòng)，且忽略空氣阻力，則(

)A．容器自由下落時(shí)，小孔向下漏水B．將容器豎直向上拋出，容器向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，小孔向下漏水；容器向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，小孔不向下漏水C．將容器水平拋出，容器在運(yùn)動(dòng)中小孔向下漏水D．將容器斜向上拋出，容器在運(yùn)動(dòng)中小孔不向下漏水解析：題中幾種運(yùn)動(dòng)，對(duì)整體分析，都只受重力作用，運(yùn)動(dòng)加速度為g，方向向下，容器中的水處于完全失重狀態(tài)，對(duì)容器底部無(wú)壓力，故在底部的小孔處水不會(huì)漏出。D

要點(diǎn)二超重、失重的定量計(jì)算超重和失重定量分析的基本思路(1)確定研究對(duì)象；(2)把研究對(duì)象從運(yùn)動(dòng)體系中隔離出來(lái)，進(jìn)行受力分析并畫(huà)出受力圖；(3)選取正方向，分析物體的運(yùn)動(dòng)情況，明確加速度的方向；(4)根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式列方程；(5)解方程，求出所需的結(jié)果?！镜淅?】

質(zhì)量為60kg的人站在升降機(jī)中的體重計(jì)上，當(dāng)升降機(jī)做下列各種運(yùn)動(dòng)時(shí)，體重計(jì)的讀數(shù)是多少？處于什么狀態(tài)？(g取10m/s2)(1)升降機(jī)勻速上升；解析人站在升降機(jī)中的體重計(jì)上，受力情況如圖所示。當(dāng)升降機(jī)勻速上升時(shí)，由牛頓第二定律得FN－G＝0，所以人受到的支持力FN＝600N。根據(jù)牛頓第三定律得，人對(duì)體重計(jì)的壓力大小等于體重計(jì)的示數(shù)，即600N，處于平衡狀態(tài)。答案(1)600N平衡狀態(tài)(2)升降機(jī)以3m/s2的加速度加速上升；解析當(dāng)升降機(jī)以3m/s2的加速度加速上升時(shí)，由牛頓第二定律得FN－G＝ma，計(jì)算得FN＝780N。由牛頓第三定律得，人對(duì)體重計(jì)的壓力大小為780N，故此時(shí)體重計(jì)的示數(shù)為780N，大于人的重力，人處于超重狀態(tài)。答案780N超重狀態(tài)(3)升降機(jī)以4m/s2的加速度加速下降。解析當(dāng)升降機(jī)以4m/s2的加速度加速下降時(shí)，由牛頓第二定律得G－FN＝ma，計(jì)算得出FN＝360N。由牛頓第三定律得，人對(duì)體重計(jì)的壓力大小為360N，故此時(shí)體重計(jì)的示數(shù)為360N，小于人的重力600N，人處于失重狀態(tài)。答案360N失重狀態(tài)1．“蹦極”就是跳躍者把一端固定的長(zhǎng)彈性繩綁在踝關(guān)節(jié)等處，從幾十米高處跳下的一種極限運(yùn)動(dòng)。某人做蹦極運(yùn)動(dòng)，所受繩子拉力F的大小隨時(shí)間t變化的情況如圖所示。將蹦極過(guò)程近似為在豎直方向的運(yùn)動(dòng)，重力加速度為g。據(jù)圖可知，此人在蹦極過(guò)程中最大的加速度約為(

)A．g

B．2g

C．3g

D．4gB

解析：人落下后，振動(dòng)幅度越來(lái)越小，最后靜止不動(dòng)，結(jié)合拉力與時(shí)間關(guān)系圖像可以知道，人的重力等于0.6F0，而最大拉力為1．8F0，即0．6F0＝mg ①Fm＝1．8F0 ②結(jié)合牛頓第二定律，有F－mg＝ma ③當(dāng)拉力最大時(shí)，加速度最大，因而有1．8F0－mg＝mam ④由①④兩式解得am＝2g，故B正確。2．如圖所示的是阿聯(lián)酋迪拜哈利法塔，又稱(chēng)“迪拜塔”，塔高828m。樓層總數(shù)162層，配備56部電梯，最高速可達(dá)17．4m/s。游客乘坐觀光電梯大約1min就可以到達(dá)觀光平臺(tái)。若電梯簡(jiǎn)化成只受重力與繩索拉力，已知電梯在t＝0時(shí)由靜止開(kāi)始上升，其加速度a與時(shí)間t的關(guān)系圖像如圖所示。下列相關(guān)說(shuō)法正確的是(

)A．t＝6s時(shí)，電梯處于失重狀態(tài)B．7～53s時(shí)間內(nèi)，繩索拉力最小C．t＝59s時(shí)，電梯處于超重狀態(tài)D．t＝60s時(shí)，電梯速度恰好為0D

解析：根據(jù)a-t圖像可知當(dāng)t＝6s時(shí)，電梯的加速度向上，電梯處于超重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；53～60s時(shí)間內(nèi)，加速度的方向向下，電梯處于失重狀態(tài)，繩索的拉力小于重力，而7～53s時(shí)間內(nèi)，a＝0，電梯處于平衡狀態(tài)，繩索拉力等于電梯的重力，大于電梯失重時(shí)繩索的拉力，所以這段時(shí)間內(nèi)繩索拉力不是最小，故B錯(cuò)誤；t＝59s時(shí)，電梯減速向上運(yùn)動(dòng)，a＜0，加速度方向向下，電梯處于失重狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；根據(jù)a-t圖像與時(shí)間軸所圍的面積表示速度的變化量，由幾何知識(shí)可知，60s內(nèi)a-t圖像與時(shí)間軸所圍的面積代數(shù)和為0，所以速度的變化量為0，而電梯的初速度為0，所以t＝60s時(shí)，電梯速度恰好為0，故D正確。|要點(diǎn)回眸|知能演練·重落實(shí)內(nèi)化知識(shí)鞏固技能31．某同學(xué)做引體向上，他兩手握緊單杠，雙臂豎直，身體懸垂；接著用力上拉使下頜超過(guò)單杠(身體無(wú)擺動(dòng))，稍做停頓。下列說(shuō)法正確的是(

)A．在上升過(guò)程中單杠對(duì)人的作用力始終大于人的重力B．在上升過(guò)程中單杠對(duì)人的作用力始終等于人的重力C．初始懸垂時(shí)，若增大兩手間的距離，單臂的拉力變大D．初始懸垂時(shí)，若增大兩手間的距離，兩臂拉力的合力變大解析：在上升過(guò)程中，人先加速后減速，先超重后失重，則單杠對(duì)人的作用力先大于重力后小于重力，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤；初始懸垂時(shí)若增大兩手間的距離，則兩單臂的拉力夾角變大，因合力一定，大小總等于人的重力的大小，則單臂的拉力會(huì)變大，選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤。C

2．在一個(gè)封閉裝置中，用彈簧測(cè)力計(jì)測(cè)量一物體的重力，根據(jù)讀數(shù)與物體實(shí)際重力之間的關(guān)系，判斷以下說(shuō)法中正確的是(

)A．讀數(shù)偏大，表明裝置一定加速上升B．讀數(shù)偏小，表明裝置一定加速下降C．讀數(shù)為0，表明裝置運(yùn)動(dòng)的加速度等于重力加速度，但無(wú)法判斷是向上運(yùn)動(dòng)還是向下運(yùn)動(dòng)D．讀數(shù)準(zhǔn)確，表明裝置一定勻速上升或下降解析：讀數(shù)偏大，表明裝置處于超重狀態(tài)，其加速度方向向上，可能的運(yùn)動(dòng)情況是加速上升或減速下降，故A錯(cuò)誤。同理知B也錯(cuò)誤。彈簧測(cè)力計(jì)讀數(shù)為0，即完全失重，這表明整個(gè)裝置運(yùn)動(dòng)的加速度等于重力加速度g，但是a＝g時(shí)，速度方向有可能向上，也有可能向下，還有可能沿其他方向，故C正確。讀數(shù)準(zhǔn)確，裝置可能靜止，也可能正在向任意一個(gè)方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)，故D錯(cuò)誤。C

3．大型商場(chǎng)(超市)為了方便顧客上下樓，都會(huì)安裝自動(dòng)扶梯。自動(dòng)扶梯一般分為兩類(lèi)：一類(lèi)有臺(tái)階，另一類(lèi)無(wú)臺(tái)階，兩類(lèi)自動(dòng)扶梯分別如圖所示，為了節(jié)約能源，在沒(méi)有顧客乘行時(shí)，這兩類(lèi)自動(dòng)扶梯都以較小的速度勻速運(yùn)行，當(dāng)有顧客乘行時(shí)自動(dòng)扶梯經(jīng)過(guò)先加速再勻速兩個(gè)階段運(yùn)行。則電梯在運(yùn)送顧客上樓的整個(gè)過(guò)程中(

)A．圖乙所示的無(wú)臺(tái)階自動(dòng)扶梯中，乘客始終受三個(gè)力作用B．圖甲所示的有臺(tái)階自動(dòng)扶梯中，乘客始終受三個(gè)力作用C．圖乙所示的無(wú)臺(tái)階自動(dòng)扶梯中，乘客始終處于超重狀態(tài)D．圖甲所示的有臺(tái)階自動(dòng)扶梯中，扶梯對(duì)乘客始終有摩擦力作用A

解析：乘客在無(wú)臺(tái)階的扶梯上運(yùn)動(dòng)時(shí)，在加速和勻速階段，都受到重力、支持力和靜摩擦力三個(gè)力的作用，故A正確；由牛頓第二定律知，在加速階段乘客有沿著扶梯方向斜向上的加速度，加速度有豎直向上的分量，乘客處于超重狀態(tài)，勻速運(yùn)動(dòng)階段乘客受到的合力為零，即加速度為零，乘客處于平衡狀態(tài)，故C錯(cuò)誤；乘客在有臺(tái)階的扶梯上運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速階段受到重力、支持力和水平方向的靜摩擦力三個(gè)力作用，勻速階段乘客只受到重力與支持力的作用且二力平衡，故B、D錯(cuò)誤。4．(多選)電梯的頂部掛一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)，測(cè)力計(jì)下端掛了一個(gè)質(zhì)量為1kg的重物，電梯勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為10N，在某時(shí)刻電梯中的人觀察到彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變?yōu)?2N。關(guān)于電梯的運(yùn)動(dòng)(如圖所示)，以下說(shuō)法正確的是(g取10m/s2)(

)A．電梯可能向上加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為2m/s2B．電梯可能向下加速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為4m/s2C．電梯可能向上減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為4m/s2D．電梯可能向下減速運(yùn)動(dòng)，加速度大小為2m/s2解析：電梯勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為10N，知重物的重力等于10N，在某時(shí)刻電梯中的人觀察到彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)變?yōu)?2N，對(duì)重物有F－mg＝ma，解得a＝2m/s2，方向豎直向上，則電梯的加速度大小為

2m/s2，方向豎直向上，電梯可能向上做加速運(yùn)動(dòng)，也可能向下做減速運(yùn)動(dòng)，故A、D正確，B、C錯(cuò)誤。AD

課時(shí)跟蹤檢測(cè)41．跳傘運(yùn)動(dòng)是指運(yùn)動(dòng)員乘飛機(jī)、氣球等航空器或其他器械升至高空后跳下的運(yùn)動(dòng)。如圖所示，跳傘運(yùn)動(dòng)員從高空跳下后，加速下降，達(dá)到一定速度時(shí)運(yùn)動(dòng)員打開(kāi)降落傘，減速下降。假設(shè)跳傘運(yùn)動(dòng)為直線運(yùn)動(dòng)，下列說(shuō)法正確的是(

)A．運(yùn)動(dòng)員一直處于失重狀態(tài)B．運(yùn)動(dòng)員一直處于超重狀態(tài)C．傘未張開(kāi)前，運(yùn)動(dòng)員處于超重狀態(tài)D．傘張開(kāi)后，運(yùn)動(dòng)員處于超重狀態(tài)解析：傘未張開(kāi)前，運(yùn)動(dòng)員加速下降，加速度方向下，處于失重狀態(tài)，傘張開(kāi)后，運(yùn)動(dòng)員減速下降，加速度方向向上，處于超重狀態(tài)，故A、B、C錯(cuò)誤，D正確。D

2．(多選)“蹦極”是一項(xiàng)刺激的極限運(yùn)動(dòng)，重力為G的運(yùn)動(dòng)員將一端固定的長(zhǎng)彈性繩綁在踝關(guān)節(jié)處，從幾十米高處跳下。在某次蹦極的某段時(shí)間內(nèi)，彈性繩彈力F的大小隨時(shí)間t的變化圖像如圖所示，其中t2、t4時(shí)刻彈性繩彈力大小等于運(yùn)動(dòng)員重力大小。將蹦極過(guò)程近似為在豎直方向的運(yùn)動(dòng)，彈性繩的彈力與伸長(zhǎng)量的關(guān)系遵循胡克定律，空氣阻力不計(jì)。則這段時(shí)間內(nèi)，下列說(shuō)法中正確的是(

)A．t1時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員的速度最大B．t2時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員具有向下的最大速度C．t2～t4時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)員處于超重狀態(tài)D．t3時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員的加速度為零BC

解析：運(yùn)動(dòng)員受到豎直向下的重力G與豎直向上的彈力F作用。由題圖可知，t1～t2時(shí)間內(nèi)彈力F小于重力，合力向下，運(yùn)動(dòng)員的加速度向下，運(yùn)動(dòng)員在加速，所以t1時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員的速度不是最大，故A錯(cuò)誤；t1～t2時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)員向下運(yùn)動(dòng)，t2時(shí)刻彈力F等于重力，加速度為零，則運(yùn)動(dòng)員具有向下的最大速度，故B正確；在t2、t4時(shí)刻彈性繩彈力大小等于運(yùn)動(dòng)員重力大小，t2～t4時(shí)間內(nèi)運(yùn)動(dòng)員受到的彈力大于重力，加速度始終向上，則運(yùn)動(dòng)員處于超重狀態(tài)，故C正確；t3時(shí)刻彈力最大，運(yùn)動(dòng)員運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)，合力向上，所以加速度向上，不為零，故D錯(cuò)誤。4．在升降機(jī)底部安裝一個(gè)顯示壓力的傳感器，其上放置了一個(gè)質(zhì)量為m小物塊，如圖甲所示。升降機(jī)從t＝0時(shí)刻開(kāi)始豎直向上運(yùn)動(dòng)，傳感器顯示壓力F隨時(shí)間t變化的情況如圖乙所示。取豎直向上為正方向，重力加速度為g，以下判斷正確的是(

)A．在0～2t0時(shí)間內(nèi)，物塊先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài)B．在t0～3t0時(shí)間內(nèi)，物塊先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài)C．t＝t0時(shí)刻，物塊所受的支持力大小為mgD．t＝3t0時(shí)刻，物塊所受的支持力大小為2mgC

解析：由題圖乙可知，在0～2t0時(shí)間內(nèi)，物塊先處于超重狀態(tài)，后處于失重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤；在t0～3t0時(shí)間內(nèi)，物塊處于失重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤；在t＝t0時(shí)刻，物塊所受的支持力大小等于傳感器所受壓力大小，為mg，故C正確；同理，在t＝3t0時(shí)刻，物塊所受的支持力大小為mg，故D錯(cuò)誤。5．人在平地上靜止站立時(shí)，受到的支持力等于人的重力。做原地縱跳時(shí)，在快速下蹲和蹬伸的過(guò)程中，人體受到的支持力發(fā)生變化(如圖所示，G為重力，F(xiàn)為支持力)。下列曲線能正確反映該變化的是(

)解析：下蹲過(guò)程中的加速階段人體處于失重狀態(tài)，F(xiàn)＜G，減速階段人體處于超重狀態(tài)，F(xiàn)＞G。同理蹬伸過(guò)程中的加速上升階段F＞G，減速上升階段F＜G，騰空后人離開(kāi)地面，F(xiàn)＝0，故選項(xiàng)D正確。D

6．如圖所示，質(zhì)量為m1＝2kg的物體A經(jīng)跨過(guò)定滑輪的輕繩與質(zhì)量為M＝

5kg的箱子B相連，箱子底板上放一質(zhì)量為m2＝1kg的物體C，不計(jì)定滑輪的質(zhì)量和一切阻力，在箱子加速下落的過(guò)程中，取g＝10m/s2，下列說(shuō)法正確的是(

)A．物體A處于失重狀態(tài)，加速度大小為10m/s2B．物體A處于超重狀態(tài)，加速度大小為20m/s2C．物體C處于失重狀態(tài)，對(duì)箱子的壓力大小為5ND．輕繩對(duì)定滑輪的作用力大小為80NC

解析：以A為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得FT－m1g＝m1a，以B、C整體為研究對(duì)象得(M＋m2)g－FT′＝(M＋m2)a′，又FT′＝FT，a′＝a，聯(lián)立以上各式得加速度a＝5m/s2，F(xiàn)T＝30N，A、B錯(cuò)誤；隔離C有m2g－FN＝m2a，得FN＝5N，所以物體C處于失重狀態(tài)，由牛頓第三定律知，物體對(duì)箱子的壓力為5N，C正確；輕繩對(duì)定滑輪的作用力大小為F＝2FT＝60N，D錯(cuò)誤。7．(多選)如圖所示，運(yùn)動(dòng)員原地縱跳進(jìn)行摸高訓(xùn)練。已知質(zhì)量m＝50kg的運(yùn)動(dòng)員原地靜止站立(不起跳)摸高為2．10m，跳起過(guò)程中，該運(yùn)動(dòng)員先下蹲，重心下降0.5m，經(jīng)過(guò)充分調(diào)整后，發(fā)力跳起摸到了2．90m的高度。若運(yùn)動(dòng)員起跳過(guò)程視為勻加速運(yùn)動(dòng)，忽略空氣阻力影響，g取10m/s2。則(

)A．運(yùn)動(dòng)員起跳過(guò)程處于超重狀態(tài)B．起跳過(guò)程的平均速度比離地上升到最高點(diǎn)過(guò)程的平均速度大C．起跳過(guò)程中運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的壓力為960ND．從開(kāi)始起跳到雙腳落地需要1．05s8．如圖甲所示為學(xué)校操場(chǎng)上一質(zhì)量不計(jì)的豎直滑桿，滑桿上端固定，下端懸空。為了研究學(xué)生沿桿的下滑情況，在桿頂部裝有一拉力傳感器，可顯示桿頂端所受拉力的大小?，F(xiàn)有一學(xué)生(可視為質(zhì)點(diǎn))從桿頂端由靜止開(kāi)始滑下，5s末滑到桿底時(shí)速度恰好為零。以學(xué)生開(kāi)始下滑的時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，傳感器顯示的拉力隨時(shí)間的變化情況如圖乙所示，g取10m/s2。求：(1)該學(xué)生下滑過(guò)程中的最大速率；解析：根據(jù)題意并結(jié)合題圖乙可知，該學(xué)生在0～1s內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)，在1～5s內(nèi)做勻減速運(yùn)動(dòng)故t1＝1s時(shí)該學(xué)生速率最大，t2＝5s時(shí)靜止又由題圖乙可知，該學(xué)生的重力為G＝mg＝500N，即m＝50kg在0～1s內(nèi)，以該學(xué)生為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得mg－f1＝ma1，f1＝350N，解得a1＝3m/s2故最大速率v1＝a1t1＝3m/s。答案：

3m/s

(2)滑桿的長(zhǎng)度；故滑桿的長(zhǎng)度L＝s1＋s2＝1．5m＋6．0m＝7．5m。答案：

7．5m

(3)1s末到5s末傳感器顯示的拉力。解析：該學(xué)生勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為以該學(xué)生為研究對(duì)象，根據(jù)牛頓第二定律有f2－mg＝ma2得f2＝mg＋ma2＝500N＋50×0.75N＝537．5N由牛頓第三定律知，傳感器顯示的拉力為537．5N。答案：

537．5N9．(多選)原來(lái)做勻速運(yùn)動(dòng)的升降機(jī)內(nèi)，有一被伸長(zhǎng)彈簧拉住的、具有一定質(zhì)量的物體A，相對(duì)升降機(jī)靜止在其地板上，如圖所示。現(xiàn)發(fā)現(xiàn)A突然被彈簧拉向右方，由此可判斷，此時(shí)升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能是(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力)(

)解析：當(dāng)升降機(jī)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，地板對(duì)物體A的靜摩擦力與彈簧的彈力平衡，且該靜摩擦力小于或等于最大靜摩擦力。當(dāng)升降機(jī)有向下的加速度時(shí)，處于失重狀態(tài)，物體A對(duì)地板的正壓力會(huì)減小，物體A與地板間的最大靜摩擦力也會(huì)減小，這時(shí)的最大靜摩擦力小于升降機(jī)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)地板對(duì)物體A的靜摩擦力，而彈簧的彈力未改變，故物體A會(huì)被拉向右方。四個(gè)選項(xiàng)中只有B、C兩種情況電梯的加速度是向下的，故B、C正確。BC

A．加速上升B．減速上升

C．加速下降

D．減速下降10．(多選)某同學(xué)站在觀光電梯地板上，用加速度傳感器記錄了電梯由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)的加速度隨時(shí)間變化情況，以豎直向上為正方向。根據(jù)圖像提供的信息，可以判斷下列說(shuō)法中正確的是(

)A．在5～15s內(nèi)，觀光電梯在加速上升，該同學(xué)處于超重狀態(tài)B．在15～25s內(nèi)，觀光電梯停了下來(lái)，該同學(xué)處于平衡狀態(tài)C．在25～35s內(nèi)，觀光電梯在減速上升，該同學(xué)處于失重狀態(tài)D．在t＝35s時(shí)，電梯的速度為0ACD

解析：在5～15s內(nèi)，從加速度—時(shí)間圖像可知，此時(shí)的加速度為正，電梯的加速度向上，所以該同學(xué)處于超重狀態(tài)，故A正確；在15～25s內(nèi)，加速度為零，此時(shí)電梯在勻速運(yùn)動(dòng)，處于受力平衡狀態(tài)，所以該同學(xué)對(duì)電梯底板的壓力等于他所受的重力，故B錯(cuò)誤；在25～35s內(nèi)，從加速度—時(shí)間圖像可知，此時(shí)的加速度為負(fù)，電梯的加速度向下，所以該同學(xué)處于