人教版高中物理（必修一）同步講義+練習4.6 超重和失重（含解析）

4.6超重、失重學習目標學習目標課程標準學習目標1．知道常用的測量重力的方法。2．了解超重和失重的含義，認識超重和失重現(xiàn)象。3．能運用牛頓運動定律分析求解超重、失重問題。1、通過體驗或者實驗，認識超重和失重現(xiàn)象。2、通過在電梯里觀察體重計示數(shù)或其他方式發(fā)現(xiàn)超重和失重現(xiàn)象產(chǎn)生的條件，并應用牛頓運動定律分析超重和失重現(xiàn)象發(fā)生的動力學原因，理解超重和失重現(xiàn)象的本質，培養(yǎng)學生從實際情境中捕捉信息、發(fā)現(xiàn)問題并提出問題的能力。3、通過查閱資料、分享和交流，了解超重和失重現(xiàn)象在各個領域中的應用，解釋生活中的超重和失重現(xiàn)象，培養(yǎng)學生用科學知識解釋生活現(xiàn)象的能力，激發(fā)學生的學習熱情和興趣，形成良好的科學態(tài)度與責任。002預習導學課前研讀課本，梳理基礎知識：一、重力的測量方法一：先測量物體做自由落體運動的加速度g，再用天平測量物體的質量，利用牛頓第二定律得：G＝mg。方法二：利用力的平衡條件對重力進行測量。將待測物體懸掛或放置在測力計上，使它處于靜止狀態(tài)，這時測力計的示數(shù)反映了物體所受的重力大小。二、超重和失重1．視重：體重計的示數(shù)稱為視重，反映了人對體重計的壓力。2．失重(1)定義：物體對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力)小于物體所受重力的現(xiàn)象。(2)產(chǎn)生條件：物體具有豎直向下(選填“豎直向上”或“豎直向下”)的加速度。3．超重(1)定義：物體對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力)大于物體所受重力的現(xiàn)象。(2)產(chǎn)生條件：物體具有豎直向上(選填“豎直向上”或“豎直向下”)的加速度。4．完全失重(1)定義：物體對支持物(或懸掛物)完全沒有作用力的狀態(tài)。(2)產(chǎn)生條件：a＝g，方向豎直向下。即時練習：【小試牛刀1】在身體素質測試“原地縱跳摸高”項目中，某同學按要求所做的四個動作過程如圖所示，其中人處于超重狀態(tài)的過程是()【答案】C【解析】靜止站立時，人的加速度為零，處于平衡狀態(tài)，故A錯誤；加速下蹲時，人有豎直向下的加速度，處于失重狀態(tài)，故B錯誤；加速上升時，人有豎直向上的加速度，處于超重狀態(tài)，故C正確；離地上升時，人只受到重力，加速度等于重力加速度，處于完全失重狀態(tài)，故D錯誤?！拘≡嚺５?】有一種大型娛樂器械可以讓人體驗超重和失重，其環(huán)形座艙套在豎直柱子上(如圖所示)，由升降機送上幾十米的高處，然后讓座艙自由下落。落到一定位置時，制動系統(tǒng)啟動，座艙做減速運動，到地面時剛好停下。下列說法正確的是()A.座艙自由下落的過程中人處于超重狀態(tài)B.座艙自由下落的過程中人處于失重狀態(tài)C.座艙減速下落的過程中人處于失重狀態(tài)D.座艙下落的整個過程中人處于失重狀態(tài)【答案】B【解析】在自由下落的過程中人只受重力作用，做自由落體運動，處于失重狀態(tài)，故選項A錯誤，B正確；在減速運動的過程中人的加速度向上，人處于超重狀態(tài)，故選項C、D錯誤。【小試牛刀3】“蹦極”就是跳躍者把一端固定的長彈性繩綁在踝關節(jié)等處，從幾十米高處跳下的一種極限運動。某人做蹦極運動，所受繩子拉力F的大小隨時間t變化的情況如圖所示。將蹦極過程近似為在豎直方向的運動，重力加速度為g。據(jù)圖可知，此人在蹦極過程中最大的加速度約為()A.gB.2gC.3gD.4g【答案】B【解析】人落下后，振動幅度越來越小，最后靜止不動，結合F-t圖像可以知道，人的重力等于0.6F0，而最大拉力約為1.8F0，即0.6F0=mg，F(xiàn)m=1.8F0，根據(jù)牛頓第二定律，有F-mg=ma，當拉力最大時，加速度最大，因而有1.8F0-mg=mam，解得am=2g，故B正確。003探究提升【問題探究1】對超重、失重現(xiàn)象的理解1..實重和視重(1)實重：物體實際所受的重力，它與物體的運動狀態(tài)無關.(2)視重：當物體在豎直方向上有加速度時，物體對彈簧測力計的拉力或對臺秤的壓力將不等于物體的重力.此時彈簧測力計的示數(shù)或臺秤的示數(shù)即為視重.2.超重(1)定義：物體對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力)大于物體所受重力的現(xiàn)象.(2)產(chǎn)生條件：物體具有向上的加速度.3.失重(1)定義：物體對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力)小于物體所受重力的現(xiàn)象.(2)產(chǎn)生條件：物體具有向下的加速度.4.完全失重(1)定義：物體對支持物(或懸掛物)完全沒有作用力的現(xiàn)象稱為完全失重現(xiàn)象.(2)產(chǎn)生條件：物體的加速度a＝g，方向豎直向下.【典型例題1】圖示為寧波方特游樂園中的一個游樂項目“大擺錘”，該項目會讓游客體會到超重與失重帶來的刺激。以下關于該項目的說法正確的是（）

A．當擺錘擺動到最高點時，游客會體會到明顯的超重B．當擺錘擺動到最低點時，游客會體會到明顯的失重C．當擺錘擺動到最低點時，游客會體會到明顯的超重D．當擺錘擺動到最低點時，游客可能會體會到完全失重【答案】C【解析】當擺錘由最高點向最低點擺動時，先具有向下的加速度分量，后有向上的加速度分量，即游客先體會到失重后體會到超重。當擺錘擺動到最低點時，具有方向向上的最大加速度，此時游客體會到明顯的超重。故選C?！镜湫屠}2】某海洋館中的“海豚頂球”節(jié)目因其互動性強而深受小朋友們的喜愛。如圖所示為一海豚把球頂向空中，并等其落下。下列說法正確的是（）A．球在最高點時受到重力和海豚對它的頂力作用B．球在最高點時速度和加速度都為零C．球在上升過程中處于超重狀態(tài)D．球在下落過程中處于失重狀態(tài)【答案】D【解析】A．海豚把球頂向空中后，球只在重力作用下運動，球在最高處只受到重力，故A錯誤；B．球上升到最高點時只受重力作用，速度為零，加速度為g，故B錯誤；C．球在上升過程中只受到重力的作用，有向下的加速度，處于失重狀態(tài)，故C錯誤；D．球在下落過程中只受到重力的作用，加速度為g，加速度的方向向下，處于失重狀態(tài)，故D正確。故選D?！緦c訓練1】如圖所示姚明正在扣籃，其跳起過程可分為下蹲、蹬地、離地上升、下落四個過程，忽略空氣阻力，下列關于蹬地和離地上升兩個過程的說法中正確的是（設蹬地的力為恒力）（）A．前過程為超重，后過程為完全失重B．兩過程中姚明都處在失重狀態(tài)C．前過程為超重，后過程不超重也不失重D．兩過程中姚明都處在超重狀態(tài)【答案】A【解析】蹬地過程為加速上升，加速度向上，屬于超重；離地上升為減速上升，加速度向下等于重力加速度，屬于完全失重。故選A?！緦c訓練2】2021年9月17日，搭載著3名英雄航天員的神舟十二號載人飛船返回艙成功著陸于東風著陸場，標志著神舟十二號返回任務取得圓滿成功，航天員在火箭發(fā)射與飛船回收的過程中均要經(jīng)受超重與失重的考驗，下列說法正確的是（）A．火箭加速上升時，航天員處于超重狀態(tài)B．火箭加速上升時，航天員對座椅的壓力小于自身重力C．在飛船繞地球運行時，航天員處于完全失重狀態(tài)，則航天員的重力消失了D．飛船落地前減速下落時，航天員處于失重狀態(tài)【答案】A【解析】AB．火箭加速上升時，加速度方向向上，根據(jù)牛頓第二定律可知航天員受到的支持力大于自身的重力，航天員處于超重狀態(tài)，對座椅的壓力大于自身重力，故A正確，B錯誤；C．航天員處于完全失重狀態(tài)時，仍然受重力，故C錯誤；D．飛船落地前減速下落時，加速度方向向上，根據(jù)牛頓第二定律可知航天員受到的支持力大于自身的重力，航天員處于超重狀態(tài)，故D錯誤。故選A?！締栴}探究2】利用牛頓第二定律解決超重和失重問題(1)從受力的角度判斷當物體所受向上的拉力(或支持力)大于重力時，物體處于超重狀態(tài)；小于重力時，物體處于失重狀態(tài)；等于零時，物體處于完全失重狀態(tài).(2)從加速度的角度判斷當物體具有向上的加速度時，物體處于超重狀態(tài)；具有向下的加速度時，物體處于失重狀態(tài)；向下的加速度等于重力加速度時，物體處于完全失重狀態(tài).特征狀態(tài)加速度視重(F)與重力關系運動情況受力示意圖平衡a＝0F＝mg靜止或勻速直線運動超重向上由F－mg＝ma得F＝m(g＋a)>mg向上加速或向下減速失重向下由mg－F＝ma得F＝m(g－a)<mg向下加速或向上減速完全失重a＝g由mg－F＝ma得F＝0自由落體運動，拋體運動總結：(1)發(fā)生超重或失重現(xiàn)象時，物體所受的重力沒有變化，只是壓力(或拉力)變大或變小了(即“視重”變大或變小了).(2)物體處于超重或失重狀態(tài)只與加速度方向有關，而與速度方向無關.(3)物體超重或失重多少由物體的質量m和豎直加速度a共同決定，其大小等于ma.(4)在完全失重的狀態(tài)下，一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會完全消失，如天平失效、浸在水中的物體不再受浮力作用、液柱不再產(chǎn)生壓強等.【典型例題3】小杰利用手機phyphox，軟件繪制了電梯從一樓上升到七樓過程中的速度—時間圖像，如圖甲所示，為簡化問題，將圖線簡化為圖乙，已知t＝0時電梯處于靜止狀態(tài)，由圖乙可知（）

A．在此過程中電梯上升的高度約為15mB．28-30s內電梯處于超重狀態(tài)C．10-11s內電梯的加速度大小約為0.56SKIPIF1<0D．10-30s內電梯的平均速度大小為0.75m/s【答案】C【解析】A．在此過程中電梯上升的高度約為SKIPIF1<0選項A錯誤；B．28-30s內電梯減速上升，加速度向下，處于失重狀態(tài)，選項B錯誤；C．10-11s內電梯的加速度大小約為SKIPIF1<0選項C正確；D．10-30s內電梯的平均速度大小為SKIPIF1<0選項D錯誤。故選C?！镜湫屠}4】目前大部分手機都內置了加速度傳感器，某同學在電梯內利用手機測量電梯運行時的加速度，得到圖1所示的圖線，經(jīng)計算機處理后將圖線簡化為圖2所示的SKIPIF1<0圖像。已知該同學的質量為60kg，SKIPIF1<0時電梯處于靜止狀態(tài)，規(guī)定豎直向上為正方向，則下列說法正確的是（SKIPIF1<0）（）A．SKIPIF1<0時電梯開始向下運動B．4~9s內該同學先處于超重狀態(tài)，后處于失重狀態(tài)C．整個過程中，電梯的最大速度大小約為2.5m/sD．整個過程中，該同學受到的最大支持力為630N【答案】D【解析】A．依題意，結合SKIPIF1<0圖像可知，電梯先向上加速，然后勻速，接著再減速，在SKIPIF1<0時電梯的加速度方向開始豎直向下，所以可知電梯在SKIPIF1<0時開始減速向上運動，故A錯誤；B．該同學的加速度與電梯加速度相同，在4~9s內，電梯的加速度方向一直豎直向上，所以該同學一直處于超重狀態(tài)，故B錯誤；C．根據(jù)SKIPIF1<0圖像圍成的面積表示速度的改變量，由圖像可知（大于半格的算一格，不足半格的舍去），整個過程中，電梯在SKIPIF1<0時達到最大速度，可得最大速度大小約為SKIPIF1<0故C錯誤；D．由SKIPIF1<0圖像可知整個過程中，該同學豎直向上的最大加速度為SKIPIF1<0，根據(jù)牛頓第二定律可得SKIPIF1<0其受到的最大支持力為SKIPIF1<0故D正確。故選D?！緦c訓練3】某電梯運動時可簡化成只受重力與繩索拉力，已知電梯在t=0時由靜止開始上升，其加速度a與時間t的關系如圖所示。下列相關說法正確的是()A.t=6s時，電梯處于失重狀態(tài)B.7~53s時間內，繩索拉力最小C.t=59s時，電梯處于超重狀態(tài)D.t=60s時，電梯速度恰好為0【答案】D【解析】根據(jù)a-t圖像可知t=6s時電梯的加速度向上，電梯處于超重狀態(tài)，故A錯誤；53~55s時間內，加速度的方向向下，電梯處于失重狀態(tài)，繩索的拉力小于電梯的重力；而7~53s時間內，a=0，電梯處于平衡狀態(tài)，繩索拉力等于電梯的重力，應大于電梯失重時繩索的拉力，所以這段時間內繩索拉力不是最小，故B錯誤；t=59s時，電梯減速向上運動，加速度方向向下，電梯處于失重狀態(tài)，故C錯誤；根據(jù)a-t圖像與橫軸所圍的面積表示速度的變化量，由幾何知識可知，60s內電梯速度的變化量為0，而電梯的初速度為0，所以t=60s時，電梯速度恰好為0，故D正確。【對點訓練4】一種巨型娛樂器械可以使人體驗超重和失重狀態(tài)。一個可乘坐二十多個人的環(huán)形座艙套裝在豎直柱子上，由升降機送上幾十米的高處，然后讓座艙自由落下。落到一定位置時，制動系統(tǒng)啟動，到地面時剛好停下。已知座艙開始下落時的高度為76m，當落到離地面28m的位置時開始制動，座艙做勻減速運動。若座艙中某人的質量為50kg的人，當座艙落到離地面50m的位置時，人對座艙的壓力是多少？當座艙落到離地面15m的位置時，人對座艙的壓力是多少？【答案】0；1357N【解析】當座艙落到離地面50m的位置時，座艙以及人、手機都在自由下落，均處于完全失重狀態(tài)，因此人對座艙的壓力是0；設座艙做勻減速運動的加速度為a，座艙自由下落h1=48m后的速度為v，之后勻減速運動h2=28m到地面時剛好停下，則SKIPIF1<0SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0座艙落到離地面15m的位置時，人處于超重狀態(tài)，設座艙對人的支持力為F，則SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0【問題探究3】與F-t圖像問題【典型例題5】圖甲是萊蕪一中尚清華同學站在接有力傳感器的板上做下蹲、起跳動作的示意圖，圖中的O點表示他的重心。圖乙是傳感器所受壓力隨時間變化的圖像，圖像上a、b兩點的縱坐標分別為900N和300N，重力加速度g=10m/s2，不計空氣阻力。根據(jù)圖像分析可知（）A．尚清華的重力可由b點讀出，為300NB．尚清華在b到c的過程中先處于超重狀態(tài)再處于失重狀態(tài)C．尚清華在雙腳與板不接觸的過程中處于完全失重狀態(tài)D．尚清華在b點對應時刻的加速度大于在c點對應時刻的加速度【答案】C【解析】A．開始時人處于平衡狀態(tài)，人對傳感器的壓力為900N，人的重力也為900N，選項A錯誤；B．b到c過程中，人對板的壓力先小于人的真實重力，后大于人的真實重力，則人先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)，選項B錯誤；C．離開板后人只受重力的作用，處于完全失重狀態(tài)，選項C正確；D．b點對應時刻彈力與重力的差值要小于c點對應時刻彈力與重力的差值，則人在b點對應時刻的加速度要小于在c點對應時刻的加速度，選項D錯誤。故選C。【典型例題6】小紅和小明用體重計研究人在觀光升降電梯中的超重和失重現(xiàn)象。在升降電梯內的地板上放一體重計，電梯靜止時小紅站在體重計上。在升降電梯運動過程中，小明觀察到體重計的示數(shù)SKIPIF1<0隨時間SKIPIF1<0變化的圖像如圖所示。已知升降電梯從SKIPIF1<0時經(jīng)歷了三個階段：由靜止開始勻加速運動、勻速運動和勻減速運動，在SKIPIF1<0時停止，SKIPIF1<0。下列說法正確的是（）A．小紅在SKIPIF1<0內重力增加了，小紅處于超重狀態(tài)B．升降電梯在小明觀察的這段時間內向下運動C．小紅在SKIPIF1<0內勻速運動的速度為SKIPIF1<0D．小紅在SKIPIF1<0內位移為22m【答案】C【解析】A．由SKIPIF1<0圖像可知，小紅在SKIPIF1<0內處于超重狀態(tài)，但小紅的重力保持不變，故A錯誤；B．由題意可知在SKIPIF1<0內由靜止開始勻加速運動，小紅在這段時間內處于超重狀態(tài)，加速度方向向上，可知升降電梯在小明觀察的這段時間內向上運動，故B錯誤；C．小紅在SKIPIF1<0內的加速度大小為SKIPIF1<0可知小紅在SKIPIF1<0時的速度為SKIPIF1<0則小紅在SKIPIF1<0內勻速運動的速度為SKIPIF1<0，故C正確；D．小紅在SKIPIF1<0內的位移為SKIPIF1<0小紅在SKIPIF1<0內的位移為SKIPIF1<0小紅在SKIPIF1<0時停止，則SKIPIF1<0的位移為SKIPIF1<0小紅在SKIPIF1<0內位移為SKIPIF1<0故D錯誤。故選C?！緦c訓練5】人在地面上靜止站立時，受到的支持力等于人的重力．做原地縱跳時，在快速下蹲后立即蹬伸的過程中，人受到的地面支持力會發(fā)生變化(如圖所示，G為重力，F(xiàn)為支持力)．下列圖線能正確反映從下蹲開始到離地過程中地面支持力變化的是()【答案】A【解析】人在地面上靜止站立時，受到的支持力大小等于人的重力大小，在快速下蹲時人先向下加速后向下減速到達最低點，故先具有向下的加速度后具有向上的加速度，則人先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)，受到的支持力先減小后增大；在人蹬伸的過程中，從最低點到重力與地面的支持力相等的過程中，人具有向上的加速度，處于超重狀態(tài)，人從受力平衡位置繼續(xù)上升時支持力減小，至人完全離開地面時支持力減小到零，故選A.【對點訓練6】（多選）如圖甲，某同學站在壓力傳感器上完成下蹲和起立的動作，用計算機采集到的壓力傳感器讀數(shù)F隨時間t變化的圖像如圖乙，下列說法正確的是（）A．該同學重力約為500NB．下蹲過程中該同學始終處于失重狀態(tài)C．該同學完成了一次下蹲再起立的動作D．起立過程中該同學對傳感器的壓力小于傳感器對該同學的支持力【答案】AC【解析】A．由圖可知平衡時壓力傳感器的示數(shù)為500N，則該同學重力約為500N，故A正確；B．下蹲過程中該同學先處于失重狀態(tài)，再處于超重狀態(tài)，故B錯誤；C．人下蹲動作分別有失重和超重兩個過程，先是加速下降失重，到達一個最大速度后再減速下降超重對應先失重再超重，起立對應先超重再失重，對應圖象可知，該同學做了一次下蹲再起立的動作，故C正確；D．該同學對傳感器的壓力和傳感器對該同學的支持力是相互作用力，大小相等，故D錯誤；故選AC。004體系構建課堂小結005記憶清單(1)發(fā)生超重或失重現(xiàn)象時,物體的重力沒有變化,只是物體對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力)變大或變小了(即視重變大或變小了).(2)在完全失重的狀態(tài)下,一切由重力產(chǎn)生的物理現(xiàn)象都會完全消失,如:天平不能使用、浸在水中的物體不再受浮力作用、液柱不再產(chǎn)生壓強等。(3)只要物體有向上或向下的加速度,物體就處于超重或失重狀態(tài),與物體的速度方向無關。(4)即使物體的加速度不沿豎直方向,只要加速度具有豎直向上的分量物體就處于超重狀態(tài);同理,只要加速度具有豎直向下的分量,物體就處于失重狀態(tài)。00601強化訓練1.如圖所示，運動員跳傘將經(jīng)歷加速下降和減速下降兩個過程，在這兩個過程中，下列說法正確的是

A．加速下降過程處于超重狀態(tài)B．加速下降過程處于失重狀態(tài)C．減速下降過程處于失重狀態(tài)D．減速下降過程處于平衡狀態(tài)【答案】B【解析】ABC．當物體具有向上的加速度時，物即體對支持物的壓力（或對懸繩的拉力）大于物體所受重力的現(xiàn)象叫做超重；當物體具有向下的加速度時，即物體對支持物的壓力（或對懸繩的拉力）小于物體所受重力的現(xiàn)象叫做失重；所以加速下降過程，加速度向下，屬于失重，減速下降過程，加速度向上，屬于超重；故AC錯誤，B正確D．平衡狀態(tài)即物體受力平衡，處于勻速直線運動或者靜止的狀態(tài)稱為平衡狀態(tài)，減速下降過程加速度向上，受到的合力向上，不是平衡狀態(tài)，故D錯誤。故選B。2.如圖所示，人站在地板水平的電梯內的臺秤上，人與電梯相對靜止一起運動，如果人對臺秤的壓力大小為F1，臺秤對人的支持力大小為F2，人受到的重力大小為G，則下列說法正確的是（）

A．當電梯加速上升時，F(xiàn)1小于GB．當電梯減速上升時，F(xiàn)1小于F2C．F1和F2是一對平衡力D．F1和F2不能求合力【答案】D【解析】A．當電梯加速上升時，加速度向上，人超重，則F1大于G，選項A錯誤；BCD．因F1與F2是一對相互作用力，則無論電梯如何運動，F(xiàn)1與F2大小總相等，因兩者作用在兩個物體上，則F1和F2不能求合力，選項BC錯誤，D正確。故選D。3.如圖所示，魚兒擺尾擊水躍出水面，吞食荷花花瓣的過程中，下列說法正確的是（）A．魚兒吞食花瓣時魚兒受力平衡B．魚兒擺尾出水時浮力大于重力C．魚兒擺尾擊水時受到水的作用力大小等于它對水的作用力的大小D．研究魚兒擺尾擊水躍出水面的動作可把魚兒視為質點【答案】C【解析】A．魚兒吞食花瓣時處于空中，合力向下，有向下的加速度，處于失重狀態(tài)，A錯誤；B．魚兒擺尾出水時排開水的體積變小，浮力小于重力，B錯誤；C．魚兒擺尾擊水時受到水的作用力與它對水的作用力是作用力與反作用力的關系，大小相等方向相反，C正確；D．研究魚兒擺尾擊水躍出水面的動作涉及到魚身體的不同部位，不可以把魚兒視為質點，D錯誤。故選C。4.如圖所示，在“天宮課堂”中，航天員王亞平將乒乓球完全浸沒在水中，乒乓球停留在了水中。合理的解釋是（）A．乒乓球不受任何力的作用B．在太空乒乓球的慣性變大C．在太空失重環(huán)境下浮力幾乎消失D．在太空失重環(huán)境下受到地球引力為零【答案】C【解析】AD．在太空中乒乓球仍受地球的引力作用，故AD錯誤；B．慣性只與質量有關，乒乓球質量不變，則在太空乒乓球的慣性不變，故B錯誤；C．在太空中乒乓球處于完全失重狀態(tài)，和重力有關的一切現(xiàn)象會消失，則在太空失重環(huán)境下浮力幾乎消失，故C正確。故選C。5.2019年亞洲舉重錦標賽暨東京奧運會舉重項目資格賽在寧波舉行，來自28個國家和地區(qū)的278位運動員參賽，創(chuàng)下了歷屆亞洲舉重錦標賽之最。如圖所示，舉重運動員成功把196公斤杠鈴舉過頭頂保持靜止，關于這個狀態(tài)下列說法正確的是（）A．運動員此時處于超重狀態(tài)B．運動員受到杠鈴對他的壓力就是杠鈴的重力C．運動員受到地面的支持力是由于地面形變而產(chǎn)生的D．運動員對杠鈴的支持力與運動員對地面的壓力是一對作用力與反作用力【答案】C【解析】A．舉重運動員成功把196公斤杠鈴舉過頭頂保持靜止，無加速度，所受合外力為零，既不超重也不失重，A錯誤；B．運動員受到杠鈴對他的壓力施力物體為啞鈴，杠鈴的重力施力物體為地球，不是同一力，B錯誤；C．彈力是施力物體的形變引起的，所以運動員受到地面的支持力是由于地面形變而產(chǎn)生的，C正確；D．一對作用力與反作用力是兩個物體間的相互作用，滿足“A對B，B對A”的模式，運動員對杠鈴的支持力與運動員對地面的壓力并不是兩物體相互作用時產(chǎn)生，D錯誤。故選C。6．潛艇從海水高密度區(qū)域駛入低密度區(qū)域，浮力頓減，稱之為“掉深”。如圖甲所示，某潛艇在高密度海水區(qū)域沿水平方向緩慢航行。SKIPIF1<0時，該潛艇“掉深”，隨后采取措施成功脫險，在SKIPIF1<0時間內潛艇豎直方向的SKIPIF1<0圖像如圖乙所示（設豎直向下為正方向）。不計水的粘滯阻力，則（）A．潛艇在“掉深”時的加速度為SKIPIF1<0B．SKIPIF1<0潛艇回到初始高度C．潛艇豎直向下的最大位移為SKIPIF1<0D．潛艇在SKIPIF1<0時間內處于超重狀態(tài)【答案】D【解析】A．潛艇在“掉深”時向下加速，則由圖像可知加速度為SKIPIF1<0選項A錯誤；B．在30s內先向下加速后向下減速，則SKIPIF1<0潛艇向下到達最大深度，選項B錯誤；C．由圖像可知潛艇豎直向下的最大位移為SKIPIF1<0選項C錯誤；D．潛艇在SKIPIF1<0時間內向下減速，加速度向上，則處于超重狀態(tài)，選項D正確。故選D。7.（多選）如圖所示，A、B兩人用安全帶連接在一起，從飛機上跳下進行雙人跳傘運動，降落傘未打開時不計空氣阻力。下列說法正確的是（）A．在降落傘未打開的下降過程中，安全帶的作用力不為零B．在降落傘未打開的下降過程中，A相對B是靜止的C．在降落傘未打開的下降過程中，安全帶的作用力等于B的重力D．在降落傘打開后減速下降過程中，A、B均處于超重狀態(tài)【答案】BD【解析】AC．在降落傘未打開的下降過程中，由于此時不計空氣阻力，則人處于完全失重狀態(tài)，安全帶的作用力為零，AC錯誤；B．在降落傘未打開的下降過程中，倆人始終連接在一起，即A相對B是靜止的，B正確；D.在降落傘打開后減速下降過程中，加速度方向向上，A、B均處于超重狀態(tài)，D正確。故選BD8．人站在力傳感器上完成下蹲和站起動作，傳感器記錄的力隨時間變化圖像（SKIPIF1<0圖）如圖所示，則（

）

A．下蹲過程中最大加速度為6m/s2 B．人在下蹲過程中，力的示數(shù)先變大，后變小C．人在站起過程中，先失重后超重 D．人在8s內完成了兩次下蹲和兩次站起動作【答案】A【解析】A．由圖可知，傳感器的最小壓力約為200N，則根據(jù)牛頓第二定律得最大加速度為SKIPIF1<0故A正確；B．人在下蹲過程中，先加速下降再減速下降，所以力的示數(shù)先變小，后變大，故B錯誤；C．人在站起過程中，先加速起立再減速起立，所以先超重后失重，故C錯誤；D．人在下蹲過程中，力的示數(shù)先變小，后變大，人在站起過程中，力的示數(shù)先變大，后變小，所以動作人在8s內完成了一次下蹲和一次站起動作，故D錯誤。故選A。9．2019年11月，在溫州翔宇中學舉行的浙江省中學生田徑錦標賽中，某校高二學生王鑫宇以2米的成績獲得冠軍，如圖所示。則下列說法正確的是（不計空氣阻力）（）A．王鑫宇在上升階段重力變大了B．王鑫宇在空中跨越過程處于失重狀態(tài)C．王鑫宇起跳時地面對他的支持力大于他對地面的壓力D．王鑫宇在助跑過程中，地面對他的支持力做正功【答案】B【解析】AB．王鑫宇在上升階段只受重力，處于失重狀態(tài)，且重力大小不變，故B正確，A錯誤；C．王鑫宇起跳時地面對他的支持力與他對地面的壓力是一對相互作用力，大小相等，方向相反，故C錯誤；D．王鑫宇在助跑過程中，地面對他的支持力與運動方向垂直，不做功，故D錯誤。故選B。10.蹦極是一項非常刺激的體育運動。某人身系彈性繩自高空p點自由下落，圖中a點是彈性繩的原長位置，c是人所到達的最低點，b是人靜止懸吊時的位置，人在從p點下落到最低點c點的過程中，下列說法錯誤的是（）

A．在pa段做自由落體運動，處于完全失重狀態(tài)B．在ac段繩的拉力先小于人的重力后大于人的重力，速度先增大后減小，加速度先減小后增大C．在b點速度最大，加速度為零D．在c點，速度為零，處于平衡狀態(tài)【答案】D【解析】A．a(chǎn)點是彈性繩的原長位置，故a點之前人只受重力，人做自由落體運動，處于完全失重狀態(tài)，故A正確，不符合題意；B．在ac段繩的拉力先小于人的重力后大于人的重力，由牛頓第二定律知加速度先減小后增大，物體先加速運動，后減速運動，所以速度先增大后減小，故B正確，不符合題意；C．b是人靜止懸吊時的位置，所以此點拉力等于重力，此位置加速度為零，速度最大，故C正確，不符合題意；D．c是人所到達的最低點，故c點速度為零，但受到合力不為零，有向上的加速度，故D錯誤，符合題意。故選D。11.如圖所示，小車位于水平面上，其上頂板裝有壓力傳感器。車內彈簧處于豎直，彈簧上端把一個物塊壓在壓力傳感器上。小車以加速度a向右做勻加速運動，小物塊恰好不相對壓力傳感器滑動，此時壓力傳感器的示數(shù)為SKIPIF1<0。一段時間后，小車沿水平方向從水平面上飛出，落地前壓力傳感器的示數(shù)為SKIPIF1<0，該過程彈簧一直處于豎直。忽略空氣阻力，重力加速度為g，則小物塊與壓力傳感器間的動摩擦因數(shù)為（）A．SKIPIF1<0 B．SKIPIF1<0 C．SKIPIF1<0 D．SKIPIF1<0【答案】C【解析】小車在水平面上時，設彈簧的彈力為F，由題意有SKIPIF1<0，SKIPIF1<0小車從水平面上飛出后到落地前處于完全失重狀態(tài)，有SKIPIF1<0聯(lián)立得SKIPIF1<0故選C。12．2021年9月17日，搭載著3名英雄航天員的神舟十二號載人飛船返回艙成功著陸于東風著陸場，標志著神舟十二號返回任務取得圓滿成功，航天員在火箭發(fā)射與飛船回收的過程中均要經(jīng)受超重與失重的考驗，下列說法正確的是（）A．火箭加速上升時，航天員處于超重狀態(tài)B．火箭加速上升時，航天員對座椅的壓力小于自身重力C．在飛船繞地球運行時，航天員處于完全失重狀態(tài)，則航天員的重力消失了D．飛船落地前減速下落時，航天員處于失重狀態(tài)【答案】A【解析】AB．火箭加速上升時，加速度方向向上，根據(jù)牛頓第二定律可知航天員受到的支持力大于自身的重力，航天員處于超重狀態(tài)，對座椅的壓力大于自身重力，故A正確，B錯誤；C．航天員處于完全失重狀態(tài)時，仍然受重力，故C錯誤；D．飛船落地前減速下落時，加速度方向向上，根據(jù)牛頓第二定律可知航天員受到的支持力大于自身的重力，航天員處于超重狀態(tài)，故D錯誤。故選A。13.（多選）如圖是某同學站在壓力傳感器上做下蹲-起立的動作時傳感器記錄的壓力隨時間變化的圖線，縱坐標為壓力，橫坐標為時間。由圖線可知，該同學的體重約為SKIPIF1<0，除此以外，還可以得到以下信息（）A．SKIPIF1<0時人處在下蹲的最低點 B．SKIPIF1<0時人處于下蹲靜止狀態(tài)C．下蹲過程中人處于先失重后超重的狀態(tài) D．SKIPIF1<0內該同學做了2次下蹲-起立的動作【答案】BC【解析】A．由圖可知在1s時人有向下的加速度最大，此時是向下加速最快的時刻，所以不是下蹲的最低點，故A錯誤；B．2s時傳感器示數(shù)等于人的重力，故此時處于下蹲靜止狀態(tài)，故B正確；C．人在下蹲的過程中，先加速向下運動，加速度方向向下，故人先處于失重狀態(tài)，后半段是人減速向下的過程，加速度方向向上，人處于超重狀態(tài)，故下蹲過程中人先失重后超重，故C正確；D．該同學在前2s時是下蹲過程，后2s是起立的過程，所以4s內共做了1次下蹲－起立的動作，故D錯誤。故選BC。14．如圖是航天飛船返回驗返回地面的示意圖，其過程可簡化為：打開降落傘一段時間后，整個裝置勻速下降，距地面一定高度時，點燃返回艙的緩沖火箭，返回開始減速下降運動，落地速度恰返好為零，返回能安全著陸，則（）A．返回艙在噴氣過程中處于平衡狀態(tài) B．返回艙勻速運動過程中處于失重狀態(tài)C．火箭點燃后傘繩對返回艙的拉力不變 D．火箭開始噴氣瞬間返回艙獲得向上的加速度【答案】D【解析】AD．返回艙在噴氣過程中做減速下降，則加速度向上，不是處于平衡狀態(tài)，選項A錯誤，D正確；B．返回艙勻速運動過程中處于平衡狀態(tài)，選項B錯誤；C．火箭點燃前傘繩對返回艙的拉力等于返回艙的重力；火箭點燃后向下做減速運動，則由T-mg=ma可知繩對返回艙的拉力大于返回艙的重力，選項C錯誤。故選D。15.將一臺懸掛式測力計放在電梯中，并在測力計上掛上一重物，當電梯平穩(wěn)運行時，測力計的示數(shù)為1N；從某時刻起，發(fā)現(xiàn)測力計的示數(shù)穩(wěn)定在1.2N，取g＝10m/s2，則（

）A．物體的質量變?yōu)?.12gB．電梯可能正在以2m/s2的加速度加速上升C．電梯可能正在以2m/s2的加速度加速下降D．電梯已經(jīng)停在頂樓【答案】B【解析】A．物體的質量是物體的固有屬性，不隨測力計的示數(shù)變化而變化，故A錯誤；BCD．測力計的示數(shù)穩(wěn)定在F=1.2N時，重物處于超重狀態(tài)，加速度豎直向上，根據(jù)牛頓第二定律SKIPIF1<0，SKIPIF1<0解得SKIPIF1<0故物體可能正在以2m/s2的加速度加速上升或以2m/s2的加速度減速下降，故B正確，CD錯誤。故選B。16．在蹦床運動過程中，用力傳感器測出彈簧床對運動員的彈力F，下圖是繪制的F隨時間t的變化圖像，不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2，則下列說法正確的是（）A．運動員的質量為40kg B．運動員在3.6s~4.8s內處于超重狀態(tài)C．運動員的最大加速度大小為50m/s2 D．運動員離開蹦床上升的最大高度為3.2m【答案】D【解析】A．由題可知SKIPIF1<0所以SKIPIF1<0故A錯誤；B．由圖可知，運動員在3.6s~4.2s內彈力大于重力，加速度方向向上，運動員處于超重狀態(tài)，在4.2s~4.8s內彈力小于重力，加速度方向向下，處于失重狀態(tài)，故B錯誤；C．當運動員處于最低點時，加速度最大，根據(jù)牛頓第二定律可得SKIPIF1<0故C錯誤；D．由圖可知，運動員離開蹦床在空中運動的時間為SKIPIF1<0所以運動員離開蹦床上升的最大高度為SKIPIF1<0故D正確。故選D。17．在某次無人機操控比賽中，一名選手操縱無人機沿豎直方向運動，無人機的SKIPIF1<0圖像如圖所示，取豎直向上為正方向，對無人機的運動過程，下列說法正確的是（）A．0~0.5s內的加速度大于0.5s~1.0s內的加速度B．0.5s~1.0s內的加速度方向發(fā)生變化C．0.5s時距離地面的高度最大D．1.5s~2.0s內無人機處于超重狀態(tài)【答案】D【解析】A．0~0.5s圖像的斜率小于0.5s~1.0s，則0~0.5s的加速度小于0.5s~1.0s的加速度，故A錯誤；B．0.5s~1.0s內無人機的速度方向發(fā)生變化，加速度方向不變，故B錯誤；C．計時開始后，無人機的速度第一次為零時，距離地面高度最大，故C錯誤；D．無人機在1.5s~2.0s加速度的方向豎直向上，處于超重狀態(tài)，故D正確。故選D。18．圖甲為一彈簧高蹺的結構簡圖。當人抓住扶手用力蹬踏板壓縮彈簧后，人就被向上彈起，進而帶動高蹺跳躍，如圖乙所示。則下列說法正確的是（）A．人向上彈起的過程中，一直處于超重狀態(tài)B．人向上彈起的過程中，踏板對人的作用力大于人對踏板的作用力C．彈簧壓縮到最短時，高蹺對人的作用力大于人受到的重力D．彈簧壓縮到最短時，高蹺對人的作用力小于人受到的重力【答案】C【解析】A．人向上彈起的過程中，經(jīng)歷了先加速后減速的過程，所以先有向上的加速度，后有向下的加速度，人先處于超重狀態(tài)，后處于失重狀態(tài)，故A錯誤；B．踏板對人的作用力與人對踏板的作用力是一對作用力與反作用力，根據(jù)牛頓第三定律，二者大小始終相等，故B錯誤；CD．彈簧壓縮到最短時，人有豎直向上的加速度，根據(jù)牛頓第二定律，可知高蹺對人的作用力大于人的重力，故C正確，D錯誤。故選C。19．某同學在地面上用體重計稱得體重為490N。他將體重計移至電梯內稱其體重，SKIPIF1<0至SKIPIF1<0時間段內，體重計的示數(shù)如圖甲所示，電梯運行的v-t圖像可能是下圖中的哪一個？（取電梯向下運動的方向為正）（）A． B．C． D．【答案】BD【解析】由圖像可知，人先超重，再平衡，最后失重，則電梯的加速度先向上，再勻速，后加速度向下；若電梯向下運動的方向為正，則電梯可能先勻加速向上，再勻速向上，最后勻減速向上；或者電梯可能先勻減速向下，再靜止或勻速向下，最后勻加速向下；故選BD20．某實驗小組利用DIS系統(tǒng)觀察超重和失重現(xiàn)象。他們在學校電梯房內做實驗，在電梯天花板上固定一個力傳感器，測量掛鉤向下，并在掛鉤上懸掛一個重為10N的鉤碼，在電梯運動過程中，計算機顯示屏上顯示出如圖所示圖象，以下根據(jù)圖象分析所得結論錯誤的是（）A．該圖象顯示出了力傳感器對鉤碼的拉力大小隨時間的變化情況B．從時刻t1到t2，鉤碼處于失重狀態(tài)，從時刻t3到t4，鉤碼處于超重狀態(tài)C．電梯可能先加速向下，接著勻速向下，再減速向下，最后靜止D．電梯可能先加速向上，接著勻速向上，再減速向上，最后靜止【答案】D【解析】A．題圖中圖象顯示了力傳感器對鉤碼的拉力大小隨時間的變化情況。故A正確，不符合題意；B．0~t1，鉤碼受力平衡；t1~t2，拉力小于10N，鉤碼處于失重狀態(tài)；t2~t3，鉤碼受力平衡；t3~