第17講：超重和失重(解析版)(人教版2019必修第一冊)

第17講：超重和失重一：知識精講歸納考點一、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：物體對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力)等于零的狀態(tài)．(2)產(chǎn)生條件：a＝g，方向豎直向下．大重難點規(guī)律總結：1．對視重的理解當物體掛在彈簧測力計下或放在水平臺秤上相對靜止時，彈簧測力計或臺秤的示數(shù)稱為“視重”，大小等于彈簧測力計所受的拉力或臺秤所受的壓力．當物體處于超重或失重狀態(tài)時，物體的重力并未變化，只是視重變了．2．超重、失重的比較特征狀態(tài)加速度視重(F)與重力的關系運動情況受力圖平衡a＝0F＝mg靜止或勻速直線運動超重豎直向上或有豎直向上分量由F－mg＝ma得F＝m(g＋a)>mg向上加速或向下減速失重豎直向下或有豎直向下分量由mg－F＝ma得F＝m(g－a)<mg向下加速或向上減速完全失重a＝gF＝0自由落體運動、拋體運動二：考點題型歸納題型一：超重和失重的概念1．（2023春·浙江·高一校聯(lián)考期末）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【詳解】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。2．（2023春·廣東湛江·高一湛江二十一中?？计谥校娘w機起飛后，攀升過程中，假設豎直方向向上先做加速運動后做減速運動，該過程飛行員（

）A．一直處于失重狀態(tài)B．先處于超重狀態(tài)，后處于失重狀態(tài)C．先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài)【答案】B【詳解】由題知，飛機攀升過程中，假設豎直方向向上先做加速運動后做減速運動，飛機向上加速的過程中加速度的方向向上，處于超重狀態(tài)；飛機向上減速的過程中加速度的方向向下，處于失重狀態(tài)。故選B。3．（2023秋·云南麗江·高一統(tǒng)考期末）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【詳解】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。題型二：電梯中的超失重問題分析4．（2023春·廣東汕頭·高一統(tǒng)考期末）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0.56D．10-30s內電梯的平均速度大小為0.75m/s【答案】C【詳解】A．在此過程中電梯上升的高度約為選項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選項C正確；D．10-30s內電梯的平均速度大小為選項D錯誤。故選C。5．（2023春·陜西西安·高一校聯(lián)考期末）一個質量為50kg的同學站在電梯底板上，如圖所示的圖像是計算機顯示的觀光電梯在某一段時間內速度變化的情況（豎直向上為正方向）。根據(jù)圖像提供的信息，可以判斷下列說法中正確的（g=10m/s2）（）

A．在5~10s內，該同學對電梯底板的壓力等于480NB．在0~5s內，電梯在加速上升，該同學處于失重狀態(tài)，對電梯底板的壓力等于480NC．在10~20s內，該同學所受的支持力為490N，該同學處于失重狀態(tài)D．在20~25s內，電梯在加速下降，該同學處于超重狀態(tài)，對電梯底板的壓力等于510N【答案】C【詳解】A．由圖像可知，在5~10s內，電梯做勻速運動，處于平衡狀態(tài)，可知該同學對電梯底板的壓力為故A錯誤；B．在0~5s內，電梯在加速上升，加速度方向向上，該同學處于超重狀態(tài)，對電梯底板的壓力大于，故B錯誤；C．在10~20s內，電梯在減速上升，加速度方向向下，該同學處于失重狀態(tài)，根據(jù)圖像可知，加速度大小為根據(jù)牛頓第二定律可得解得該同學所受的支持力為故C正確；D．在20~25s內，電梯在加速下降，加速度方向向下，該同學處于失重狀態(tài)，對電梯底板的壓力小于，故D錯誤。故選C。6．（2023·全國·高一專題練習）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所示的圖像。已知該同學的質量為60kg，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（）（）A．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【詳解】A．依題意，結合圖像可知，電梯先向上加速，然后勻速，接著再減速，在時電梯的加速度方向開始豎直向下，所以可知電梯在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)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，電梯在時達到最大速度，可得最大速度大小約為故C錯誤；D．由圖像可知整個過程中，該同學豎直向上的最大加速度為，根據(jù)牛頓第二定律可得其受到的最大支持力為故D正確。故選D。題型三：完全失重問題7．（2023·全國·高一專題練習）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【詳解】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。8．（2023·全國·高一假期作業(yè)）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【詳解】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。9．（2022秋·安徽蕪湖·高一統(tǒng)考期末）2021年5月15日，我國天問一號著陸器成功著陸火星表面，其運動過程可以簡化為：脫離環(huán)繞器后分別經(jīng)歷氣動減速、降落傘減速和動力減速三個階段，接著在距離火星表面約100米處懸停，經(jīng)過對著陸點的探測，最后勻速平穩(wěn)著陸。若著陸全程可視為豎直方向的運動，則下列說法正確的是（）A．隨環(huán)繞器繞火星運行階段，著陸器處于超重狀態(tài)B．減速下降階段，著陸器處于完全失重狀態(tài)C．懸停階段，著陸器不受力D．勻速下降階段，著陸器處于平衡狀態(tài)【答案】D【詳解】A．隨環(huán)繞器繞火星運行階段，著陸器處于失重狀態(tài)，故A錯誤；B．減速下降階段，加速度方向向上，著陸器處于超重狀態(tài)，故B錯誤；C．懸停階段，著陸器受火星對其的引力和反向推力，處于平衡狀態(tài)，故C錯誤；D．勻速下降階段，著陸器受力平衡，處于平衡狀態(tài)，故D正確。故選D。題型四：與F-t圖像問題10．（2023·全國·高一專題練習）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【詳解】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。11．（2023·全國·高一假期作業(yè)）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【詳解】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~t4，拉力大于10N，鉤碼處于超重狀態(tài)。故B正確，不符合題意；CD．由于不知道電梯運動方向，則電梯可能先加速向下，接著勻速向下，再減速向下，最后靜止；電梯也可能先勻速向上，接著減速向上，再靜止，然后加速向上，最后勻速。故C正確，不符合題意，D錯誤，符合題意。故選D。12．（2016春·青海海東·高一平安一中階段練習）某實驗小組利用DIS系統(tǒng)在電梯內研究超重和失重現(xiàn)象，他們在電梯地板上放置一個壓力傳感器，在傳感器上放一個質量為2kg的布娃娃，如圖甲所示，實驗中計算機顯示出傳感器所受壓力大小隨時間變化的關系如圖乙所示，則（）（）A．從到，布娃娃處于失重狀態(tài)B．從到，布娃娃處于超重狀態(tài)C．電梯可能先停在高樓層，經(jīng)加速向下，勻速向下、減速向下過程，最后停在底樓層D．電梯可能先停在底樓層，經(jīng)加速向上，勻速向上，減速向上過程，最后停在高樓層【答案】D【詳解】A．從時該到，物體受到的壓力大于重力時，物體處于超重狀態(tài)，加速度向上，故A錯誤；B．從時刻到，物體受到的壓力小于重力，物塊處于失重狀態(tài)，加速度向下，故B錯誤；C．如果電梯開始停在高樓層，先加速向下，接著勻速向下，再減速向下，最后停在低樓層，那么應該是壓力先等于重力、再小于重力、然后等于重力、大于重力、最后等于重力，故C錯誤；D．如果電梯開始停在低樓層，先加速向上，接著勻速向上，再減速向上，最后停在高樓層，那么應該從圖象可以得到，壓力先等于重力、再大于重力、然后等于重力、小于重力、最后等于重力，故D正確。故選D。題型五：超重、失重的有關計算13．（2023·全國·高一專題練習）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)隨時間變化的圖像如圖所示。已知升降電梯從時經(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，在時停止，。下列說法正確的是（）A．小紅在內重力增加了，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．小紅在內勻速運動的速度為D．小紅在內位移為22m【答案】C【詳解】A．由圖像可知，小紅在內處于超重狀態(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．小紅在內的加速度大小為可知小紅在時的速度為則小紅在內勻速運動的速度為，故C正確；D．小紅在內的位移為小紅在內的位移為小紅在時停止，則的位移為小紅在內位移為故D錯誤。故選C。14．（2023秋·山東淄博·高一?？计谀ㄕn本題）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【詳解】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，則解得座艙落到離地面15m的位置時，人處于超重狀態(tài)，設座艙對人的支持力為F，則解得15．（2022秋·天津·高一統(tǒng)考期末）一種巨型娛樂器械可以使人體驗超重和失重。一個可乘十多個人的環(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75m，當落到離地面30m的位置時開始制動，座艙勻減速下落。若座艙中某人用手托著重50N的鉛球。忽略摩擦和空氣阻力，g=10m/s2。求：（1）座艙下落的最大速度；（2）當座艙下落35m的位置時，手對鉛球的托力多大；（3）當座艙落到離地面15m的位置時，手要用多大的力才能托住鉛球?！敬鸢浮浚?）m/s；（2）零；（3）125N【詳解】(1)自由落體的終點時速度最大，下落的高度由自由落體速度位移關系可得下落的最大速度(2)離地面35m時，座艙還在自由下落，鉛球處于完全失重狀態(tài)，手對鉛球的托力為零。(3)從開始自由落體直到下落高度m時速度為，則對勻減速運動程解得當座艙落到離地面15m的位置時解得三：課堂過關精練一、單選題16．（2023春·北京平谷·高一統(tǒng)考期末）很多智能手機都有加速度傳感器，能通過圖像顯示加速度情況。用手掌托著手機，打開加速度傳感器，手掌從靜止開始迅速上下運動，得到如圖所示的豎直方向上加速度隨時間變化的圖像，該圖像以豎直向上為正方向。由此可判斷出（

）

A．在時間內手機處于超重狀態(tài)，在時間內手機處于失重狀態(tài)B．手機在時刻運動到最高點C．手機在時刻改變運動方向D．手機可能離開過手掌【答案】D【詳解】A．由圖可知，在時間內手機的加速度方向豎直向上，手機處于超重狀態(tài)；在時間內手機的加速度方向仍為豎直向上，手機處于超重狀態(tài)，故A錯誤；B．在時間內手機有向上的加速度，速度方向與加速度方向相同，可知手機在時刻未運動到最高點，故B錯誤；C．手機在時刻有豎直向上的速度，不為零，故沒有改變運動方向，故C錯誤；D．由圖可知，在時刻之后有一段時間內手機的加速度等于重力加速度，則手機與手掌沒有力的作用，手機可能離開過手掌，故D正確。故選D。17．（2023春·湖南懷化·高一統(tǒng)考期末）小華同學家住某高層住宅小區(qū)棟24樓，清晨小華上學乘電梯從24樓到1樓的圖像如圖，根據(jù)圖像結合所學物理知識判斷下列說法不正確的是（）

A．內電梯做勻加速直線運動，加速度為B．內電梯做勻速直線運動，速度保持不變C．內，電梯做勻減速直線運動，處于失重狀態(tài)D．內，此人經(jīng)過的位移為【答案】C【詳解】A．圖像的斜率表示加速度，由圖可知內電梯做勻加速直線運動，加速度為選項A正確；B．由圖可知內電梯速度保持不變，做勻速直線運動，選項B正確；C．由題意知圖示為小華乘電梯從24樓到1樓的圖像，而圖像的斜率表示加速度，所以內，電梯做向下的勻減速直線運動，加速度向上，處于超重狀態(tài)，選項C錯誤；D．圖像與坐標軸所圍面積表示物體的位移，所以內，此人經(jīng)過的位移為選項D正確。本題選不正確的，故選C。18．（2023秋·高一課時練習）一名質量為60kg的工人，站在豎直向上運動著的升降機底板上。他看到升降機上掛著一個重物的彈簧測力計的示數(shù)為40N，已知該重物的質量為5kg。彈簧測力計的質量忽略不計。（g?。?）先根據(jù)受力情況判斷重物的加速度的方向，并指出重物是處于超重狀態(tài)還是失重狀態(tài)。，再求出重物的加速度的大小。（2）這時該工人對升降機底板的壓力是多大？（3）如果懸掛測力計的懸線突然從A點斷開，則此時重物的加速度有何變化？

【答案】（1）向下；失重狀態(tài)；；（2）480N；（3）重物的加速度立即變?yōu)?，方向豎直向下【詳解】（1）以重物為研究對象，重物受向下的重力，向上的拉力F，由于重物的重力大于彈簧的拉力F，因此重物所受合力方向向下，即重物的加速度方向應向下，重物處于失重狀態(tài)。由牛頓第二定律有所以（2）以人為研究對象，人受到重力，底板的支持力，由牛頓第二定律有得由牛頓第三定律知，人對升降機底板的壓力大小為480N。（3）懸線突然斷開，則此時重物的加速度立即變?yōu)橹亓铀俣?，即大小是，方向豎直向下。19．（2023秋·高一課時練習）太空探索已成為眾多青年才俊的志向，很多年輕人都立志做一名遨游太空的宇航員。但要成為一名宇航員，需具備一定的耐受力能力。在飛船加速過程中，宇航員處于超重狀態(tài)。人們把這種狀態(tài)下宇航員對座椅的壓力FN與靜止在地球表面時所受重力mg的比值，稱為耐受力值，用k表示。在選拔宇航員時，要求其耐受力值為4≤k≤12。若某次宇宙飛船執(zhí)行任務過程中，在飛船起飛階段宇航員的耐受力值k1=4.2，而重返大氣層階段飛船以a2=5.2m/s2的加速度豎直向下減速運動。設宇航員質量m=75kg，求：（g取10m/s2）（1）飛船起飛階段加速度a1的大??；（2）返回大氣層時宇航員的耐受力值k2。

【答案】（1）32m/s2；（2）1.52【詳解】（1）飛船起飛階段，由題可知得到宇航員與飛船加速度相同，起飛時宇航員受力如圖1：重力mg、支持力與壓力等大為；根據(jù)牛頓第二定律，取豎直向上為正方向，有代入數(shù)據(jù)，解得（2）飛船返回大氣層時，宇航員受力如圖2：重力mg、支持力

根據(jù)牛頓第二定律，取豎直向上為正方向，有：根據(jù)牛頓第三定律代入數(shù)據(jù)，解得耐受力值四：高分突破精練一、單選題20．（2023·全國·高一專題練習）在升降機里，一個小球系于彈簧下端，如圖所示，升降機靜止時，彈簧伸長4cm，升降機運動時，彈簧伸長2cm，則升降機運動情況是（）A．以的加速度加速下降B．以的加速度減速上升C．以的加速度加速上升D．以的加速度減速下降【答案】B【詳解】升降機靜止時，對小球有當升降機運動時，小球所受合力豎直向下，根據(jù)牛頓第二定律有解得方向豎直向下，升降機以的加速度減速上升或加速下降。故選B。21．（2023春·廣東揭陽·高一統(tǒng)考期末）我國建設的落塔及塔內的落倉如圖所示。某次實驗時，t=0時刻落倉由靜止開始自由下落，t=2s時開始減速，t=4s時落倉速度變?yōu)?。已知2~4s內落倉做勻變速直線運動，忽略空氣阻力，下列說法正確的是（）

A．0~2s內落倉內的物體不受重力的作用B．0~2s內落倉內的物體處于完全失重狀態(tài)C．與0~2s內相比，2~4s內落倉下落的位移更小D．t=1.5s和t=2.5s兩時刻落倉的加速度相同【答案】B【詳解】AB．0~2s內落倉做自由落體運動，落倉內的物體只受重力的作用，加速度為重力加速度，處于完全失重狀態(tài)，故A錯誤，B正確；C．設2s時落倉的速度為，則0~2s內落倉下落的位移為2~4s內落倉下落的位移由于可知0~2s內落倉下落的位移等于2~4s內落倉下落的位移，故C錯誤；D．0~2s內落倉向下做勻加速直線運動，2~4s內落倉向下做勻減速直線運動，根據(jù)對稱性可知，t=1.5s和t=2.5s兩時刻落倉的加速度大小相等，方向相反，故D錯誤。故選B。22．（2023春·甘肅·高一校聯(lián)考期末）如圖所示，某同學站在正在運行的電梯中的體重秤上稱體重，發(fā)現(xiàn)體重明顯大于在靜止地面上稱得的體重，則（

）

A．電梯一定在加速上升B．電梯有可能在加速下降C．該同學受到的合力方向一定豎直向上D．體重秤對該同學的支持力大于該同學對體重秤的壓力【答案】C【詳解】AB．同學的體重明顯大于在靜止地面上稱得的體重，可知發(fā)生了超重，電梯的加速度向上，則電梯可能加速上升或者減速下降，選項AB錯誤；C．該同學加速度向上，可知受到的合力方向一定豎直向上，選項C正確；D．體重秤對該同學的支持力與該同學對體重秤的壓力互為作用力和反作用力，總是等大反向，選項D錯誤。故選C。23．（2023春·山西·高一統(tǒng)考期末）蹦床運動是一種集競技、健身、觀賞和娛樂于一體的綜合性運動。某同學在練習蹦床運動時在彈性網(wǎng)上安裝壓力傳感器，利用壓力傳感器記錄了他運動過程中所受蹦床彈力F隨時間t的變化圖像，如圖所示。不計空氣阻力，取重力加速度大小g=10m/s2。下列說法正確的是（）

A．該同學在1.5s前處于靜止狀態(tài)，可推算出其質量為50kgB．該同學在6.6s~7.4s內先處于失重狀態(tài)，后一直處于超重狀態(tài)C．該同學在0~7.4s內的最大加速度為10m/s2D．該同學在0~7.4s內離開蹦床上升的最大高度為5m【答案】D【詳解】A．由圖可知該同學在1.5s前受力平衡，根據(jù)實際情況只能是處于靜止狀態(tài)，且彈力大小等于重力，有其質量為故A錯誤；B．彈力大小小于重力的是失重，彈力大小大于重力的是超重，該同學在6.6s~7.4s內先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài)，最后一段又處于失重狀態(tài)，故B錯誤；C．該同學在0~7.4s內的最大加速度為彈力最大的時刻對應的加速度，由牛頓第二定律有故C錯誤；D．由圖可知4.6s~6.6s這2s時間內該同學離開蹦床向上運動，然后又向下運動至接觸蹦床，由豎直上拋運動的對稱性可知，最后1s內，該同學做自由落體，由故D正確。故選D。24．（2023·全國·高一專題練習）港珠澳大橋工程的技術及設備規(guī)模創(chuàng)造了多項世界紀錄，被譽為“超級大國的超級工程”。建造大橋過程中最困難的莫過于沉管隧道的沉放和精確安裝，每節(jié)沉管隧道質量約8萬噸，超過了一臺中型航母的質量。若將該沉管在向下沉放過程中看成是減速運動，關于此過程，下列說法正確的是（）A．沉管所受的合外力為0B．沉管所受合外力不為0，且方向向下C．該沉管處于超重狀態(tài)D．該沉管處于失重狀態(tài)【答案】C【詳解】AB．由題意知沉管減速下沉，有向上的加速度，根據(jù)牛頓第二定律可知合力向上，故A、B錯誤；CD．因加速度向上，所以沉管處于超重狀態(tài)，故C正確，D錯誤。故選C。25．（2023春·湖南·高一校聯(lián)考期中）蹦極是一項極限運動，在做好充足防護的情況下，人們可以感受完全失重的刺激。蹦極所用繩索的彈力大小遵循胡克定律，人下降過程中的加速度隨位置變化的圖像如圖所示，圖中，已知蹦極者的質量為m，重力加速度為g（忽略空氣阻力以及繩索的重力），下列說法正確的是（）A．從到，人處于失重狀態(tài)B．從到，人處于超重狀態(tài)C．下降到時，人受到的拉力等于D．下降到時，人受到的拉力大于【答案】C【詳解】AB．從到人的加速度向下，人處于失重狀態(tài)，從到人的加速度問上，人處于超重狀態(tài)，AB錯誤；C．由圖可知，人下降到時，人的加速度為0，由得，在時繩的彈力等于重力，C正確；D．人在下降到以后，繩才產(chǎn)生彈力，從到繩的彈力小于重力，從到繩的彈力大于重力，在時繩的彈力等于重力，因再根據(jù)，則有所以下降到時，所受拉力為D錯誤。故選C。26．（2023春·浙江杭州·高一校聯(lián)考期中）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（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【詳解】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。27．（2023春·湖南常德·高一漢壽縣第一中學?？茧A段練習）2022年8月20日，重慶山火肆虐，面對自然災害，人們并沒有選擇躺平。由摩托大軍、志愿者團隊、專業(yè)的消防人員與消防直升機組成的滅火軍團，并肩作戰(zhàn)，最終及時將山火撲滅。下圖是消防直升機攜帶盛滿水的吊桶，懸停在空中將水潑灑在火源上進行滅火的瞬間。下列有關說法正確的是（

）A．繩子對吊桶的拉力和吊桶對繩子的拉力是一對作用力和反作用力B．繩子對吊桶的拉力和吊桶的重力是一對平衡力C．灑水過程中直升機處于失重狀態(tài)D．灑出的水在空中做自由落體運動【答案】A【詳解】A．繩子對吊桶的拉力和吊桶對繩子的拉力是一對作用力和反作用力，A正確；BC．將水灑出前，直升機和盛滿水的吊桶看成一個整體，懸停在空中，受力平衡。對直升機和盛滿水的吊桶受力分析，整體受豎直向下的重力，空氣對它的浮力，和螺旋槳旋轉使空氣對它產(chǎn)生的豎直向上的升力。將水灑出后，整體受到豎直向上的力不變，重力減小，直升機向上做加速運動。繩子對吊桶的拉力大于吊桶的重力。灑水過程中直升機處于超重狀態(tài)。BC錯誤；D．灑出的水在空中做豎直上拋運動。D錯誤。故選A。二、多選題28．（2023春·浙江臺州·高一浙江省臨海市大田中學?？茧A段練習）“蹦極”是一項非常刺激的體育運動，某人身系彈性繩自高空中P點由靜止開始下落，如圖所示，a點是彈性繩的原長位置，c點是人所能到達的最低位置，b點是人靜止懸掛時的平衡位置，則在人從P點下落到c點的過程中，不計空氣阻力。（）

A．在Pa段，人做自由落體運動，處于完全失重狀態(tài)B．在ab段，人的速度越來越小，人處于失重狀態(tài)C．在bc段，人的加速度越來越大，人處于超重狀態(tài)D．在c點，人的速度為零，加速度也為零【答案】AC【詳解】A．在Pa段，人做自由落體運動，加速度為g，故處于完全失重狀態(tài)，故A正確；B．在b點時，重力等于拉力，故在ab段，繩子的拉力大小小于人的重力，人繼續(xù)向下做加速運動，人處于失重狀態(tài)，故B錯誤；C．在bc段，繩子的拉力大小大于人的重力，人開始做加速度向上的減速運動，且加速度越來越大，人處于超重狀態(tài)，故C正確；D．在c點，人的速度為零，繩的拉力大于人的重力，人有向上的加速度，故D錯誤。故選AC。29．（2023春·陜西安康·高一統(tǒng)考期末）2023年“五一”假期，張家界大山夾谷景區(qū)準備精彩紛呈的主題活動和項目，玻璃橋處的蹦極吸引眾多游客體驗?！氨臉O”是一項非常刺激的體育運動。游客身系彈性繩自高空P點自由下落，圖中a點是彈性繩的原長位置，c是游客所到達的最低點，b是游客靜止地懸吊著時的平衡位置，不計空氣阻力，游客在從P點落下到最低點c的過程中（）

A．游客在Pa段做自由落體運動，處于完全失重狀態(tài)B．在b點，游客的速度最大，其加速度為零C．在bc段繩的拉力大于人的重力，游客處于超重狀態(tài)D．在c點，游客的速度為零，其加速度為零【答案】ABC【詳解】A．游客在Pa段只受重力作用，做自由落體運動，處于完全失重狀態(tài)，故A正確；B．b是游客靜止地懸吊著時的平衡位置，所以在b點，游客的速度最大，其加速度為零，故B正確；C．在bc段繩的拉力大于人的重力，游客的加速度方向向上，游客處于超重狀態(tài)，故C正確；D．在c點，游客的速度為零，但繩的拉力大于人的重力，游客的加速度方向向上，不為零，故D錯誤。故選ABC。30．（2023春·云南大理·高一統(tǒng)考期末）質量為m的人站在電梯內，電梯從1樓上升到40樓，此過程中電梯速度v隨時間t變化的圖像如圖所示，重力加速度為g，下列說法正確的是（）

A．時間內電梯對人的支持力大于mg B．時間內人處于超重狀態(tài)C．時間內人處于超重狀態(tài) D．時間內電梯對人的支持力不斷增大【答案】AD【詳解】A．由圖可知時間內電梯向上加速運動，具有向上的加速度，電梯里的人處于超重狀態(tài)，電梯對人的支持力大于mg，選項A正確；B．由圖可知時間內電梯勻速運動，電梯里的人處于平衡狀態(tài)，選項B錯誤；C．由圖可知時間內電梯向上減速運動，具有向下的加速度，電梯里的人處于失重狀態(tài)，選項C錯誤；D．v-t圖像的斜率表示加速度，由圖可知時間內加速度逐漸減小，根據(jù)牛頓第二定律有解得所以電梯對人的支持力不斷增大，選項D正確。故選AD。31．（2023春·廣東汕頭·高一統(tǒng)考期末）原地縱跳摸高是籃球運動員訓練彈跳力的必備項目。如圖所示，運動員小王從直立狀態(tài)開始屈腿下蹲，使重心下移，調整好姿勢后，由靜止開始發(fā)力，蹬地起跳后離開地面，豎直向上運動直到最高點，空氣阻力忽略不計，對以上運動過程分析正確的是（）

A．蹬地起跳時，地面受到的壓力和小王受到的支持力大小相等B．蹬地起跳時，小王對地面的壓力大于他的重力C．屈腿下蹲過程，小王受到的重力和支持力是一對平衡力D．到達最高點時，小王受力平衡【答案】AB【詳解】A．蹬地起跳時，地面受到的壓力和小王受到的支持力是一對相互作用力，一定大小相等，故A正確；B．蹬地起跳時，小王加速上升故小王所受的支持力大于自身的重力，又根據(jù)小王對地面的壓力大小等于小王受到的支持力大小，故小王對地面的壓力大于他的重力，故B正確；C．屈腿下蹲過程，小王先加速后減速，不是平衡狀態(tài)，即小王受到的重力和支持力不是一對平衡力，故C錯誤；D．到達最高點時，小王處于完全失重狀態(tài)，受力不平衡，故D錯誤。故選AB。32．（2023春·湖南常德·高一統(tǒng)考期末）如圖所示，某高中生在自家小區(qū)住宅樓的一客梯內研究超重和失重現(xiàn)象，將質量為1kg的物體懸掛在彈簧測力計上，觀察到測力計示數(shù)穩(wěn)定為12N，則該客梯當前狀態(tài)及運行情況是（）

A．該客梯處于失重狀態(tài)B．該客梯處于超重狀態(tài)C．該客梯可能向下做勻減速直線運動D．該客梯可能向下做勻加速直線運動【答案】BC【詳解】AB．由于觀察到測力計示數(shù)比物體的重力大，故該客梯處于超重狀態(tài)，A錯誤，B正確；CD．由牛頓第二定律該客梯有向上的加速度，該客梯可能向下做勻減速直線運動或向上做勻加速直線運動，C正確，D錯誤。故選BC。33．（2023春·黑龍江哈爾濱·高一?？计谥校┠橙顺穗娞輳臉堑綐堑膱D像如圖，下列說法正確的是（）

A．內物體做勻加速直線運動，加速度為B．內物體做勻速直線運動，速度保持不變C．內，物體做勻減速直線運動，處于失重狀態(tài)D．內，此人經(jīng)過的位移為【答案】ABD【詳解】A．根據(jù)題意，由圖可知，內物體做勻加速直線運動，加速度大小故A正確；B．根據(jù)題意，由圖可知，內物體速度保持不變，做勻速直線運動，故B正確；C．根據(jù)題意，由圖可知，內，物體做勻減速直線運動，加速度為可知，加速度方向豎直向上，則處于超重狀態(tài)，故C錯誤；D．根據(jù)圖像中面積表位移，由圖像可知，內，此人經(jīng)過的位移為故D正確。故選ABD。34．（2023秋·高一?？颊n時練習）神舟飛船返回時，3噸重的返回艙下降到距地面10km時，下降速度為200m/s。再減速就靠降落傘了，先是拉出減速傘，16s后返回艙的速度減至80m/s，此時減速傘與返回艙分離。然后拉出主傘，主傘張開后使返回艙的下降速度減至10m/s，此時飛船距地面高度為1m，接著艙內4臺緩沖發(fā)動機同時點火，給飛船一個向上的反沖力，使飛船的落地速度減為零。將上述各過程視為勻變速直線運動，g=10m/s2.根據(jù)以上材料可得（）A．減速傘工作期間返回艙處于失重狀態(tài)B．主傘工作期間返回艙處于失重狀態(tài)C．減速傘工作期間返回艙的平均加速度大小為7.5m/s2D．每臺緩沖發(fā)動機的反沖推力約為返回艙重力的1.5倍【答案】CD【詳解】AB．減速傘和主傘工作期間返回艙向下做減速運動，加速度向上，處于超重狀態(tài)，AB錯誤；C．根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律可知故返回艙的平均加速度大小為，C正確；D．緩沖發(fā)動機同時點火后，則解得D正確。故選CD。35．（2023·全國·高一專題練習）我國選手朱雪瑩在2020年蹦床世界杯系列賽巴庫站女子網(wǎng)上個人決賽中英勇奪冠。若將彈簧床等效為豎直輕彈簧，一運動員在一次蹦床過程中從最低點由靜止豎直向上運動的過程中（彈簧始終在彈性限度內），其速度–時間圖像如圖所示，其中段為曲線，直線與曲線相切于c點，部分關于對稱。已知該運動員的質量為45kg，等效彈簧的勁度系數(shù)為，取，不計空氣阻力，則（）

A．時彈簧處于原長狀態(tài)B．時運動員到達最高處C．時彈簧的壓縮長度為75cmD．0~0.3s內運動員處于失重狀態(tài)【答案】BC【詳解】A．由提圖可知，時運動員的速度達到最大，此時運動員受到彈簧的彈力與重力平衡，彈簧并不處在原長狀態(tài)，A錯誤；B．由于cd段為直線，說明運動員在時離開彈簧，此時速率為，故即當時運動員到達最高處，B正確；C．由題可知，部分關于對稱，故曲線在和的斜率的絕對值相等，運動員的加速度大小相等，即根據(jù)牛頓第二定律可知解得C正確；D．內運動員豎直向上做加速運動，加速度向上，運動員處于超重狀態(tài)，D錯誤。故選BC。三、解答題36．（2023秋·新疆烏魯木齊·高一烏魯木齊市第四中學校考期末）如圖所示，一個質量M=50kg的人站在升降機的地板上，升降機的頂部懸掛了一只彈簧測力計，測力計下掛著一個質量m=5kg的物體A當升降機向上運動時，他看到彈簧測力計的示數(shù)為35N，g=10