物理PAGE1物理第19講超重與失重模塊一思維導圖串知識模塊二基礎知識全梳理（吃透教材）模塊三教材習題學解題模塊四核心考點精準練模塊五小試牛刀過關測1.通過體驗和實驗，認識超重與失重；2.通過在電梯中觀察體重計或其他方式發現超重和失重產生的條件，并應用牛頓運動定律分析超重和失重現象發生的動力學原因，理解超重和失重現象的本質，培養從實際情景中捕捉信息，發現問題并提出問題的能力；3.通過查閱資料、分享和交流，了解超重和失重現象在各個領域中的應用，解釋生活中的超重和失重現象，培養用科學知識解釋生活現象的能力，激發學習的熱情和興趣，形成良好的科學態度。■知識點一：重力的測量(1)重力：在地球表面附近，物體由于地球的而受到的力。(2)重力的測量方法①公式法：先測量物體做自由落體運動的加速度g，再用測量物體的質量，根據G＝mg算出重力大小。②平衡條件法：利用對重力進行測量。將待測物體懸掛或放置在測力計上，使它處于狀態。這時物體所受的重力和測力計對物體的拉力或支持力的大小。這是測量重力最常用的方法。■知識點二：超重和失重人站在體重計上向下蹲的過程中，體重計的示數會。體重計的示數稱為，反映了。(1)失重①定義：物體對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力)物體所受重力的現象。②產生條件：物體具有的加速度。(2)超重①定義：物體對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力)物體所受重力的現象。②產生條件：物體具有的加速度。(3)完全失重①定義：物體對支持物(或懸掛物)的現象。②產生條件：a＝g，方向。【參考答案】1.重力的測量(1)吸引(2)重力的測量方法①天平②力的平衡條件、靜止、相等2.超重和失重變化、視重、人對體重計的壓力。(1)失重①小于②向下(2)超重①大于②向上(3)完全失重①完全沒有作用力②豎直向下。教材習題01設某人的質量為60，站在電梯內的水平地板上，當電梯以0.25的加速度勻加速上升時，求人對電梯的壓力。g取9.8。解題方法對人進行受力分析，規定向上為正方向，列牛頓第二定律方程，求解支持力，再根據牛頓第三定律可得人對電梯的壓力。【答案】603N，方向豎直向下教材習題02當在盛水的塑料瓶壁上扎一個小孔時，水會從小孔噴出，但釋放水瓶，讓水瓶自由下落，水卻不會從小孔流出。這是為什么？解題方法水瓶自由下落處于完全失重狀態，水之間沒有相互作用，水不能流出。【答案】當釋放水瓶后，水瓶自由下落，瓶和水均處于完全失重狀態，瓶中各處的水(包括小孔處的水)的壓強都等于大氣壓，水之間沒有互相擠壓，故水不能從瓶中流出教材習題03一種巨型娛樂器械可以使人體驗超重和失重狀態（如圖）。一個可乘坐二十多個人的環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。若座艙中某人用手托著質量為0.2的手機，當座艙落到離地面50m的位置時，手的感覺如何？當座艙落到離地面15m的位置時，手要用多大的力才能托住手機？解題方法座艙以及人、手機都在自由下落，均處于完全失重狀態，因此人的手感覺不到手機的壓力，通過運動學規律求解加速度，再通過牛頓第二定律求解外力。【答案】(1)人的手感覺不到手機的壓力；(2)5.4N考向一：超重、失重的理解和判定【例1】關于超重和失重，下列說法正確的是()A．超重現象只會發生在物體豎直向上運動的過程中，超重就是物體所受的重力增加了B．失重現象只會發生在物體豎直向下運動的過程中，失重就是物體所受的重力減小了C．完全失重就是物體所受的重力全部消失了D．不論超重、失重或完全失重，物體所受的重力是不變的A.eq\f(F,M) B．eq\f(Fcosα,M)C.eq\f(\a\vs4\al(Fcosα－μMg),M) D．eq\f(\a\vs4\al(Fcosα－μ(Mg－Fsinα)),M)【鞏固1】下列關于超重、失重現象的描述中，正確的是()A．電梯正在加速上升，人在電梯中處于失重狀態B．列車在水平軌道上加速行駛，車上的人處于超重狀態C．在國際空間站內的宇航員重力完全消失D．自行車在斜坡上自由滑行時，人處于失重狀態考向二：有關超重、失重的計算問題【例2】質量為60kg的人站在升降機中的體重計上，如圖所示。當升降機做下列各種運動時，體重計的讀數是多少？(g取10m/s2)(1)升降機勻速上升；(2)升降機以4m/s2的加速度勻加速上升；(3)升降機以3m/s2的加速度勻減速上升或勻加速下降。【鞏固2】一質量為40kg的小孩站在電梯內的體重計上。電梯從t＝0時刻由靜止開始上升，在0～6s內體重計示數F的變化情況如圖所示。試問：在這段時間內小孩超、失重情況及電梯上升的高度是多少？(取重力加速度g＝10m/s2)一、單選題1．下圖是某物體隨升降機由一樓運動到某高樓層的過程中的v-t圖像，則（）A．物體在0～2s內處于失重狀態B．物體在2～4s內處于超重狀態C．物體在4～5s內處于失重狀態D．由于物體的質量未知，所以無法判斷超重、失重狀態2．“拋繡球”是廣西傳統民族運動。如圖甲所示，細繩一端系著繡球，另一端握在運動員手中。使繡球在豎直平面內做圓周運動，數圈之后拋出。圖乙是繡球的運動軌跡，在A、B、C、D四個點上，繡球處于超重狀態的是（）A．A點 B．B點 C．C點 D．D點3．載人飛船返回艙下降到距地面一定高度時，需要打開減速傘，使返回艙做減速運動，以保證宇航員安全著陸。關于返回艙的減速運動過程，下列說法正確的是（）A．返回艙處于失重狀態，加速度向上B．返回艙處于失重狀態，加速度向下C．返回艙處于超重狀態，加速度向上D．返回艙處于超重狀態，加速度向下4．在升降電梯內的地板上放一體重計，電梯靜止時，曉敏同學站在體重計上，體重計示數為50kg，電梯運動過程中，某一段時間內曉敏同學發現體重計示數如圖所示。在這段時間內下列說法正確的是（）A．曉敏同學所受的重力變小了B．曉敏對體重計的壓力大于體重計對曉敏的支持力C．電梯一定在豎直向下運動D．電梯的加速度大小為，方向一定豎直向下5．我校為了方便行動不便的同學上下樓安裝了電梯，某位同學從四樓到一樓，該同學受電梯地板支持力隨時間變化可能正確的選項（

）A． B．C． D．6．某同學站在力傳感器上連續完成多次下蹲起立。某時刻作為計時起點，傳感器與計算機連接，經計算機處理后得到力的傳感器示數F隨時間t變化的情況，如圖所示。已知該同學質量m=60kg，重力加速度g=10m/s2。下列說法正確的是（）A．0~4s完成了一次下蹲過程和站起的全過程B．0~8s該同學向下的最大加速度約為4.7m/s2C．0~8s該同學向上的最大加速度約為5.3m/s2D．1.8s該同學向下速度達到最大7．小魯將一玻璃彈子裝在玻璃瓶中，讓彈子和玻璃瓶一起在空中運動。若他根據自己乘電梯的感受，猜想當玻璃彈子對玻璃瓶壁一定沒有作用力時，則玻璃瓶處于的運動狀態應為（）A．勻速上升 B．勻速下降 C．自由釋放后 D．加速下落中8．某同學為了觀察超重與失重現象。將一個可樂瓶子上、下各扎出一個洞A、B，如圖所示，裝上水之后從一定高度將可樂瓶口朝上自由釋放，在可樂瓶自由下落過程中觀察到的情景為（）A． B． C． D．二、多選題9．課堂上一位同學站在力傳感器上做下蹲、站起動作時，通過計算機采集到傳感器的示數F最高點與時間t的變化情況，如圖所示。下列對圖像分析正確的是確的是（

）A．a點～b點對應時間內為超重現象 B．a點～b點對應時間內為失重現象C．整個過程的最大加速度約為 D．由圖可知該同學做了兩次下蹲、站起動作10．如圖所示，一同學在電梯里站在臺秤上稱體重，發現體重明顯大于在靜止地面上稱的體重，則（）A．電梯一定處于上升階段B．電梯一定處于加速上升階段C．電梯可能處于下降階段D．電梯的加速度一定向上11．在加速度大小為a的勻減速下降的電梯中，有一個質量為m的人，下列說法正確的是（）A．此人對地球的吸引力大小為 B．此人受到的重力為mgC．此人超重 D．此人對電梯的壓力大小為12．如圖甲所示，在升降機的底部安裝了一個傳感器，傳感器上有一質量為m的物體，通過傳感器能夠顯示物體對升降機底部的壓力F的大小。重力加速度大小為g，t=0時，升降機由靜止開始運動，傳感器的示數F隨著時間t變化的規律如圖乙所示。若升降機只在豎直方向運動，下列判斷正確的是（）

A．的時間內，升降機向上運動B．的時間內，物體處于失重狀態C．的時間內，物體處于超重狀態D．時，物體處于靜止狀態13．為測量某棟居民樓高度及平均層高，小明同學將手機平放于該居民樓電梯地板上，在電梯從1樓運行到17樓的過程中，利用手機上的加速度傳感器得到如圖所示圖像，以豎直向上為正，已知時，電梯處于靜止狀態，則（）A．內手機處于失重狀態 B．電梯運行最大速度為C．電梯上升高度為 D．平均層高為14．如圖甲所示，輕彈簧豎直固定在水平面上，時刻，將一金屬小球從彈?正上方某一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧至最低點，然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復，通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測出這一過程彈簧彈力隨時間的變化圖像如圖乙所示。則（）A．時刻小球速度最大 B．時刻小球速度最大C．至時間內，小球速度先增大后減小 D．至時間內，小球處于完全失重狀態三、解答題15．文博同學每天上學都要乘垂直電梯下樓．在電梯下樓時，開始他覺得背的書包變輕了，快到樓底時他覺得書包又似乎變重了。這是為什么？

16．一名質量為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取）（1）先根據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還是失重狀態。，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？

（3）懸線突然斷開，則此時重物的加速度立即變為重力加速度，即大小是，方向豎直向下。17．蹦床運動有“空中芭蕾”之稱。某次蹦床比賽過程中，利用力傳感器測得某運動員所受蹦床彈力F隨時間t的變化圖像如圖所示。若運動員僅在豎直方向運動，不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2。依據圖像給出的信息，求：（1）運動員的質量m；（2）運動員離開蹦床后上升的最大高度h。18．如圖所示，位于張家界武陵源風景名勝區的百龍天梯，修建于垂直的懸崖峭壁之上，垂直落差三百多米，是世界上最高的電梯之一（為方便計算，假設該電梯的高度為）。一名游客將一塊電子秤（顯示受到的壓力大小，單位：N）放在電梯的水平地板上，自己站在電子秤上，通過電子秤的示數結合自己的體重去了解電梯運行時加減速的情況。已知電梯從地面靜止開始，豎直向上勻加速運動，接著勻速運動，最后勻減速運動到達電梯的最高點，到達電梯的最高點時電梯速度剛好減為零；在勻減速階段，電子秤的示數為“591”。電梯可看作質點，重力加速度取，求：（1）電梯運行過程中最大速度的大小；（2）該游客的質量；（3）勻加速階段，電子秤的示數。19．將金屬塊m用壓縮的輕彈簧卡在一個矩形的箱子中，如圖所示，在箱子的上頂板和下底板裝有壓力傳感器，箱子可以沿豎直軌道運動。當箱子以加速度豎直向上做勻減速運動時，上頂板的壓力傳感器顯示的壓力N=7.2N，下底板的壓力傳感器顯示的壓力F=12.0N。（g取10m/s2）（1）金屬塊的質量m為多少?（2）若上頂板的壓力傳感器的示數是下底板的壓力傳感器示數的一半，試判斷箱子的運動情況。（3）要使上頂板的壓力傳感器的示數為零，箱子沿豎直方向運動的情況可能是怎樣的?

20．物理興趣小組為了研究電梯下降過程的運動規律，帶著鉤碼和便攜式DIS實驗系統進入電梯并到達最高層，把鉤碼掛在力傳感器上進行實驗。電梯從最高層開始運動，中間不停頓，一直運動到第一層停下。從掛上鉤碼到最后取下鉤碼的過程中，DIS實驗系統的顯示器上顯示出拉力隨時間變化的關系如圖所示（右上角由于顯示器的原因沒顯示出來）。取，根據圖中的數據，求：（1）電梯在加速階段的加速度大小；（2）電梯在整個運動過程中最大速度的大小；（3）電梯在整個運動過程中下降的高度。21．豎直加速度計可以用來測量電梯在豎直方向運行時的加速度，由固定在輕彈簧上的小球和帶刻度的小木板構成，構造如圖。電梯靜止時，指針指示零刻度線。彈簧下端小球的質量為0.2kg，圖中小木板上相鄰兩刻度線之間的距離為1cm，長刻度線旁，標注了小球的加速度（電梯的加速度）。（1）求彈簧的勁度系數；（2）若指針恰好指示小木板上的5m/s2，請簡要說出此時電梯的運動情況。第19講超重與失重模塊一思維導圖串知識模塊二基礎知識全梳理（吃透教材）模塊三教材習題學解題模塊四核心考點精準練模塊五小試牛刀過關測1.通過體驗和實驗，認識超重與失重；2.通過在電梯中觀察體重計或其他方式發現超重和失重產生的條件，并應用牛頓運動定律分析超重和失重現象發生的動力學原因，理解超重和失重現象的本質，培養從實際情景中捕捉信息，發現問題并提出問題的能力；3.通過查閱資料、分享和交流，了解超重和失重現象在各個領域中的應用，解釋生活中的超重和失重現象，培養用科學知識解釋生活現象的能力，激發學習的熱情和興趣，形成良好的科學態度。■知識點一：重力的測量(1)重力：在地球表面附近，物體由于地球的而受到的力。(2)重力的測量方法①公式法：先測量物體做自由落體運動的加速度g，再用測量物體的質量，根據G＝mg算出重力大小。②平衡條件法：利用對重力進行測量。將待測物體懸掛或放置在測力計上，使它處于狀態。這時物體所受的重力和測力計對物體的拉力或支持力的大小。這是測量重力最常用的方法。■知識點二：超重和失重人站在體重計上向下蹲的過程中，體重計的示數會。體重計的示數稱為，反映了。(1)失重①定義：物體對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力)物體所受重力的現象。②產生條件：物體具有的加速度。(2)超重①定義：物體對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力)物體所受重力的現象。②產生條件：物體具有的加速度。(3)完全失重①定義：物體對支持物(或懸掛物)的現象。②產生條件：a＝g，方向。【參考答案】1.重力的測量(1)吸引(2)重力的測量方法①天平②力的平衡條件、靜止、相等2.超重和失重變化、視重、人對體重計的壓力。(1)失重①小于②向下(2)超重①大于②向上(3)完全失重①完全沒有作用力②豎直向下。教材習題01設某人的質量為60，站在電梯內的水平地板上，當電梯以0.25的加速度勻加速上升時，求人對電梯的壓力。g取9.8。解題方法對人進行受力分析，規定向上為正方向，列牛頓第二定律方程，求解支持力，再根據牛頓第三定律可得人對電梯的壓力。【答案】603N，方向豎直向下教材習題02當在盛水的塑料瓶壁上扎一個小孔時，水會從小孔噴出，但釋放水瓶，讓水瓶自由下落，水卻不會從小孔流出。這是為什么？解題方法水瓶自由下落處于完全失重狀態，水之間沒有相互作用，水不能流出。【答案】當釋放水瓶后，水瓶自由下落，瓶和水均處于完全失重狀態，瓶中各處的水(包括小孔處的水)的壓強都等于大氣壓，水之間沒有互相擠壓，故水不能從瓶中流出教材習題03一種巨型娛樂器械可以使人體驗超重和失重狀態（如圖）。一個可乘坐二十多個人的環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。若座艙中某人用手托著質量為0.2的手機，當座艙落到離地面50m的位置時，手的感覺如何？當座艙落到離地面15m的位置時，手要用多大的力才能托住手機？解題方法座艙以及人、手機都在自由下落，均處于完全失重狀態，因此人的手感覺不到手機的壓力，通過運動學規律求解加速度，再通過牛頓第二定律求解外力。【答案】(1)人的手感覺不到手機的壓力；(2)5.4N考向一：超重、失重的理解和判定【例1】關于超重和失重，下列說法正確的是()A．超重現象只會發生在物體豎直向上運動的過程中，超重就是物體所受的重力增加了B．失重現象只會發生在物體豎直向下運動的過程中，失重就是物體所受的重力減小了C．完全失重就是物體所受的重力全部消失了D．不論超重、失重或完全失重，物體所受的重力是不變的A.eq\f(F,M) B．eq\f(Fcosα,M)C.eq\f(\a\vs4\al(Fcosα－μMg),M) D．eq\f(\a\vs4\al(Fcosα－μ(Mg－Fsinα)),M)【答案】D【解析】超重現象是因為物體具有向上的加速度，物體可能是向下減速或向上加速，失重現象是因為物體具有向下的加速度，物體可能是向上減速或向下加速，不論超重、失重或完全失重，物體所受的重力是不變的，只是對支持物的壓力(或對懸掛物的拉力)大于重力、小于重力或等于0，故A、B、C錯誤，D正確。【鞏固1】下列關于超重、失重現象的描述中，正確的是()A．電梯正在加速上升，人在電梯中處于失重狀態B．列車在水平軌道上加速行駛，車上的人處于超重狀態C．在國際空間站內的宇航員重力完全消失D．自行車在斜坡上自由滑行時，人處于失重狀態【答案】D【解析】電梯正在加速上升，人的加速度方向向上，在電梯中處于超重狀態，故A錯誤；列車在水平軌道上加速行駛，車上的人受到的支持力與重力大小相等，人既不處于超重狀態，也不處于失重狀態，故B錯誤；在國際空間站內的宇航員的加速度等于重力加速度，處于完全失重狀態，重力并沒有消失，故C錯誤；自行車在斜坡上自由滑行時，人和自行車具有豎直向下的分加速度，人處于失重狀態，故D正確。考向二：有關超重、失重的計算問題【例2】質量為60kg的人站在升降機中的體重計上，如圖所示。當升降機做下列各種運動時，體重計的讀數是多少？(g取10m/s2)(1)升降機勻速上升；(2)升降機以4m/s2的加速度勻加速上升；(3)升降機以3m/s2的加速度勻減速上升或勻加速下降。【答案】(1)600N(2)840N(3)420N【解析】以人為研究對象受力分析，設支持力為N。(1)勻速上升時，加速度為零，故N1－mg＝0，N1＝mg＝600N，根據牛頓第三定律知體重計讀數為600N。(2)勻加速上升時，加速度豎直向上，取豎直向上為正方向，則N2－mg＝ma，N2＝m(g＋a)＝60×(10＋4)N＝840N，根據牛頓第三定律知體重計讀數為840N。(3)勻減速上升或勻加速下降時，加速度都是豎直向下，取豎直向下為正方向，則mg－N3＝ma′，N3＝m(g－a′)＝60×(10－3)N＝420N，根據牛頓第三定律知體重計讀數為420N。【鞏固2】一質量為40kg的小孩站在電梯內的體重計上。電梯從t＝0時刻由靜止開始上升，在0～6s內體重計示數F的變化情況如圖所示。試問：在這段時間內小孩超、失重情況及電梯上升的高度是多少？(取重力加速度g＝10m/s2)【答案】0～2s：超重，2～5s：平衡，5～6s：失重9m【解析】小孩體重G＝mg＝400N，由題圖知，在0～2s內，F1＝440N，F1>G，電梯勻加速上升，小孩處于超重狀態，此時有a1＝eq\f(F1－G,m)＝1m/s2，2s末的速度v＝a1t1＝2m/s，h1＝eq\f(1,2)a1teq\o\al(2,1)＝2m。在2～5s內，F2＝400N，F2＝G，電梯勻速上升，小孩處于平衡狀態，此時有h2＝vt2＝6m。在5～6s內，F3＝320N，F3<G，電梯勻減速上升，小孩處于失重狀態，此時有a3＝eq\f(G－F3,m)＝2m/s2又v－a3t3＝0，說明電梯在6s末停止，故h3＝eq\f(v,2)t3＝1m。所以電梯上升的高度為h＝h1＋h2＋h3＝9m。一、單選題1．下圖是某物體隨升降機由一樓運動到某高樓層的過程中的v-t圖像，則（）A．物體在0～2s內處于失重狀態B．物體在2～4s內處于超重狀態C．物體在4～5s內處于失重狀態D．由于物體的質量未知，所以無法判斷超重、失重狀態【答案】C【詳解】A．0～2s物體向上做加速度運動，加速度向上，超重，則A錯；B．2～4s物體向上做勻速直線運動，加速度為0，物體不超重也不失重，則B錯；C．物體在4～5s內向上做勻減速直線運動，加速度向下，處于失重狀態，則C正確；D．物體的超失重是根據加速度方向判斷，與質量無關，則D錯。故選C。2．“拋繡球”是廣西傳統民族運動。如圖甲所示，細繩一端系著繡球，另一端握在運動員手中。使繡球在豎直平面內做圓周運動，數圈之后拋出。圖乙是繡球的運動軌跡，在A、B、C、D四個點上，繡球處于超重狀態的是（）A．A點 B．B點 C．C點 D．D點【答案】A【詳解】A．A點小球的加速度指向圓心，豎直向上，故A點處于超重狀態，故A正確；BCD．拋出后，小球只受重力作用，加速度豎直向下，所以B、C、D三點都處于失重狀態，故BCD錯誤。故選A。3．載人飛船返回艙下降到距地面一定高度時，需要打開減速傘，使返回艙做減速運動，以保證宇航員安全著陸。關于返回艙的減速運動過程，下列說法正確的是（）A．返回艙處于失重狀態，加速度向上B．返回艙處于失重狀態，加速度向下C．返回艙處于超重狀態，加速度向上D．返回艙處于超重狀態，加速度向下【答案】C【詳解】返回艙向下做減速運動時，速度與加速度方向相反，因此加速度方向向上，返回艙處于超重狀態，故ABD錯誤，C正確。故選C。4．在升降電梯內的地板上放一體重計，電梯靜止時，曉敏同學站在體重計上，體重計示數為50kg，電梯運動過程中，某一段時間內曉敏同學發現體重計示數如圖所示。在這段時間內下列說法正確的是（）A．曉敏同學所受的重力變小了B．曉敏對體重計的壓力大于體重計對曉敏的支持力C．電梯一定在豎直向下運動D．電梯的加速度大小為，方向一定豎直向下【答案】D【詳解】A．重力加速度不變時，物體的重力不變，與運動狀態無關，故A錯誤；B．根據牛頓第三定律，相互作用力大小相等、方向相反，曉敏對體重計的壓力等于體重計對曉敏的支持力，故B錯誤；C．體重計的示數小于曉敏的真實重力，屬于失重現象，電梯的加速度方向豎直向下，電梯的運動方向不確定，有可能是向下的加速運動或者向上的減速運動，故C錯誤；D．由體重計的示數可得，體重計對曉敏的支持力大小為根據牛頓第二定律解得方向豎直向下，故D正確。故選D。5．我校為了方便行動不便的同學上下樓安裝了電梯，某位同學從四樓到一樓，該同學受電梯地板支持力隨時間變化可能正確的選項（

）A． B．C． D．【答案】C【詳解】該同學在從四樓到到一樓的過程中，先加速下降再勻速下降最后減速下降，即該同學的加速度先向下，后為零，再向上，根據牛頓第二定律，該同學受到的支持力先小于重力，后等于重力，再大于重力。故選C。6．某同學站在力傳感器上連續完成多次下蹲起立。某時刻作為計時起點，傳感器與計算機連接，經計算機處理后得到力的傳感器示數F隨時間t變化的情況，如圖所示。已知該同學質量m=60kg，重力加速度g=10m/s2。下列說法正確的是（）A．0~4s完成了一次下蹲過程和站起的全過程B．0~8s該同學向下的最大加速度約為4.7m/s2C．0~8s該同學向上的最大加速度約為5.3m/s2D．1.8s該同學向下速度達到最大【答案】C【詳解】A．下蹲過程先是加速向下，處于失重狀態，有達到最大速度后減速向下，處于超重狀態，有因此，0~4s完成了一次下蹲過程，并沒有站起，故A錯誤；B．1.8s時傳感器示數最小為此時該同學向下的加速度最大，由代入數據解得故B錯誤；C．0~8s內，當F最大時，該同學向上的加速度最大，由代入數據解得故C正確；D．1.8s該同學處于失重狀態，向下加速，1.8s~2s的過程中仍處于失重狀態，速度向下繼續增大，因此1.8s該同學向下速度沒有達到最大，故D錯誤；故選C。7．小魯將一玻璃彈子裝在玻璃瓶中，讓彈子和玻璃瓶一起在空中運動。若他根據自己乘電梯的感受，猜想當玻璃彈子對玻璃瓶壁一定沒有作用力時，則玻璃瓶處于的運動狀態應為（）A．勻速上升 B．勻速下降 C．自由釋放后 D．加速下落中【答案】C【詳解】自由釋放后即開始自由落體運動，玻璃子彈和玻璃瓶有共同的加速度g，這個加速度只由它們各自的重力產生，所以玻璃彈子和玻璃瓶壁之間無作用力。故ABD錯誤，C正確。故選C。8．某同學為了觀察超重與失重現象。將一個可樂瓶子上、下各扎出一個洞A、B，如圖所示，裝上水之后從一定高度將可樂瓶口朝上自由釋放，在可樂瓶自由下落過程中觀察到的情景為（）A． B． C． D．【答案】A【詳解】讓盛滿水的可樂瓶自由下落時，可樂瓶和里面的水都做自由落體運動，處于完全失重狀態，它們的運動情況是相同的，所以不會有水流出。故選A。二、多選題9．課堂上一位同學站在力傳感器上做下蹲、站起動作時，通過計算機采集到傳感器的示數F最高點與時間t的變化情況，如圖所示。下列對圖像分析正確的是確的是（

）A．a點～b點對應時間內為超重現象 B．a點～b點對應時間內為失重現象C．整個過程的最大加速度約為 D．由圖可知該同學做了兩次下蹲、站起動作【答案】BC【詳解】AB．由圖像可知，a點～b點對應時間內為失重現象，故A錯誤，B正確；C．由圖像可知，整個過程的最大加速度約為故C正確；D．下蹲過程，先向下加速后向下減速，應先失重后超重；起立過程，先向上加速后向上減速，應先超重后失重；由圖像可知，該同學做了一次下蹲、站起動作，故D錯誤。故選BC。10．如圖所示，一同學在電梯里站在臺秤上稱體重，發現體重明顯大于在靜止地面上稱的體重，則（）A．電梯一定處于上升階段B．電梯一定處于加速上升階段C．電梯可能處于下降階段D．電梯的加速度一定向上【答案】CD【詳解】臺秤的示數大于人靜止在地面上的體重，說明人受到支持力大于重力，由牛頓第二定律可知，人有向上的加速度，電梯的加速度一定向上，電梯可能向上加速，也可能向下減速。故選CD。11．在加速度大小為a的勻減速下降的電梯中，有一個質量為m的人，下列說法正確的是（）A．此人對地球的吸引力大小為 B．此人受到的重力為mgC．此人超重 D．此人對電梯的壓力大小為【答案】BCD【詳解】AB．人處于超重和失重時，人受到地球的吸引力不變，人的重力仍然為mg，故A錯誤，B正確；C．電梯減速下降，人具有向上的加速度，故人處于超重，故C正確；D．人受到重力和電梯的支持力，根據牛頓第二定律有解得人對電梯的壓力為方向表示豎直向下，故D正確。故選BCD。12．如圖甲所示，在升降機的底部安裝了一個傳感器，傳感器上有一質量為m的物體，通過傳感器能夠顯示物體對升降機底部的壓力F的大小。重力加速度大小為g，t=0時，升降機由靜止開始運動，傳感器的示數F隨著時間t變化的規律如圖乙所示。若升降機只在豎直方向運動，下列判斷正確的是（）

A．的時間內，升降機向上運動B．的時間內，物體處于失重狀態C．的時間內，物體處于超重狀態D．時，物體處于靜止狀態【答案】BC【詳解】ABD．和的時間內，物體對升降機底部的壓力合力方向向下，則加速度向下，物體處于失重狀態。物體初速度為0，則升降機在的時間內，向下加速運動。過程中的加速度大小F逐漸增大，則向下的加速度逐漸減小，即物體做加速度逐漸減小的加速運動，則時，物體不是靜止狀態。故AD錯誤，B正確；C．的時間內，物體對升降機底部的壓力合力方向向上，則加速度向上，物體處于超重狀態，故C正確。故選BC。13．為測量某棟居民樓高度及平均層高，小明同學將手機平放于該居民樓電梯地板上，在電梯從1樓運行到17樓的過程中，利用手機上的加速度傳感器得到如圖所示圖像，以豎直向上為正，已知時，電梯處于靜止狀態，則（）A．內手機處于失重狀態 B．電梯運行最大速度為C．電梯上升高度為 D．平均層高為【答案】CD【詳解】A．內，電梯加速度方向為豎直向上，手機處于超重狀態，故A錯誤；B．a-t圖像與t軸所圍的面積表示速度的變化量，所以電梯運行的最大速度為故B錯誤；C．由圖可知1~2s內電梯做勻加速運動，2~25s內電梯做勻速運動，25~26s內電梯做勻減速運動，則電梯上升的高度為故C正確；D．平均層高為故D正確。故選CD。14．如圖甲所示，輕彈簧豎直固定在水平面上，時刻，將一金屬小球從彈?正上方某一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧至最低點，然后又被彈起離開彈簧，上升到一定高度后再下落，如此反復，通過安裝在彈簧下端的壓力傳感器，測出這一過程彈簧彈力隨時間的變化圖像如圖乙所示。則（）A．時刻小球速度最大 B．時刻小球速度最大C．至時間內，小球速度先增大后減小 D．至時間內，小球處于完全失重狀態【答案】CD【詳解】A．小球落到彈簧表面后，開始壓縮彈簧，此后彈簧的彈力開始增大，小球受到的合力減小，但方向仍然向下；當重力等于彈力時合力為零，速度達最大，故時刻小球速度沒有達到最大，故A錯誤；B．當重力等于彈力時合力為零，速度達最大，之后彈力繼續增大，彈力大于重力，小球向下做減速運動，最低點時彈力最大，由圖可知時刻彈力最大，小球速度為0，故B錯誤；C．至這段時間內，小球受到的彈力逐漸變小，開始時彈力大于重力，小球向上做加速運動，當彈力等于重力時，速度最大；當彈力小于重力時，小球向上做減速運動，故小球的速度先增大后減小，故C正確；D．至這段時間內，彈簧的彈力為0，說明小球離開彈簧，只受重力作用，具有向下的加速度g，小球處于完全失重狀態，故D正確。故選CD。三、解答題15．文博同學每天上學都要乘垂直電梯下樓．在電梯下樓時，開始他覺得背的書包變輕了，快到樓底時他覺得書包又似乎變重了。這是為什么？

【答案】見解析【詳解】開始時電梯從靜止做加速運動，使文博同學及書包和電梯一起處于失重狀態，使得書包對他的壓力變小，小于書包的重力，從而感覺書包變輕了；快到樓底時，電梯有一個減速過程，該過程中文博同學及書包和電梯一起處于超重狀態，使得書包對他的壓力增大，大于書包的重力，從而感覺書包變重了。16．一名質量為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取）（1）先根據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還是失重狀態。，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；；（2）480N；（3）重物的加速度立即變為，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。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為重力加速度，即大小是，方向豎直向下。17．蹦床運動有“空中芭蕾”之稱。某次蹦床比賽過程中，利用力傳感器測得某運動員所受蹦床彈力F隨時間t的變化圖像如圖所示。若運動員僅在豎直方向運動，不計空氣阻力，重力加速度g取10m/s2。依據圖像給出的信息，求：（1）運動員的質量m；（2）運動員離開蹦床后上升的最大高度h。【答案】（1）；（2）【詳解】（1）根據題意，由圖像可知，運動員靜止時解得（2）由圖像可知，運動員在或過程中，與蹦床分離，做豎直上拋運動，上升的高度最大，根據對稱性可知，運動員離開蹦床后上升到最大高度或從最大高度返回蹦床所用時間均為運動員離開蹦床后上升的最大高度18．如圖所示，位于張家界武陵源風景名勝區的百龍天梯，修建于垂直的懸崖峭壁之上，垂直落差三百多米，是世界上最高的電梯之一（為方便計算，假設該電梯的高度為）。一名游客將一塊電子秤（顯示受到的壓力大小，單位：N）放在電梯的水平地板上，自己站在電子秤上，通過電子秤的示數結合自己的體重去了解電梯運行時加減速的情況。已知電梯從地面靜止開始，豎直向上勻加速運動，接著勻速運動，最后勻減速運動到達電梯的最高點，到達電梯的最高點時電梯速度剛好減為零；在勻減速階段，電子秤的示數為“591”。電梯可看作質點，重力加速度取，求：（1）電梯運行過程中最大速度的大小；（2）該游客的質量；（3）勻加速階段，電子秤的示數。【答案】（1）；（2）；（3）618【詳解】（1）設電梯最大速度