46.超重和失重高一元?jiǎng)?chuàng)物理提前學(xué)強(qiáng)基礎(chǔ)

6超重和失重核心目標(biāo)1.認(rèn)識(shí)超重和失重現(xiàn)象，能發(fā)現(xiàn)、分析超重和失重現(xiàn)象產(chǎn)生的條件及發(fā)生的原因，理解超重和失重現(xiàn)象的本質(zhì)。2.了解超重和失重現(xiàn)象在各個(gè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，能解釋生活中的超重和失重現(xiàn)象。【閱讀+理解】提前學(xué)知識(shí)要點(diǎn)問(wèn)題站在體重計(jì)上向下蹲，你會(huì)發(fā)現(xiàn)，在下蹲的過(guò)程中，體重計(jì)的示數(shù)先變小，后變大，再變小。當(dāng)人靜止后，保持某一數(shù)值不變。這是為什么呢？1.重力的測(cè)量在地球表面附近，物體由于地球的吸引而受到重力。測(cè)量重力常用兩種方法：一種方法是，先測(cè)量物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度g，再用天平測(cè)量物體的質(zhì)量，利用牛頓第二定律可得G＝mg。另一種方法是，利用力的平衡條件對(duì)重力進(jìn)行測(cè)量。將待測(cè)物體懸掛或放置在測(cè)力計(jì)上，使它處于靜止?fàn)顟B(tài)。這時(shí)物體所受的重力和測(cè)力計(jì)對(duì)物體的拉力或支持力的大小相等，測(cè)力計(jì)的示數(shù)反映了物體所受的重力大小。這是測(cè)量重力最常用的方法。2.超重和失重人站在體重計(jì)上向下蹲的過(guò)程中，為什么體重計(jì)的示數(shù)會(huì)變化呢？體重計(jì)的示數(shù)稱為視重，反映了人對(duì)體重計(jì)的壓力。根據(jù)牛頓第三定律，人對(duì)體重計(jì)的壓力與體重計(jì)對(duì)人的支持力FN大小相等，方向相反。如圖，選取人為研究對(duì)象。人體受到重力mg和體重計(jì)對(duì)人的支持力FN，這兩個(gè)力的共同作用使人在下蹲的過(guò)程中，先后經(jīng)歷加速、減速和靜止三個(gè)階段。設(shè)豎直向下方向?yàn)樽鴺?biāo)軸正方向。人加速向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中（如下左圖），根據(jù)牛頓第二定律，有mg－FN＝ma，F(xiàn)N＝m（g－a）<mg，即體重計(jì)的示數(shù)所反映的視重（力）小于人所受的重力。物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w所受重力的現(xiàn)象，叫作失重現(xiàn)象。同理，人減速向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中（如下右圖），加速度方向與運(yùn)動(dòng)方向相反，有mg－FN＝－ma，F(xiàn)N＝m（g＋a）>mg此時(shí)，體重計(jì)的示數(shù)大于人受到的重力。物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┐笥谖矬w所受重力的現(xiàn)象，叫作超重現(xiàn)象。當(dāng)人相對(duì)于體重計(jì)靜止不動(dòng)時(shí)，有FN＝mg思考與討論：人站在力傳感器上完成下蹲動(dòng)作。觀察計(jì)算機(jī)采集的圖線。如下左圖呈現(xiàn)的是某人下蹲過(guò)程中力傳感器的示數(shù)隨時(shí)間變化的情況。很明顯，圖線直觀地描繪了人在下蹲過(guò)程中力傳感器的示數(shù)先變小，后變大，再變小，最后保持某一數(shù)值不變的全過(guò)程。如下右圖，圖線顯示的是某人站在力傳感器上，先“下蹲”后“站起”過(guò)程中力傳感器的示數(shù)隨時(shí)間的變化情況。請(qǐng)你分析力傳感器上的人“站起”過(guò)程中超重和失重的情況?？梢?jiàn)，人的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)對(duì)體重計(jì)上顯示出的結(jié)果是有影響的。那么，如果站在體重計(jì)上的人既不蹲下，也不站起，體重計(jì)上的示數(shù)就不會(huì)變嗎？做一做：在電梯地板上放一臺(tái)體重計(jì)。站在體重計(jì)上，觀察電梯啟動(dòng)、制動(dòng)和運(yùn)行過(guò)程中體重計(jì)示數(shù)的變化?！纠}】設(shè)某人的質(zhì)量為60kg，站在電梯內(nèi)的水平地板上，當(dāng)電梯以0.25m/s2的加速度勻加速上升時(shí)，求人對(duì)電梯的壓力。g取9.8m/s2。分析人站在電梯內(nèi)的水平地板上，隨電梯上升過(guò)程中受到兩個(gè)力的作用：重力mg和地板的支持力FN，受力分析如圖所示。解設(shè)豎直向上方向?yàn)樽鴺?biāo)軸正方向。根據(jù)牛頓第二定律，有FN－mg＝maFN＝m（g＋a）＝60×（9.8＋0.25）N＝603N根據(jù)牛頓第三定律，人對(duì)電梯地板的壓力FN′為FN′＝－FN＝－603N人對(duì)電梯的壓力大小為603N，方向豎直向下。這個(gè)結(jié)果說(shuō)明，當(dāng)人與電梯共同向上加速或向下減速運(yùn)動(dòng)時(shí)，F(xiàn)N>G，人對(duì)電梯的壓力將大于人所受的重力，出現(xiàn)超重現(xiàn)象。同理，如果電梯加速下降（或減速上升），F(xiàn)N<G，人對(duì)電梯的壓力將小于人的重力，出現(xiàn)失重現(xiàn)象。如果人在加速下降的過(guò)程中加速度a＝g，那么，體重計(jì)的示數(shù)為0。這時(shí)物體對(duì)支持物（或懸掛物）完全沒(méi)有作用力，這種現(xiàn)象被叫作完全失重狀態(tài)。實(shí)際中有許多領(lǐng)域涉及超重和失重現(xiàn)象。例如，火箭發(fā)射時(shí)向上的加速度很大，火箭底部所承受的壓力要比靜止時(shí)大得多。如果是載人航天，在火箭發(fā)射階段，航天員要承受數(shù)倍于自身體重的壓力。只有很好地研究材料、機(jī)械結(jié)構(gòu)、人體自身所能承受的壓力問(wèn)題，才能使火箭成功發(fā)射、航天員順利飛向太空。航天器在太空軌道上繞地球或其他天體運(yùn)行時(shí)，航天器內(nèi)的物體將處于完全失重狀態(tài)。完全失重時(shí)，物體將飄浮在空中，液滴呈球形，氣泡在液體中將不會(huì)上浮，走路時(shí)稍有不慎，將會(huì)“上不著天，下不著地”……超重和失重現(xiàn)象在實(shí)際中還有許多，請(qǐng)你通過(guò)讀書(shū)、上網(wǎng)、請(qǐng)教專業(yè)人員等多種途徑進(jìn)一步學(xué)習(xí)和了解?！纠斫?記憶】常思考筆記重點(diǎn)一、重力的測(cè)量1.重力的測(cè)量方法一：先測(cè)量物體做自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度g，再用天平測(cè)量物體的質(zhì)量，利用牛頓第二定律可得G＝mg．方法二：利用力的平衡條件對(duì)重力進(jìn)行測(cè)量．將待測(cè)物體懸掛或放置在測(cè)力計(jì)上，使它處于靜止?fàn)顟B(tài)．這時(shí)物體所受的重力和測(cè)力計(jì)對(duì)物體的拉力或支持力的大小相等，測(cè)力計(jì)的示數(shù)反映了物體所受的重力大?。?.視重：當(dāng)物體掛在彈簧測(cè)力計(jì)下或放在水平臺(tái)秤上時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)或臺(tái)秤的示數(shù)稱為“視重”。視重反映了人對(duì)彈簧測(cè)力計(jì)或水平臺(tái)秤的拉力或壓力，大小等于彈簧測(cè)力計(jì)所受的拉力或臺(tái)秤所受的壓力．二、超重和失重物體運(yùn)動(dòng)情況加速度方向受力圖視重(F)與重力的關(guān)系物體所處狀態(tài)向上加速或向下減速向上由F－mg＝ma得F＝m(g＋a)>mg超重向下加速或向上減速向下由mg－F＝ma得F＝m(g－a)<mg失重自由落體運(yùn)動(dòng)、拋體運(yùn)動(dòng)a＝g由mg－F＝ma得F＝0完全失重1.超重(1)定義：物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?大于物體所受重力的現(xiàn)象，叫超重．(2)產(chǎn)生條件：物體具有豎直向上的加速度．2.失重(1)定義：物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?小于物體所受重力的現(xiàn)象，叫失重．(2)產(chǎn)生條件：物體具有豎直向下的加速度．3.完全失重(1)定義：物體對(duì)支持物(或懸掛物)完全沒(méi)有作用力，這種現(xiàn)象叫完全失重．(2)產(chǎn)生條件：加速度a＝g，方向豎直向下．【例題+解析】當(dāng)檢測(cè)深究錯(cuò)題1（2022廣東省潮州市湘橋區(qū)鐵鋪中學(xué)高一（上）教學(xué)質(zhì)量檢測(cè)）下列關(guān)于失重與超重的說(shuō)法中，正確的是（）A.失重就是物體所受重力變小B.物體加速上升時(shí)處于超重狀態(tài)C.物體自由下落時(shí)不會(huì)產(chǎn)生失重現(xiàn)象D.失重現(xiàn)象中地球?qū)ξ矬w的實(shí)際作用力沒(méi)有變化1.BD解析物體對(duì)支持物的壓力（或?qū)覓煳锏睦Γ┬∮谖矬w所受重力的現(xiàn)象叫作失重現(xiàn)象，此時(shí)物體所受重力不變，A錯(cuò)誤；物體加速上升時(shí)處于超重狀態(tài)，B正確；物體自由下落時(shí)加速度等于重力加速度，會(huì)處于完全失重狀態(tài)，C錯(cuò)誤；失重現(xiàn)象中地球?qū)ξ矬w的實(shí)際作用力沒(méi)有變化，D正確。故選BD。2.(2020·湛江二中)如圖所示，某同學(xué)在體驗(yàn)超重和失重現(xiàn)象．下列說(shuō)法中正確的是()A.學(xué)生緩慢站起來(lái)時(shí)，體重計(jì)示數(shù)大于學(xué)生的重力B.學(xué)生突然站起來(lái)開(kāi)始一段較短時(shí)間內(nèi)，體重計(jì)示數(shù)大于學(xué)生的重力C.學(xué)生開(kāi)始直立，緩慢下蹲時(shí)，體重計(jì)示數(shù)小于學(xué)生的重力D.學(xué)生突然站起來(lái)開(kāi)始一段較短時(shí)間內(nèi)，體重計(jì)對(duì)學(xué)生的支持力大于學(xué)生對(duì)體重計(jì)的壓力2B解析：學(xué)生緩慢站起來(lái)時(shí)，加速度為零，體重計(jì)示數(shù)等于學(xué)生的重力；學(xué)生突然站起來(lái)時(shí)，加速度向上，處于超重狀態(tài)，體重計(jì)示數(shù)大于學(xué)生的重力；學(xué)生緩慢下蹲時(shí)加速度為零，體重計(jì)示數(shù)等于學(xué)生的重力；學(xué)生突然站起來(lái)時(shí)，體重計(jì)對(duì)學(xué)生的支持力與學(xué)生對(duì)體重計(jì)的壓力是一對(duì)作用力與反作用力，大小相等，故B正確．3.（2022河南省范縣第一中學(xué)等學(xué)校高一（上）聯(lián)考檢測(cè)）如圖所示，人站在電梯中的體重計(jì)上，質(zhì)量為。電梯正在運(yùn)動(dòng)，加速度大小為，方向向上，體重計(jì)的示數(shù)為。已知重力加速度為，則以下說(shuō)法正確的是（）A. B.C.電梯一定在上升 D.人一定處于超重狀態(tài)3.BD解析由題知，加速度a的方向向上，根據(jù)牛頓第二定律有，解得，故人一定處于超重狀態(tài)，A錯(cuò)誤，BD正確；由題知，加速度a的方向向上，故電梯可能加速上升或減速下降，C錯(cuò)誤。故選BD。4.（2022廣東省廣州市天河區(qū)高一（上）期末）曉玲同學(xué)在某次乘電梯過(guò)程中感覺(jué)到地板對(duì)自己的作用力變大了，則此時(shí)（）A.她受的重力變大了 B.她對(duì)電梯的壓力變大了C.電梯一定在向上加速運(yùn)動(dòng) D.電梯可能向上減速運(yùn)動(dòng)4.B解析曉玲同學(xué)在某次乘電梯過(guò)程中感覺(jué)到地板對(duì)自己的作用力變大了，說(shuō)明她對(duì)電梯的壓力變大了，處于超重狀態(tài)，可能向上加速運(yùn)動(dòng)，也可能向下減速運(yùn)動(dòng)，但她受的重力不變。故ACD錯(cuò)誤，B正確。故選B。5.(2020·汕尾檢測(cè))學(xué)生利用一彈簧測(cè)力計(jì)把質(zhì)量m＝1kg的物體懸吊在豎直電梯的天花板下，測(cè)力計(jì)的示數(shù)隨時(shí)間的變化如圖所示，取g＝10m/s2，他想通過(guò)測(cè)力計(jì)的示數(shù)來(lái)判斷電梯的運(yùn)動(dòng)情況，下列說(shuō)法中正確的是()A.3～6s內(nèi)，電梯的加速度為10m/s2B.電梯全程處于下行狀態(tài)C.電梯先向下后向上運(yùn)動(dòng)D.電梯先減速接著加速運(yùn)動(dòng)5B解析：物體在0～3s內(nèi)的加速度a1＝eq\f(mg－F1,m)＝eq\f(1×10－5,1)m/s2＝5m/s2，加速度的方向與重力加速度的方向相同，所以電梯向下做加速運(yùn)動(dòng)；3～6s測(cè)力計(jì)的示數(shù)等于重力，則電梯向下做勻速運(yùn)動(dòng)；6～9s內(nèi)物體的加速度a2＝eq\f(mg－F3,m)＝－5m/s2，加速度的方向與重力加速度的方向相反，所以電梯向下做減速運(yùn)動(dòng)，綜上所述，電梯向下先加速接著勻速最后減速運(yùn)動(dòng)，全程處于下行狀態(tài)，故B正確，A、C、D均錯(cuò)誤．6.（2022廣東省茂名市“五校聯(lián)盟”高一（上）期末聯(lián)考）如圖為某運(yùn)動(dòng)員做蹦床運(yùn)動(dòng)時(shí)，利用傳感器測(cè)得蹦床彈力隨時(shí)間的變化圖。假設(shè)運(yùn)動(dòng)員僅在豎直方向運(yùn)動(dòng)，且不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2，依據(jù)圖像給出的物理信息，可得（）A.運(yùn)動(dòng)員上升的最高高度為5mB.運(yùn)動(dòng)員的加速度最大為50m/s2C.8.7s至9.5s內(nèi)，運(yùn)動(dòng)員先處于失重狀態(tài)再處于超重狀態(tài)D.運(yùn)動(dòng)員與蹦床相接觸過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員受到蹦床的彈力是由于運(yùn)動(dòng)員發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的6.A解析由圖可知，運(yùn)動(dòng)員在空中時(shí)間為，由運(yùn)動(dòng)的對(duì)稱性可知，下落時(shí)間為，運(yùn)動(dòng)員上升的最高高度為，A正確；由圖可知，運(yùn)動(dòng)員的重力為500N，質(zhì)量為，運(yùn)動(dòng)員的加速度最大為，B錯(cuò)誤；8.7s至9.5s內(nèi)，蹦床彈力由0增加到2500N再減小到0，運(yùn)動(dòng)員先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)再處于失重狀態(tài)，C錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員與蹦床相接觸的過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員受到蹦床的彈力是由于蹦床發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的，D錯(cuò)誤。故選A?！咀鳂I(yè)+練習(xí)】強(qiáng)基礎(chǔ)提升能力【作業(yè)】1.當(dāng)在盛水的塑料瓶壁上扎一個(gè)小孔時(shí)，水會(huì)從小孔噴出，但釋放水瓶，讓水瓶自由下落，水卻不會(huì)從小孔流出。這是為什么？2.蹦極是一項(xiàng)極限體育項(xiàng)目。運(yùn)動(dòng)員從高處跳下，在彈性繩被拉直前做自由落體運(yùn)動(dòng)；當(dāng)彈性繩被拉直后，在彈性繩的緩沖作用下，運(yùn)動(dòng)員下降速度先增加再減小逐漸減為0。下降過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員在什么階段分別處于超重、失重狀態(tài)？3.火箭發(fā)射時(shí)，宇航員要承受超重的考驗(yàn)。某火箭發(fā)射的過(guò)程中，有一段時(shí)間的加速度達(dá)到3.5g，平時(shí)重力為10N的體內(nèi)臟器，在該超重過(guò)程中需要的支持力有多大？4.一種巨型娛樂(lè)器械可以使人體驗(yàn)超重和失重狀態(tài)（如圖）。一個(gè)可乘坐二十多個(gè)人的環(huán)形座艙套裝在豎直柱子上，由升降機(jī)送上幾十米的高處，然后讓座艙自由落下。落到一定位置時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)，到地面時(shí)剛好停下。已知座艙開(kāi)始下落時(shí)的高度為76m，當(dāng)落到離地面28m的位置時(shí)開(kāi)始制動(dòng)，座艙做勻減速運(yùn)動(dòng)。若座艙中某人用手托著質(zhì)量為0.2kg的，當(dāng)座艙落到離地面50m的位置時(shí)，手的感覺(jué)如何？當(dāng)座艙落到離地面15m的位置時(shí)，手要用多大的力才能托?。?.小明住的樓房中有一部電梯，小明用了兩種方法估測(cè)電梯在加速和減速過(guò)程中的加速度。方法1用測(cè)力計(jì)懸吊一個(gè)重物，保持測(cè)力計(jì)相對(duì)電梯靜止，測(cè)得電梯上升加速時(shí)測(cè)力計(jì)讀數(shù)為G1，減速時(shí)為G2。小明了解到該電梯加速和減速過(guò)程的加速度大小是相同的。由此，請(qǐng)估算電梯變速運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度有多大？方法2用的加速度傳感器測(cè)量電梯上升中由起動(dòng)到停止的加速度。請(qǐng)描述此過(guò)程電梯的at圖像是怎樣的。再用實(shí)地測(cè)一下看是怎樣的。【作業(yè)參考答案】【練習(xí)】1.下列關(guān)于超重和失重的說(shuō)法正確的是()A.物體處于超重狀態(tài)時(shí)，其重力增加了B.物體處于完全失重狀態(tài)時(shí)，其重力為零C.物體處于超重或失重狀態(tài)時(shí)，其慣性比物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)增大或減小了D.物體處于超重或失重狀態(tài)時(shí)，其質(zhì)量及受到的重力都沒(méi)有發(fā)生變化2.當(dāng)人站立在體重計(jì)上加速下蹲時(shí)，體重計(jì)的示數(shù)會(huì)減小，這是因?yàn)椋ǎ〢.人處于超重狀態(tài) B.人處于失重狀態(tài)C.人的重力增加了 D.人的重力減少了3.在升降電梯內(nèi)的地面上放一體重計(jì)，電梯靜止時(shí)，曉敏同學(xué)站在體重計(jì)上，體重計(jì)示數(shù)為50kg.電梯運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，某一段時(shí)間內(nèi)曉敏同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計(jì)示數(shù)如圖所示，則在這段時(shí)間內(nèi)()A.曉敏同學(xué)所受的重力變小了B.曉敏同學(xué)對(duì)體重計(jì)的壓力小于體重計(jì)對(duì)曉敏的支持力C.電梯一定在豎直向下運(yùn)動(dòng)D.電梯的加速度大小為eq\f(g,5)，方向一定豎直向下4.如圖，跳高運(yùn)動(dòng)員起跳后向上運(yùn)動(dòng)，越過(guò)橫桿后開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)，則運(yùn)動(dòng)員越過(guò)橫桿前、后在空中所處的狀態(tài)分別為()A．失重、失重B．超重、超重C．失重、超重D．超重、失重5.如圖所示，升降機(jī)天花板上用輕彈簧懸掛一物體，升降機(jī)靜止時(shí)彈簧伸長(zhǎng)10cm，運(yùn)動(dòng)時(shí)彈簧伸長(zhǎng)9cm，則升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能是(g取10m/s2)()A．以a＝1m/s2的加速度加速下降B．以a＝1m/s2的加速度加速上升C．以a＝9m/s2的加速度減速上升D．以a＝9m/s2的加速度減速下降6.金屬小桶側(cè)面有一小孔A，當(dāng)桶內(nèi)盛水時(shí)，水會(huì)從小孔A中流出。如果讓裝滿水的小桶自由下落，不計(jì)空氣阻力，則在小桶自由下落過(guò)程中()A．水繼續(xù)以相同的速度從小孔中噴出B．水不再?gòu)男】讎姵鯟．水將以更大的速度噴出D．水將以較小的速度噴出7.某人在地面上最多可舉起50kg的物體，若他在豎直向上運(yùn)動(dòng)的電梯中最多舉起了60kg的物體，電梯加速度的大小和方向?yàn)?g＝10m/s2)()A．2m/s2豎直向上 B.eq\f(5,3)m/s2豎直向上C．2m/s2豎直向下 D.eq\f(5,3)m/s2豎直向下8.在電梯中，把一重物置于臺(tái)秤上，臺(tái)秤與力傳感器相連，當(dāng)電梯從靜止起加速上升，然后又勻速運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間，最后停止運(yùn)動(dòng)時(shí)，傳感器的熒屏上顯示出其受的壓力與時(shí)間的關(guān)系圖像如圖所示．試由此圖回答問(wèn)題：(g取10m/s2)(1)該物體的重力是多少？電梯在超重和失重時(shí)物體的重力是否變化？(2)求出電梯在超重和失重時(shí)的最大加速度分別是多大？9.廣州塔，昵稱小蠻腰，總高度達(dá)600米，游客乘坐觀光電梯大約一分鐘就可以到達(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，a－t圖象如圖所示。則下列相關(guān)說(shuō)法正確的是()A．t＝4.5s時(shí)，電梯處于失重狀態(tài)B．5～55s時(shí)間內(nèi)，繩索拉力最小C．t＝59.5s時(shí)，電梯處于超重狀態(tài)D．t＝60s時(shí)，電梯速度恰好為零10.如圖所示，“蹦極”是一項(xiàng)非常刺激的體育運(yùn)動(dòng)．某人身系彈性繩自高空P點(diǎn)自由下落，圖中a點(diǎn)是彈性繩的原長(zhǎng)位置，c點(diǎn)是人所到達(dá)的最低點(diǎn)，b點(diǎn)是人靜止懸吊時(shí)的平衡位置，空氣阻力不計(jì)．則人從P點(diǎn)落下到最低點(diǎn)c點(diǎn)的過(guò)程中()A.人從a點(diǎn)開(kāi)始做減速運(yùn)動(dòng)，一直處于失重狀態(tài)B.在ab段繩的拉力小于人的重力，人處于超重狀態(tài)C.在bc段繩的拉力大于人的重力，人處于超重狀態(tài)D.在c點(diǎn)，人的速度為零，其加速度也為零11.一質(zhì)量為m＝40kg的小孩站在電梯內(nèi)的體重計(jì)上．電梯從t＝0時(shí)刻由靜止開(kāi)始上升，在0～6s內(nèi)體重計(jì)示數(shù)F的變化情況如圖所示．試問(wèn)：在這段時(shí)間內(nèi)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)【練習(xí)參考答案】水平達(dá)成1.D解析：物體處于超重或失重狀態(tài)時(shí)物體的重力(由地球?qū)ξ矬w吸引而產(chǎn)生的)本身不會(huì)發(fā)生變化，所以A、B錯(cuò)誤；質(zhì)量是慣性大小的量度，所以一個(gè)物體的慣性不會(huì)隨物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)發(fā)生變化，C錯(cuò)誤，D正確．2.B解析：人站立在體重計(jì)上加速下蹲，設(shè)支持力為N，由牛頓第二定律：，可得，由牛頓第三定律可知，人對(duì)稱的壓力（視重）小于重力，即：，故視重變小是因?yàn)槿颂幱谑е貭顟B(tài)，人具有豎直向下的加速度，A錯(cuò)誤，B正確；人的重力由質(zhì)量和重力加速度決定，與人的狀態(tài)無(wú)關(guān)，即人的重力(實(shí)重)不變，CD錯(cuò)誤。故選B。3.D解析：在這段時(shí)間內(nèi)曉敏處于失重狀態(tài)，體重計(jì)示數(shù)變小，是由于曉敏對(duì)體重計(jì)的壓力變小了，而她的重力沒(méi)有改變，A錯(cuò)誤；曉敏對(duì)體重計(jì)的壓力與體重計(jì)對(duì)曉敏的支持力是一對(duì)作用力與反作用力，大小一定相等，B錯(cuò)誤；以豎直向下為正方向，有mg－F＝ma，即50g－40g＝50a，解得a＝eq\f(g,5)，加速度方向豎直向下，但運(yùn)動(dòng)方向可能是豎直向上，也可能是豎直向下，C錯(cuò)誤，D正確．4.A解析：運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，加速度總是豎直向下的，則運(yùn)動(dòng)員越過(guò)橫桿前、后在空中所處的狀態(tài)都是失重狀態(tài)，故選A.5.A解析：當(dāng)升降機(jī)靜止時(shí)，根據(jù)胡克定律和二力平衡條件得kx1－mg＝0，其中k為彈簧的勁度系數(shù)，x1＝0.1m．當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)量為x2＝9cm時(shí)，kx2<mg，說(shuō)明物體處于失重狀態(tài)，升降機(jī)加速度a的方向必向下，由牛頓第二定律得mg－kx2＝ma，解得a＝1m/s2.升降機(jī)加速度方向向下，如果向下運(yùn)動(dòng)，則為加速運(yùn)動(dòng)，如果向上運(yùn)動(dòng)，則為減速運(yùn)動(dòng)．由此可知選項(xiàng)A正確．6.B解析：水桶自由下落，處于完全失重狀態(tài)，故其中的水也處于完全失重狀態(tài)，對(duì)容器壁無(wú)壓力，故水不會(huì)流出；故選B。7.D解析：由題意可知，在地面上，人能承受的最大壓力為Fm＝mg＝500N，在電梯中人能舉起＝eq\f(5,3)m/s2，所以選項(xiàng)D正確.8.(1)根據(jù)題意知，在4～18s時(shí)間內(nèi)，物體隨電梯一起勻速運(yùn)動(dòng)，由平衡條件及牛頓第三定律知，臺(tái)秤受的壓力和物體的重力相等，即G＝30N；根據(jù)超重和失重的本質(zhì)知物