4.6超重與失重（原卷版）-2025年高一物理同步培優(yōu)講練（人教版必修第一冊）

4.6超重與失重一、基本概念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(guān)(2)a＝g，方向豎直向下.二、判斷超重和失重的方法特征狀態(tài)加速度視重(F)與重力關(guān)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向下且a＝g由mg－F＝ma得F＝0自由落體運動，拋體運動三、對超重和失重現(xiàn)象的理解2、物體處于超重或失重狀態(tài)只與加速度方向有關(guān)，而與速度方向無關(guān)ma題型1超重與失重現(xiàn)象（2023秋?雁塔區(qū)期末）某質(zhì)量為60kg的人站在隨電梯運動的臺秤上觀看自身體重隨電梯運動的變化情況，若電梯運動的v﹣t圖像如圖所示。（取電梯向上運動的方向為正，g取10m/s2）下列表述正確的是（）A．0～2s內(nèi)，臺秤示數(shù)為660N，電梯加速上升，人處于失重狀態(tài) B．0～2s內(nèi)，臺秤示數(shù)為540N，電梯加速上升，人處于超重狀態(tài) C．5s～6s內(nèi)，臺秤示數(shù)為720N，電梯減速上升，人處于超重狀態(tài) D．5s～6s內(nèi)，臺秤示數(shù)為480N，電梯減速上升，人處于失重狀態(tài)當(dāng)物體對接觸面的壓力大于物體的真實重力時，就說物體處于超重狀態(tài)，此時有向上的加速度；當(dāng)物體對接觸面的壓力小于物體的真實重力時，就說物體處于失重狀態(tài)，此時有向下的加速度；如果沒有壓力了，那么就是處于完全失重狀態(tài)，此時向下加速度的大小為重力加速度g．（2023秋?烏蘭察布期末）2023年10月7亞運會女排決賽，中國女排3比0橫掃本女排得冠軍。圖為女排運動員跳起擊球時的鏡頭，下列對運動員和排球描述正確的是（）A．排球離開手后觸地前做勻速直線運動 B．排球受到彈力作用是因為手發(fā)生形變引起的 C．運動員在最高點處速度為零，處于平衡狀態(tài) D．運動員手擊打排球的力大于排球?qū)κ值淖饔昧Γ?023秋?寧波期末）如圖所示，浙江運動員李玲在參加杭州亞運會女子撐桿跳高比賽時，以4.63m的成績奪得金牌，并再度刷新亞運會賽事紀(jì)錄。其完整的撐桿跳高過程可簡化為三個階段——持桿助跑、撐桿起跳上升、越桿下落著地。下落時，人桿分離，最后落在軟墊上速度減為零。不計空氣阻力，則（）A．研究其越桿過程的技術(shù)動作可將李玲視作質(zhì)點 B．李玲越過桿后在空中下落的過程中處于完全失重狀態(tài) C．李玲在撐桿起跳上升的過程中，撐桿對她的力始終沿桿 D．李玲落在軟墊上的運動過程中，軟墊對她的作用力大小大于她對軟墊的作用力大?。?023秋?福州期末）跳跳桿是一種深受小朋友喜愛的彈跳器?？梢宰杂缮炜s的中心彈簧，一端固定在跳桿上，另一端固定在與踏板相連的桿身上，當(dāng)人在踏板上用力向下壓縮彈簧，然后彈簧向上彈起，將人和跳桿帶離地面。當(dāng)某同學(xué)玩跳跳桿時從最高點豎直下落到最低點的過程中，忽略空氣阻力的影響，下列說法正確的是（）A．下落全過程中，該同學(xué)速度一直減小 B．下落全過程中，該同學(xué)加速度先增大后減小 C．下落全過程中，跳桿剛接觸地面時，該同學(xué)速度最大 D．下落全過程中，跳跳桿形變量最大時，該同學(xué)處于超重狀態(tài)（2023秋?太原期末）蹦極是一項極限體育項目，運動員身拴彈性繩從高處跳下，在彈性繩被拉直前做自由落體運動。當(dāng)彈性繩被拉直后，運動員繼續(xù)下降，到達(dá)最低點后再向上運動。不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A．運動員下降過程中，在彈性繩被拉直后，一直處于失重狀態(tài) B．運動員下降過程中，在彈性繩被拉直后，先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài) C．運動員上升過程中，在彈性繩恢復(fù)原長前，一直處于超重狀態(tài) D．運動員上升過程中，在彈性繩恢復(fù)原長前，先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)題型2超重與失重的有關(guān)計算（2023秋?福田區(qū)校級期末）如圖所示，質(zhì)量為m的人站在傾角為θ的自動扶梯的水平踏板上，隨扶梯一起斜向上做勻減速直線運動，加速度大小為a，重力加速度為g，下列說法正確的是（）A．人未受到摩擦力作用 B．人處于超重狀態(tài) C．踏板對人的摩擦力大小Ff＝masinθ D．踏板對人的支持力大小FN＝mg﹣masinθ將人的加速度分解到水平方向和豎直方向，根據(jù)牛頓第二定律列式求解即可。（2023秋?天河區(qū)期末）某人站在壓力傳感器上做“下蹲一起立”的動作時，記錄的壓力隨時間變化的圖線如圖所示，縱坐標(biāo)為力（單位為N），橫坐標(biāo)為時間（單位為s），由圖線可知，該人的體重約為650N。除此之外，還可以得到的信息是（）A．該人做了一次“下蹲一起立”的動作 B．下蹲過程中先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài) C．5s末人正在向下勻速運動 D．下蹲過程中人的最大加速度約為5m/s2（2023秋?南開區(qū)期末）某課外興趣小組開展超重、失重體驗與研究。在豎直運行的升降電梯內(nèi)地板上放一體重計，小郭同學(xué)站在體重計上，電梯靜止時體重計示數(shù)為50kg。某一段時間內(nèi)，發(fā)現(xiàn)體重計示數(shù)穩(wěn)定如圖所示。若g＝10m/s2，則在這段時間內(nèi)（）A．電梯在向下做勻速運動 B．電梯的加速度為2m/s2，方向一定豎直向下 C．電梯在以2m/s2的加速度向下勻減速運行中 D．小郭同學(xué)的體重變?yōu)?0kg（2023秋?盤龍區(qū)期末）2023年10月3日，杭州亞運會跳水女子10m跳臺決賽展開爭奪，中國隊選手全紅嬋以438.20分奪得冠軍，隊友陳芋汐落后2.55分獲得亞軍，馬來西亞選手帕姆格以280.50分排名第三。圖甲是中國隊選手全紅嬋獲得冠軍的一張?zhí)畧D片，圖乙為其豎直分速度與時間的關(guān)系圖像，以其向上離開跳臺時作為計時起點，運動過程中視其為質(zhì)點，則（）A．在0～t2時間內(nèi)該運動員在豎直方向上做勻變速直線運動 B．在t2～t3時間內(nèi)運動員處于失重狀態(tài) C．t3時刻運動員開始進(jìn)入水面 D．在0～t1時間內(nèi)與t1～t2時間內(nèi)運動員的加速度大小相等方向相反（2023秋?遼寧期末）“反向蹦極”是一項比蹦極更刺激的運動。如圖所示，彈性輕繩的上端固定在O點，拉長后將下端固定在體驗者的身上，人再與固定在地面上的拉力傳感器相連，傳感器示數(shù)為1200N。打開扣環(huán)，人從A點由靜止釋放，像火箭一樣被“豎直發(fā)射”，經(jīng)B上升到最高位置C點，在B點時速度最大。人與裝備總質(zhì)量m＝60kg（可視為質(zhì)點）。忽略空氣阻力，重力加速度g取10m/s2。下列說法正確的是（）A．上升過程，人的加速度先增大后減小 B．打開扣環(huán)瞬間，人的加速度大小為20m/s2 C．在B點，人處于超重狀態(tài) D．在C點，人處于超重狀態(tài)【基礎(chǔ)強(qiáng)化】（2023秋?臺州期末）杭州外賣小哥彭清林“驚人一跳”挽救了一名年輕女子。彭清林在空中可看作自由下落，時間約為1.8s，以下說法正確的是（）A．下落高度約為32m B．落水前1s內(nèi)的位移約為5m C．落水前的瞬時速度約為32m/s D．自由下落過程中彭清林處于失重狀態(tài)（2023秋?碑林區(qū)校級期末）打開手機(jī)加速度傳感器APP，手握手機(jī)迅速下蹲，手機(jī)記錄的圖像如圖所示，a、b分別為圖像的峰值，則（）A．峰值a對應(yīng)時刻，人向下運動的速度最大 B．峰值b對應(yīng)時刻，人向下運動的速度最大 C．峰值a對應(yīng)時刻，人對地面的壓力小于自身重力 D．峰值b對應(yīng)時刻，人對地面的壓力小于自身重力（2024?溫州二模）如圖所示，小球從距地面高度h1＝1.25m的A點由靜止釋放，經(jīng)地面第一次反彈，豎直上升至最高點B，B點距地面高度h2＝0.8m，不計空氣阻力，下列說法正確的是（）A．小球在B點處于靜止?fàn)顟B(tài) B．小球下降過程處于失重，上升過程處于超重 C．小球與地面作用過程速度變化量的大小為1m/s D．小球下降過程的平均速度大小大于上升過程的平均速度大?。?023秋?福州期末）我國的無人機(jī)在各行各業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。在一次高空攝影過程中，地面測控系統(tǒng)測出無人機(jī)從地面起飛，豎直方向上運動的速度v隨時間t變化規(guī)律如圖所示，t4時刻無人機(jī)回到地面，下列說法正確的是（）A．t1時刻無人機(jī)上升到最高位置 B．t1～t2時間內(nèi)無人處于超重狀態(tài) C．0～t1時間內(nèi)，無人機(jī)的加速度先減小后增大 D．0～t2時間與t3～t4時間內(nèi)圖線與時間軸所圍面積大小相等（2023秋?洛陽期末）很多智能手機(jī)都有加速度傳感器，安裝有能顯示加速度情況的應(yīng)用程序，手機(jī)會顯示其加速度的變化情況。小明利用手機(jī)傳感器測量電梯從靜止開始向上運動的a﹣t關(guān)系如圖所示，下列說法正確的是（）A．t＝1.5s時電梯處于失重狀態(tài) B．2s末電梯的速度大約為2m/s C．2﹣3s內(nèi)電梯處于靜止?fàn)顟B(tài) D．4﹣5s內(nèi)手機(jī)對電梯的壓力大于自身重力（2023秋?下城區(qū)校級期末）某校把跳長繩作為一項常規(guī)運動項目，其中一種運動方式為：由12人一起進(jìn)長繩，計算同步一起跳的個數(shù)。跳繩的過程中，下列說法正確的是（）A．起跳離開地面前，學(xué)生對地面的壓力是由于地面發(fā)生了形變 B．起跳離開地面的瞬間，學(xué)生受到的重力與地面對學(xué)生的支持力大小相等 C．起跳加速離開地面時，學(xué)生對地面的壓力與地面對學(xué)生的支持力大小相等 D．學(xué)生從最高點開始下落至速度為零的過程中，先處于完全失重狀態(tài)，再處于超重狀態(tài)，最后處于失重狀態(tài)（2023秋?海淀區(qū)期末）如圖所示，某同學(xué)站在體重計上觀察超重與失重現(xiàn)象。由穩(wěn)定的站姿變化到穩(wěn)定的蹲姿稱為“下蹲”過程；由穩(wěn)定的蹲姿變化到穩(wěn)定的站姿稱為“起立”過程。她穩(wěn)定站立時，體重計的示數(shù)為A0，關(guān)于實驗現(xiàn)象，下列說法正確的是（）A．“下蹲”過程，體重計的示數(shù)一直小于A0 B．“起立”過程，體重計的示數(shù)一直大于A0 C．“起立”的過程，先出現(xiàn)失重現(xiàn)象后出現(xiàn)超重現(xiàn)象 D．“起立”、“下蹲”過程，都能出現(xiàn)體重計的示數(shù)大于A0的現(xiàn)象（2023秋?石家莊期末）如圖所示，一個盛水的容器底部有一小孔。靜止時用手指堵住小孔不讓它漏水，假設(shè)容器在下述幾種運動過程中始終保持平動，且忽略空氣阻力，則（）A．容器自由下落時，小孔向下漏水 B．將容器豎直向上拋出，容器向上運動時，小孔向下漏水；容器向下運動時，小孔不向下漏水C．將容器豎直向上拋出，不管是容器向上運動，還是向下運動，小孔都向下漏水 D．將容器豎直向上拋出，不管是容器向上運動，還是向下運動，小孔都不向下漏水【素養(yǎng)提升】（2023秋?新市區(qū)校級期末）將一個質(zhì)量為0.5kg的小球豎直向上拋出，最終落回拋出點，運動過程中所受阻力大小恒定，方向與運動方向相反。該過程的v﹣t圖像如圖所示，g取10m/s2。則小球（）A．受到的阻力大小為6N B．落回到拋出點時的速度大小為46C．上升過程與下落過程都處于超重狀態(tài) D．上升過程與下落過程所用時間之比為2：3（2023秋?廣州期末）如圖所示，臺秤上有一裝水容器，容器底部用一質(zhì)量不計的細(xì)線系住一個乒乓球。某時刻細(xì)線斷開，乒乓球向上加速運動，在此過程中，關(guān)于臺秤的示數(shù)與線斷前相比的變化情況及原因。下列說法正確的是（）A．容器、水、乒乓球整個系統(tǒng)的重心加速下移，處于失重狀態(tài)，所以示數(shù)變小 B．細(xì)線斷后不再向上提拉容器底部，所以示數(shù)變大 C．細(xì)線斷后，乒乓球有向上的加速度，處于超重狀態(tài)，故示數(shù)變大 D．由于乒乓球仍在容器中，所以示數(shù)與細(xì)線斷前相同（2023秋?長安區(qū)校級期末）利用智能手機(jī)的加速度傳感器可直觀顯示手機(jī)的加速度情況。用手掌托著手機(jī)，打開加速度傳感器后，手掌從靜止開始豎直向上拋出手機(jī)，后又接住。以豎直向上為正方向，測得手機(jī)在豎直方向的加速度隨時間變化的圖像如圖所示，則手機(jī)可能在（）A．t1～t2時間內(nèi)減速上升，t2～t3時間內(nèi)加速下降 B．t1～t2時間內(nèi)加速上升，t2～t3時間內(nèi)減速上升 C．t1～t2時間內(nèi)減速上升，t2～t3時間內(nèi)加速上升 D．t1～t2時間內(nèi)加速上升，t2～t3時間內(nèi)減速下降【能力培優(yōu)】（2023秋?洛陽期末）如圖1所示，一個同學(xué)在豎直升降的電梯內(nèi)，探究超重失重現(xiàn)象。該同學(xué)站在磅秤上的總質(zhì)量為50kg。電梯由靜止開始向下做勻加速運動，這時開始計時。該同學(xué)在磅秤上的示數(shù)隨時間變化情況F﹣t圖線如圖2，最后電梯恰好停在地面上，重