第21講 超重和失重1.結(jié)合生活體驗，通過實驗認識超重和失重現(xiàn)象，理解產(chǎn)生超重、失重現(xiàn)象的條件和實質(zhì)。2.進一步熟練掌握應用牛頓運動定律解決問題的方法和步驟。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(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重力進行測量。二、超重和失重1.超重現(xiàn)象：物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?/span>)大于物體所受重力的現(xiàn)象。2.失重現(xiàn)象：物體對支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦?/span>)小于物體所受重力的現(xiàn)象。3.完全失重現(xiàn)象：物體對支持物(或懸掛物)完全沒有作用力的現(xiàn)象。物體的重力始終存在，大小沒有變化。2.對超重、失重的“三點”理解(1)發(fā)生超重和失重時，物體所受的重力并沒有變化。(2)物體處于超重還是失重狀態(tài)，只取決于加速度的方向，與物體的運動方向無關(guān)。(3)在完全失重狀態(tài)下，由重力引起的現(xiàn)象將消失。例如：液體的壓強、浮力將為零，水銀壓強計、天平將無法使用；擺鐘停擺；彈簧測力計不能測重力等。3.超重、失重、運動情況與受力情況的比較特征狀態(tài)　 加速度視重(F)與重力的關(guān)系運動情況受力圖平衡a＝0F＝mg靜止或勻速直線運動超重方向向上F＝m(g＋a) ＞mg向上加速或向下減速失重方向向下F＝m(g－a) ＜mg向下加速或向上減速完全失重方向向下a＝g F＝0拋體運動、自由落體運動、衛(wèi)星的運動等考點一：生活中的超重失重【例1】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)考點二：通過圖像判斷超重失重【例2】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(nèi)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(jié)論錯誤的是（　?。?/span>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1．下列關(guān)于失重和超重的說法中，正確的是（　?。?/span>A．物體處于失重狀態(tài)時，所受重力減??；處于超重狀態(tài)時，所受重力增大B．在電梯上出現(xiàn)失重現(xiàn)象時，電梯必定處于下降過程C．在電梯上出現(xiàn)超重現(xiàn)象時，電梯有可能處于下降過程D．只要物體運動的加速度方向向上，物體必定處于失重狀態(tài)2．一個站在升降機上的人，用彈簧測力計提著一個質(zhì)量為1 kg的魚，彈簧測力計的讀數(shù)為12 N，該人的體重為750 N，則他對升降機地板的壓力為（g取10 m/s2）（　?。?/span>A．750 N B．762 N C．900 N D．912 N3．2021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（　?。?/span>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)4．電梯的頂部掛一個彈簧測力計，測力計下端掛了一個質(zhì)量為1 kg的重物，電梯勻速直線運動時，彈簧測力計的示數(shù)為10 N，在某時刻電梯中的人觀察到彈簧測力計的示數(shù)變?yōu)?/span>12 N.關(guān)于電梯的運動（如圖所示），下列說法正確的是（g取10 m/s2）（    ）A．電梯可能向上加速運動，加速度大小為2 m/s2B．電梯可能向下加速運動，加速度大小為4 m/s2C．電梯一定向上減速運動，加速度大小為4 m/s2D．電梯一定向下減速運動，加速度大小為2 m/s25．2021年4月28日，在西安舉行的全運會田徑項目測試賽女子撐桿跳高決賽中，浙江隊選手徐惠琴以4米50的成績獲得冠軍。若不計空氣阻力。則下列說法正確的是（??）A．徐惠琴上升過程先處于超重狀態(tài)，后處于失重狀態(tài)B．徐惠琴上升到最高點時其加速度為零，她既不失重也不超重C．徐惠琴從最高點下落到軟墊前，這階段一直處于超重狀態(tài)D．徐惠琴落到軟墊后一直做減速運動，一直處于超重狀態(tài)6．如圖甲所示，質(zhì)量為m=60kg的同學，雙手抓住單杠做引體向上。他的重心的速率隨時間變化的圖像如圖乙所示，g取10m/s2，由圖像可知（　　）A．t=0.4s時，他正處于超重狀態(tài)B．t=0.5s時，他的加速度約為3 m/s2C．t=1.1s時，他受到單杠的作用力的大小約為618 ND．t=1.5s時，他正處于超重狀態(tài)7．如圖所示，是某同學站在壓力傳感器上，做下蹲、起立的動作時記錄的壓力隨時間變化的圖線。由圖線可知，該同學在2～8s時間內(nèi)（　?。?/span>A．該同學做了一次下蹲、起立的動作B．該同學做了兩次下蹲、起立的動作C．下蹲過程中人一直處于失重狀態(tài)D．下蹲過程中人先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)8．質(zhì)量為50kg的某同學乘坐電梯從1樓到5樓的v-t圖像如圖所示，若g取。則下列說法中正確的是（　?。?/span>A．0~2s和4s~6s該同學的加速度相同B．0~6s內(nèi)該同學的位移為12mC．0~2s內(nèi)，該同學處于失重狀態(tài)D．4s~6s內(nèi)該同學對電梯的壓力為575N1．在升降電梯內(nèi)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(shù)為50 kg，電梯運動過程中，某一段時間內(nèi)曉敏同學發(fā)現(xiàn)體重計示數(shù)如圖所示，在這段時間內(nèi)下列說法中正確的是（　　）  A．曉敏同學所受的重力變小了B．曉敏對體重計的壓力小于體重計對曉敏的支持力C．電梯可能在豎直向上運動D．電梯的加速度大小為，方向一定豎直向下2．一質(zhì)量為的學生站在豎直方向運動的電梯內(nèi)的體重計上。電梯從時刻由靜止開始上升，在0到內(nèi)體重計示數(shù)F的變化如圖所示，g取，可知（　?。?/span>A．內(nèi)電梯勻加速上升，加速度大小為B．內(nèi)電梯一定處于靜止狀態(tài)C．內(nèi)電梯處于失重狀態(tài)，其加速度為D．內(nèi)學生處于超重狀態(tài)，其加速度為3．如圖甲所示為門式起重機，它可以將列車上京紫的集裝箱豎直向上提升到一定高度。若選豎直向上為正方向，測得集裝箱在豎直方向運動過程中的加速度a隨位移x變化的規(guī)律如圖乙所示。下列說法正確的是（　?。?/span>A．在x=4m時，集裝箱的速度為2m/sB．在0～4m內(nèi)，集裝箱運動的時間為C．在4-6m內(nèi)，集裝箱處于失重狀態(tài)D．集裝箱上升的最大高度為6m4．如圖所示，老師用力傳感器提著重物在豎直方向上做了一個超、失重實驗，并截取了電腦顯示器上所顯示F-t圖像的其中一段，如圖（b）所示，則（　?。?/span>A．t0階段重物一定處于靜止狀態(tài) B．t1到t2階段重物先向上加速后向下減速C．t2階段重物處于超重狀態(tài) D．t3階段重物處于靜止狀態(tài)或勻速直線運動狀態(tài)5．廣州塔又稱廣州新電視塔，總高度600m，是廣州的標志性建筑之一，隨著超級高樓越來越多，高速電梯在日常生活中越來越重要。在某次對廣州塔高速電梯的測試中，電梯的時間—速度圖像如圖所示，圖中傾斜的虛線a、b分別為曲線在時和時的切線，下列說法正確的是（　?。?/span>A．0~10s時間內(nèi)電梯的加速度逐漸增大 B．時電梯一定處于超重狀態(tài)C．時電梯的加速度大小為 D．時電梯的加速度為時電梯加速度的6倍6．某人在地面上用彈簧秤稱得其體重為490N。他將彈簧秤移至電梯內(nèi)稱其體重，至時間段內(nèi)，彈簧秤的示數(shù)如圖所示，電梯運行的圖像可能是（取電梯向上運動的方向為正）（　?。?/span>A． B．C． D．7．在學習了超重失重后，一同學用手機軟件測量乘電梯下樓過程中的加速度，得到如圖所示的圖線．已知時電梯處于靜止狀態(tài)，則下列說法正確的是（　?。?/span>A．時電梯內(nèi)的乘客處于超重狀態(tài)B．時電梯內(nèi)的乘客處于超重狀態(tài)C．時間內(nèi)電梯勻速運動D．電梯下行的最大速度大于8．彈簧高蹺是一種新型的運動器材，如圖甲，當人抓住扶手用力蹬踏板壓縮彈簧后，人就向上彈起，進而帶動高蹺跳躍，如圖乙，則下列說法正確的是（　?。?/span>A．彈簧壓縮到最低點時，高蹺對人的作用力大于人的重力B．人向上彈起過程中，一直處于超重狀態(tài)C．人向上彈起過程中，踏板對人的作用力等于人對踏板的作用力D．人和高蹺離開地面上升過程中處于完全失重狀態(tài)9．如圖甲所示，質(zhì)量不計的彈簧豎直固定在水平面上，時刻，將一金屬小球從彈簧正上方某一高度處由靜止釋放，小球落到彈簧上壓縮彈簧到最低點，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變化的圖象如圖乙如示，則（　?。?/span>A．時刻小球速度最大B．這段時間內(nèi)，小球的速度一直增加C．這段時間內(nèi)，小球的速度先增大后減小D．全過程小球經(jīng)歷了先失重再超重最后又失重的三個過程10．蓋房子打地基叫打夯，夯錘的結(jié)構(gòu)如圖所示。參加打夯的共5人，四個人分別握住夯錘的一個把手，一個人負責喊號，喊號人一聲號子，四個人同時向上用力將夯錘提起，號音一落四人同時松手，夯錘落至地面將地基砸實。設(shè)夯錘的質(zhì)量為m，某次打夯時將夯錘提起時，每個人都對夯錘施加豎直向上的力大小均為，力持續(xù)的時間為t，然后松手，夯錘落地時將地面砸出一個凹痕。不計空氣阻力，則（　?。?/span>A．在上升過程中，夯錘一定處于超重狀態(tài)B．松手時夯錘一定處于完全失重狀態(tài)C．松手時夯錘的速度大小v=2gtD．夯錘上升的最大高度hm=gt2  

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