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      (通用)2026高考物理重难点讲练 超重和失重(基础)+巩固练习(附解析)

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      (通用)2026高考物理重难点讲练 超重和失重(基础)+巩固练习(附解析)

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      这是一份(通用)2026高考物理重难点讲练 超重和失重(基础)+巩固练习(附解析),共19页。
      【考纲要求】
      1、理解牛顿第二定律,并会解决应用问题;
      2、理解超重和失重的概念,会分析超重和失重现象,并能解决具体超重和失重。
      【考点梳理】
      考点:超重、失重、完全失重
      1、超重
      当物体具有竖直向上的加速度时(包括向上加速或向下减速两种情况),物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于自身重力的现象。
      2、失重
      物体具有竖直向下的加速度时(包括向下加速或向上减速两种情况),物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于自身重力的现象。
      3、完全失重
      物体以加速度a=g向下竖直加速或向上减速时(自由落体运动、处于绕星球做匀速圆周运动的飞船里或竖直上抛时以及忽略空气阻力的各种抛体运动),物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力等于零的现象。
      在完全失重的状态下,由重力产生的一切物理现象都会消失。如单摆停摆、天平失效、浸没于液体中的物体不再受浮力、水银气压计失效等,但测力的仪器弹簧测力计是可以使用的,因为弹簧测力计是根据F=kx制成的,而不是根据重力制成的。
      要点诠释:(1)当系统的加速度竖直向上时(向上加速运动或向下减速运动)发生超重现象,当系统的加速度竖直向下时(向上减速运动或向下加速运动)发生失重现象;当竖直向下的加速度正好等于g时(自由落体运动或处在绕地球做匀速圆周运动的飞船里面)发生完全失重现象。
      (2)超重、失重、完全失重产生仅与物体的加速度有关,而与物体的速度大小和方向无关。“超重”不能理解成物体的重力增加了;“失重”也不能理解为物体的重力减小了;“完全失重”不能理解成物体的重力消失了,物体超重、失重以及完全失重时重力是不变的。
      (3)人们通常用竖直悬挂的弹簧秤或水平放置的台秤来测量物体的重力大小,用这种方法测得的重力大小常称为“视重”,其实质是弹簧秤拉物体的力或台秤对物体的支持力。
      例、在探究超重和失重规律时,某体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作。传感器和计算机相连,经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图象,则下列图象中可能正确的是 ( )
      G
      G
      F
      t
      A
      O
      G
      F
      t
      B
      O
      C
      F
      t
      O
      t
      D
      F
      O
      G

      【答案】D
      【解析】 人从静止→加速向下→最大速度→减速向下→静止,可见从静止到最大下蹲速度,人处于失重状态,台秤读数变小;从最大的下蹲速度到静止,人处于超重状态,台秤读数变大,最后其读数等于人的重力。正确答案为D。
      举一反三
      【变式】姚明在台湾新竹参加交流活动时,引起台湾同胞广大球迷的尊敬和爱戴,让更多
      的台湾同胞喜爱上篮球这一运动。若姚明某次跳起过程可分为下蹲、蹬地、离地上升、下
      落四个过程,下列关于蹬地和离地上升两过程的说法中正确的是(设蹬地的力为恒力)( )
      A.两过程中姚明都处于超重状态 B.两过程中姚明都处于失重状态
      C.前过程超重,后过程不超重也不失重 D.前过程超重,后过程完全失重
      【答案】D
      【解析】蹬地时具有向上的加速度,因此为超重,离地上升的过程中具有向下的重力加速度,因此为完全失重状态。
      【典型例题】
      类型一、升降机里的超重和失重现象
      例1、在升降机中有一个小球系于弹簧下端,升降机静止时,弹簧伸长4cm ,升降机运动时,弹簧伸长2cm ,这时升降机的运动状况可能是 ( )
      A. 以的加速度加速下降 B.以的加速度减速上升
      C. 以的加速度加速上升 D. 以的加速度加速下降
      【答案】BD
      【解析】静止时重力等于弹力,(1);升降机运动时,弹簧伸长2cm,弹簧伸长
      变短了,说明小球处于失重状态,加速度向下, (2)
      解得 。升降机可能的运动状态是:加速下降或减速上升。故选BD。
      【总结升华】根据弹簧伸长的长短变化判断出是超重还是失重,即判断出加速度方向,再根据牛顿第二定律列出方程求解。加速度向上是超重,加速度向下是失重。一个加速度对应的有两种运动。
      举一反三
      【变式1】(2015 海南卷)如图,升降机内有一固定斜面,斜面上放一物体,开始时升降机做匀速运动,物块相对斜面匀速下滑,当升降机加速上升时
      A.物块与斜面间的摩擦力减小
      B.物块与斜面间的正压力增大
      C.物块相对于斜面减速下滑
      D.物块相对于斜面匀速下滑
      【答案】BD
      【解析】当升降机加速上升时,物体有竖直向上的加速度,则物块与斜面间的正压力增大,根据滑动摩擦力公式Ff =μFN可知接触面间的正压力增大,物体与斜面间的摩擦力增大,故A错误B正确;设斜面的倾角为θ,物体的质量为m,当匀速运动时有mgsinθ=μmgcsθ,即sinθ=μcsθ,假设物体以加速度a向上运动时,有FN=m(g+a) csθ,Ff=μm(g+a) csθ,因为sinθ=μcsθ,所以m(g+a) sinθ=μm(g+a) csθ,故物体仍做匀速下滑运动,C错误D正确;
      【变式2】轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上,弹簧下端悬挂一个小铁球,电梯中有质量为50 kg的乘客,如图所示,在电梯运行时,乘客发现弹簧的伸长量是电梯静止时轻质弹簧的伸长量的一半,这一现象表明()( )
      A.电梯此时可能正以大小为1的加速度减速上升,也可能以大小为1的加速度加速下降
      B.电梯此时可能正以大小为1的加速度减速上升,也可能以大小为5的加速度加速下降
      C.电梯此时正以大小为5的加速度加速上升,也可能是以大小为5的加速度减速下降
      D.无论电梯此时是上升还是下降,也无论电梯是加速还是减速,乘客对电梯底板的压力大小一定是250N
      【答案】D
      【解析】弹簧的伸长量是原来伸长量的一半,此时弹簧对小铁球的拉力,说明小铁球处于失重状态,且其具有向下的加速度,数值为,故A、B、C均不正确。由于乘客与小铁球的运动状态相同,故乘客也具有向下的加速度,对乘客进行受力分析得: ,解得,故D正确。
      例2、几位同学为了探究电梯起动和制动时的加速度大小,他们将体重计放在电梯中。一位同学站在体重计上,然后乘坐电梯从1层直接到10层,之后又从10层直接回到1层。并用照相机进行了相关记录,如图所示。他们根据记录,进行了以下推断分析,其中正确的是 ( )
      A.根据图2和图3可估测出电梯向上起动时的加速度
      B.根据图1和图2可估测出电梯向上制动时的加速度
      C.根据图1和图5可估测出电梯向下制动时的加速度
      D.根据图4和图5可估测出电梯向下起动时的加速度
      【答案】C
      【解析】 图中箭头表示电梯的运动方向。以分析B为例,图1表示静止状态,由图可知人的实际体重G0。图2示数(即视重G,等于人受到的支持力N)大于人的重力,故人处于超重状态,即加速度方向向上;同时,图中箭头显示电梯的运动方向也向上,故此时电梯处于向上启动状态,而不是向上制动,故B错,其加速度可由 求得。同理,A错、C对。D选项中,可根据图4和图1估测出电梯向下起动时的加速度。
      【总结升华】此类题首先读出示数的大小,示数最大的是超重,最小的是失重,中间的是物体的重力(既不是超重,也不是失重)。再确定运动状态,超重是加速度向上,对应的有两个运动状态,加速上升或减速下降;失重是加速度向下,对应的有两个运动状态,加速下降或减速上升。最后根据牛顿第二定律计算出加速度。
      举一反三
      【变式1】某同学将一台载有重物的电子台秤置于直升式电梯内,从底楼直升到达10楼下梯,该过程经历了匀加速、匀速、匀减速三个不同运动阶段,据此可以判断( )
      A. 甲图应为电梯匀加速时所拍摄
      B. 丙图应为电梯匀加速时所拍摄
      C. 乙图表明了电梯处于超重状态
      D. 从照片可以判定加速时加速度大小小于减速时的加速度大小
      【答案】 AD
      【解析】电梯运动过程经历了匀加速、匀速、匀减速三个不同运动阶段,从台秤显示的数据看:甲超重,乙是匀速运动既不超重也不失重,等于物体重力,丙失重。甲超重,加速度向上,做匀加速上升或匀减速下降,由题意知电梯匀加速上升,A正确,C错。
      丙失重,加速度向下,做匀加速下降或匀减速上升,由题意知电梯匀减速上升,B错。
      D选项:匀加速上升时,视重为13g, 自重为11g, 质量为11,由甲、乙两图应用牛顿第二定律 代入数据
      匀减速上升时,视重为8g, 自重为11g, 质量为11,由乙、丙两图应用牛顿第二定律
      代入数据 ,D正确。
      【变式2】在电梯上有一个质量为100kg的物体放在地板上,它对地板的压力随时间的变化曲线如图所示,电梯从静止开始运动,在头两秒内的加速度的大小为________,在6s内上升的高度为________。

      【答案】 34.5m
      类型二、其它超重和失重问题
      例3、站在升降机里的人,在下列哪一种情况下,会出现失重现象?( )
      A. 升降机匀速上升 B. 升降机匀速下降
      C. 升降机加速上升 D. 升降机加速下降
      【答案】
      【解析】只要物体的加速度向下,则物体处于失重状态;则物体可能的运动状态只有减速上升和加速下降;故只有D正确。
      故选D。
      举一反三
      【变式1】如图,一个盛水的容器底部有一小孔。静止时用手指堵住小孔不让它漏水,假设容器在下述几种运动过程中始终保持平动,且忽略空气阻力,则( )
      A.容器自由下落时,小孔向下漏水
      B.将容器水平抛出,容器在运动中小孔向下漏水
      C.将容器竖直向上抛出,容器向上运动时,小孔向下漏水;容器向下运动时,小孔不向下漏水
      D.将容器斜向上抛出,容器在运动中小孔不向下漏水
      【答案】 D
      【解析】容器抛出后,容器及其中的水做加速度为的匀变速运动,容器中的水处于完全失重状态,水对容器的压强为零,无论如何抛出,水都不会流出,故D正确。
      【变式2】为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所示。那么下列说法中正确的是( )
      A. 顾客始终受到三个力的作用
      B. 顾客始终处于超重状态
      C. 顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下
      D. 顾客对扶梯作用的方向先指向右下方,再竖直向下
      【答案】C
      【解析】在慢慢加速的过程中顾客受到的摩擦力水平向右,电梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上,由牛顿第三定律,它的反作用力即人对电梯的作用方向指向向左下;在匀速运动的过程中,顾客与电梯间的摩擦力等于零,顾客对扶梯的作用仅剩下压力,方向沿竖直向下。
      类型三、牛顿运动定律在解临界问题中的应用
      在应用牛顿定律解决动力学问题中,当物体运动的加速度不同时,物体有可能处于不同的状态,特别是题目中出现“最大”、“最小”、“刚好”等词语时,往往会有临界现象。此时要采用极限分析法,看物体在不同加速度时,会有哪些现象发生,尽快准确地找出临界点,求出临界条件。
      例4、一个弹簧台秤的秤盘质量和弹簧质量都可以不计,盘内放一个物体P处于静止。P的质量为12kg,弹簧的劲度系数k=800N/m。现给P施加一个竖直向上的力F,使P从静止开始向上做匀加速运动。已知在前0.2s内F是变化的,在0.2s以后F是恒力,则F的最小值是多少,最大值是多少?
      【答案】拉力的最小值为90N,最大值为210N。
      【解析】根据题意,F是变力的时间t=0.2s,这段时间内的位移就是弹簧最初的压缩量s,由此可以确定上升的加速度,

      由 求得加速度
      根据牛顿第二定律,有:
      得:
      当时,F最小
      当时,F最大,
      所以,拉力的最小值为90N,最大值为210N。
      【总结升华】本题若秤盘质量不可忽略,在分析中应注意P物体与秤盘分离时,弹簧的形变不为0,P物体的位移就不等于,而应等于(其中即秤盘对弹簧的压缩量)。
      举一反三
      【变式】如图所示,劲度系数为k的轻质弹簧上端固定,下端挂一个质量为m的物体。现用一块木板将物体托起,使弹簧恢复原长,然后让木板由静止开始以加速度()向下做匀加速运动。试求:
      (1)木板开始运动时,物体对木板的压力为多少?
      (2)木板运动至与物体刚分离时经历的时间为多少?
      【答案】(1) (2)
      【解析】以物体为研究对象,开始运动时受力情况如图所示:
      物体做匀加速直线运动,由牛顿第二定律:
      有 ∴
      由作用力和反作用力的关系可知,物体对木板的压力大小为
      木板与物体分离时,,物体受力如图,
      由牛顿第二定律:
      由题可知,弹簧形变量与物体的位移大小相等有:
      三式联立,可得
      类型四、程序法解题
      例5、如图所示,一根轻质弹簧上端固定,下挂一质量为m0的平盘,盘中有物体质量为m,当盘静止时,弹簧伸长了,现向下拉盘使弹簧再伸长后停止,然后松手放开,设弹簧总处在弹性限度内,则刚松开手时盘对物体的支持力等于( )
      A. B.
      C. D.
      【答案】B
      【解析】题目描述主要有两个状态:(1)未用手拉时盘处于静止状态;
      (2)松手时盘处于向上加速状态,对于这两个状态,分析即可:
      当弹簧伸长静止时,对整体有 ①
      当刚松手时,对整体有:
      对m有: ③ 对①、②、③解得:
      【总结升华】在求解物体从一种运动过程(或状态)变化到另—种运动过程(或状态)的力学问题(称之为“程序题 ”)时,通常用“程序法”求解。要求我们从读题开始,就要注意到题中能划分多少个不同的过程或多少个不同的状态,然后对各个过程或各个状态进行分析(称之为“程序分析”),最后逐一列式求解得到结论。“程序法”是一种重要的基本解题方法,我们在“程序分析 ” 的基础上,通过比较各个过程(或状态)下力产生的效果,然后,从力的效果出发分步列方程,这样解题往往简化了数学列式和数学运算,使问题得到了巧解。
      【巩固练习】
      一、选择题
      1、在升降机中挂一个弹簧秤,下吊一个小球,如图,当升降机静止时,弹簧伸长5cm.当升降机运动时弹簧伸长3cm,若弹簧秤质量不计,,则升降机的运动情况可能是( )
      A.以6 的加速度加速下降
      B.以4 的加速度加速下降
      C.以6 的加速度加速上升
      D.以4 的加速度加速上升
      2、如图所示,A、B两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计阻力)。下列说法正确的是( )
      A. 在上升和下降过程中A对B的压力一定为零
      B. 上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力
      C. 下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力
      D. 在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力
      B
      A
      v
      3、如图,升降机天花板上用轻弹簧悬挂一个小球,升降机静止时弹簧伸长10cm,运动时伸长5cm,则升降机的运动状态可能是( )
      A.以1m/s2的加速度加速下降
      B.以1m/s2的加速度加速上升
      C.以4.9m/s2的加速度减速上升
      D.以4.9m/s2的加速度加速下降
      4、直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,如图所示。设投放初速度为零,箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,且运动过程中箱子始终保持图示姿态。在箱子下落过程中,下列说法正确的是( )
      A.箱内物体对箱子底部始终没有压力
      B.箱子刚从飞机上投下时,箱内物体受到的支持力最大
      C.箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时大
      D.若下落距离足够长,箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”
      5、如图所示,在教室里某同学站在体重计上研究超重与失重。她由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程;由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程。关于她的实验现象,下列说法正确的是( )

      A. 只有“起立”过程,才能出现超重现象
      B. 只有“下蹲”过程,才能出现超重现象
      C. “下蹲”过程,先出现超重现象后出现失重现象
      D. “起立”、“下蹲”过程,都能出现超重和现失重现象
      6、电梯顶上悬挂一根劲度系数是200N/m的弹簧,弹簧的原长为20cm。在弹簧下端挂一个质量为0.4kg的砝码。当电梯向上运动时,测出弹簧长度变为23cm。g=10m/s2。则电梯的运动是( )
      A.加速上升, =7.5 m/s2 B.加速上升, =5 m/s2
      C.减速上升, =2.5 m/s2 D.匀速上升, =0
      7、物体与水平伸长弹簧相连,静止在木箱地板上。现发现物体突然动了起来,由此可判断,此时木箱的运动可能是( ABD )

      A.加速右移 B.加速左移
      C.加速上升 D.加速下降
      8、电梯超载,一人走下电梯,电梯正常下行。轿厢中一人议论道:“电梯太小,能乘的人太少,还好电梯是下去,如果电梯上去,能乘的人更少了。”根据你学过的知识下列分析判断正确的是( )
      A. 该说法是正确的,因为上行时,人对轿厢底板的压力大于人的重力
      B. 该说法是正确的,因为下行时,电梯钢绳受到的拉力比电梯上行时小
      C. 该说法是错误的,因为上行时,人对轿厢底板的压力大于底板对人的支持力
      D. 该说法是错误的,因为下行时,人对轿厢底板的压力也会大于人的重力
      9、如图所示,底板光滑的小车上用两个量程为20N、完全相同的弹簧秤甲和乙系住一个质量为1kg的物块,在水平地面上,当小车做匀速直线运动时,两弹簧秤的示数均为10N。当小车作匀加速直线运动时,弹簧秤甲的示数变为8N,这时小车运动的加速度大小是( )
      A.2m/s2B.4m/s2C.6m/s2 D.8m/s2



      10、下列关于超重和失重的说法中,正确的是( )
      A.物体处于超重状态时,其重力增加了
      B.物体处于完全失重状态时,其重力为零
      C.物体处于超重或失重状态时,其惯性比物体处于静止状态时增加或减小了
      D.物体处于超重或失重状态时,其质量和所受的重力都没有变化
      二、填空题
      1、某人在地面上最多能举起60 kg的重物,当此人站在以5 m/s2的加速度加速上升的升降机中,最多能举起____千克的重物。(g取10 m/s2)
      2、一质量为60kg的人,站在质量为30kg的底板上,用绳和滑轮连接如图。设滑轮、绳的质量及轴处的摩擦可以忽略不计,绳子不可伸长。欲使人和底板能以1m/s2的加速度上升,人对绳子的拉力为_______N; 人对底板的压力为______ N。(取g = 10m/s2)
      3、在电梯上有一个质量为100kg的物体放在地板上,它对地板的压力随时间的变化曲线如图所示、电梯从静止开始运动,在头两秒内的加速度的大小为______,在4s末的速度为______,在7s内上升的高度为_____(g=10m/s2)。
      4、如图所示,矩形盒内用两根细线固定一个质量为m =1.0kg的均匀小球,a线与水平方向成53°角,b线水平。两根细线所能承受的最大拉力都是Fm=15N。当该系统沿竖直方向匀加速上升时,为保证细线不被拉断,加速度可取的最大值是_____m/s2;当该系统沿水平方向向右匀加速运动时,为保证细线不被拉断,加速度可取的最大值是_____m/s2。(取g=10m/s2)
      a
      b
      三、计算题
      1、放在水平地面上的一物块,受到方向不变的水平推力F的作用,力F的大小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示。重力加速度。求:
      (1)物块在运动过程中受到的滑动摩擦力的大小;
      (2)物块在3~6s中的加速度大小;
      (3)物块与地面间的动摩擦因数。
      2、一种能获得强烈失重、超重感觉的巨型娱乐设施中,用电梯把乘有10多人的座舱送到大约二十几层楼高的高处,然后让座舱自由落下,落到一定位置时,制动系统开始启动,座舱匀减速运动到地面时刚好停下。已知座舱开始下落时的高度为76 m,当落到离地面28 m时开始制动.若某人手托着质量为5 kg的铅球进行这个游戏,问:
      (1)当座舱落到离地高度40 m左右的位置时,托着铅球的手感觉如何?
      (2)当座舱落到离地高度15 m左右的位置时,手要用多大的力才能托住铅球?(g取10 m/s2)
      3、一位同学的家在一座25层的高楼内,他每天乘电梯上楼,经过多次仔细观察和反复测量,他发现电梯启动后的运动速度符合如图所示的规律,他就根据这一特点在电梯内用台秤、重物和停表测量这座楼房的高度.他将台秤放在电梯内,将重物放在台秤的托盘上,电梯从第一层开始启动,经过不间断地运行,最后停在最高层。在整个过程中,他记录了台秤在不同时间段内的示数,记录的数据如下表所示.但由于0~3.0 s段的时间太短,他没有来得及将台秤的示数记录下来。假设在每个时间段内台秤的示数都是稳定的,重力加速度g取10 m/s2。
      (1)电梯在0~3.0 s时间段内台秤的示数应该是多少?
      (2)根据测量的数据,计算该座楼房每一层的平均高度。
      【答案与解析】
      一、选择题
      1、B
      解析: 当升降机运动时,弹簧缩短了2厘米,说明失重,CD错。
      静止时 运动时 解得 B正确。
      2、A
      解析:无论怎样抛出,它们的加速度都等于重力加速度,处于完全失重,由重力产生的效果全部消失,所以两者之间的作用力为零。A正确。
      3、CD
      提示:弹簧的伸长变为5cm时,其拉力变为原来的一半,为,物体所受合力为:
      ,由牛顿第二定律,方向竖直向下。物体可能有两种运动形式:向上减速或向下加速。
      4、C
      解析:下落过程中对箱子(包括箱内物体)而言
      ① 其中 ②
      由①②得
      对箱内物体, 。由于,故,A错误。
      对开始瞬间, , 因而,故B错误。
      随着v增大,从 可看出减小,结合,
      看出, 在增大,故C正确。
      若下落距离足够长,则有
      箱子做匀速运动( ),此时箱内物体处于平衡状态。物体对箱子底部压力为,故D错误。
      5、【答案】D
      【解析】下蹲过程中,人先向下做加速运动,后向下做减速运动,实验先处于失重状态后处于超重状态;人从下蹲状态站起来的过程中,先向上做加速运动,后向上做减速运动,最后回到家中状态,人先处于超重状态后处于失重状态,故ABC错,D正确。
      故选D。
      6、B
      解析:解析:测出弹簧长度变长了,超重,加速度向上,CD错。弹力 解得加速度 =5 m/s2 B正确。
      7、【答案】ABD
      【解析】A、加速向右运动时,物体由于惯性的作用会有向左的运动趋势;故A正确;B、加速向左运动时,物体相对于车厢有向右的运动趋势;摩擦力向左,若摩擦力不足以使物体与木厢一起运动,则A将向右运动;故B正确;C、加速上升物体具有向上的加速度,超重,增大了物体与地板间的最大静摩擦力,弹簧不会拉向右方,故C错误;D、加速下降时,升降机有向下的加速度,失重,物体对地板的正压力减小;这时的最大静摩擦力小于电梯静止时的静摩擦力,而弹簧的弹力又未改变,故在这种情况下可能被拉向右方;故D正确;故选:ABD.
      【思路点拨】对物体进行受力分析,可知物体在水平方向受弹力及摩擦力,只有摩擦力减小时物体才会向右运动,分析升降机的运动情况可得出摩擦力的变化是否符合题意.本题考查了超重和失重,关键是掌握:超重时具有向上加速度,失重时具有向下加速度.
      8、【答案】D
      【解析】电梯向上的过程,先向上加速,再匀速,最后减速;向下运动的过程中先向下加速,再匀速,最后减速;当减速向下运动时,加速度的方向向上,根据牛顿第二定律可知,向下减速的过程中人也处于超重状态,人对轿厢的压力也会大于人的重力。所以如果电梯上去,能乘的人更少了的说法是错误的。所以ABC错,D正确。
      故选D。
      9、 B
      解析: 匀速直线运动时,两弹簧秤的示数相等,匀加速直线运动时,弹簧秤甲的示数变为8N,物体受力 解得 B正确。
      10、D
      解析:本题考查得是对超重和失重现象本质的理解问题。超重或失重现象是物体在竖直方向上有加速度时其视重将不再与物体受到的重力相同,外在表现为其视重会随加速度的不同而变化。但本质上物体受到的重力始终等于其质量与g的乘积,即,不随物体的运动状态而改变。

      二、填空题
      1、40 kg
      解析:本题属于超重的问题,分析时要抓住一点,即在不同的环境下人的最大上举力(人对物体的推力)是不变的.这一点想明白了之后列方程求解就简单了.某人在地面上能举起60 kg的重物,则他的最大举力为F=600 N.设在加速上升的升降机中最多能举起质量为m的物体.取物体m为研究对象,它只受重力mg和举力F的作用,由牛顿第二定律可得:F-mg=ma
      所以= kg=40 kg.
      2、247.5N,412.5N
      解析:整体为研究对象,4T2-(M+m)g=(M+m)a 可得T2为247.5N;
      以人为研究对象,T2+N-mg=ma 可得N=412.5N,由牛三,得压力大小为412.5N
      3、
      解析:在头两秒内的加速度
      2秒末的速度
      2-5秒还是匀速运动, 4秒末的速度还是
      头2秒上升的高度
      2-5秒上升的高度
      5-7秒匀加速的加速度
      停下所需时间
      5-7秒上升的高度
      在7s内上升的高度为
      4、
      解析:当该系统沿竖直方向匀加速上升时,,线先达到最大拉力,
      线拉力的竖直分力为,
      在竖直方向应用牛顿第二定律
      解得
      当系统沿水平方向向右匀加速运动时,线先达到最大拉力,
      在水平方向应用牛顿第二定律 其中
      解得
      三、计算题
      1、(1)(2)(3)
      解析:(1)由图象可知,物块在6~9 s内做匀速运动,由F-t图象知,6~9s的推力 ,故
      (2)由图象可3~6s内做匀加速运动,由 得
      (3)在3~6s内,由牛顿第二定律有
      且 解得
      2、(1)铅球对手无压力 (2)135.7 N
      解析:(1)座舱在40 m处正自由下落,故铅球处于完全失重状态,对手无压力.
      座舱自由下落的末速度为减速运动的初速度,则有

      对铅球由牛顿第二定律得
      3、5.8 kg 2.9 m
      解析:(1)由图象知,电梯先匀加速运动,再匀速运动,最后匀减速运动到停止,由表中数据可知,物体的质量为5.0 kg,电梯匀加速运动的时间为3.0 s,匀速运动的时间为10.0 s,匀减速运动的时间为6.0 s,此时台秤对物体的支持力为46 N,由牛顿第二定律可求得电梯匀减速运动的加速度为
      由于电梯匀加速运动的时间是它匀减速运动时间的一半,而速度变化量相同,故电梯匀加速运动的加速度是它匀减速运动加速度的2倍,即
      由牛顿第二定律得
      即电梯在0~3.0 s时间段内台秤的示数为5.8 kg。
      (2)电梯匀速运动的速度为:

      则电梯上升的总位移为
      则每层楼高为
      说明:本题中电梯加速上升时,物体处于超重状态;电梯减速上升时,物体处于失重状态.物体是处于超重状态还是处于失重状态,与物体的运动速度大小及方向无关,仅与加速度方向有关,当加速度方向向上时,物体处于超重状态;当加速度方向向下时,物体处于失重状态.无论物体处于超重状态还是处于失重状态,其重力都没有变化.
      运动情况
      超重、失重
      视重
      平衡状态
      不超重、不失重
      具有向上的加速度
      超重
      具有向下的加速度
      失重
      向下的加速度为
      完全失重
      F=0
      时间(s)
      台秤示数(kg)
      电梯启动前
      5.0
      0~3.0
      3.0~13.0
      5.0
      13.0~19.0
      4.6
      19.0以后
      5.0

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