超重与失重

一轮复习

超重与失重

1．一个重为500N的人站在升降机内的磅秤上，在升降机运动过程中看到磅秤示数为

2

450N，则升降机的运动情况是（重力加速度g＝10m/s）（ ）

2

A、向上加速，加速度大小为1m/s

2

B、向上减速，加速度大小为1m/s

2

2

D

C

【答案】B 【解析】

试题分析：根据牛顿第二定律

计算得a=1m/s,具有向下的加速度，即可以

2

是向下加速，也可是向上减速，故选B 考点：超重失重现象

点评：本题考查了结合牛顿第二定律的超重与失重问题的计算。

2．“神舟七号”飞船中的宇航员处于完全失重状态，下列说法中正确的是（ ） A．宇航员受力平衡

B．宇航员不受任何力作用 C．宇航员仍受重力作用

D．宇航员受到座舱对他的支持力 【答案】C 【解析】

试题分析：“神舟七号”飞船中的宇航员处于完全失重状态，但宇航员受力并不平衡，万有引力提供向心力，选项AB错误；重力等于向心力，选项C正确；完全失重状态下，任何物体间没有相互作用力，选项D错误；故选C 考点：考查完全失重

点评：本题难度较小，完全失重状态下任何物体间没有相互作用力

3．用电梯将货物从六楼送到一楼的过程中，货物的v-t图象如图所示．下列说法正确的是

A．前2s内货物处于超重状态

B．货物在2s ～ 9 s内只受重力作用 C．货物在 10s内的平均速度是1.7m／s

D．货物在0s～2s的加速度大于9s～10s内的加速度 【答案】C 【解析】

试题分析：超重的运动学特征是具有向上的加速度，失重的运动学特征是具有向下的加速度．

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C．货物在 10s

C正确； D．货物在0s～2s的加速度小于9s～10s内的加速度，D错误。

故选C。

考点：超重失重

点评：解决本题的关键知道超重和失重的运动学特征，知道超重和失重时，重力没有变化．

4．下列哪个说法是正确的？

A． 体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态 B． 蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态 C． 举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间处于超重状态 D．游泳运动员仰卧在水面上静止不动时处于失重状态 【答案】B 【解析】

试题分析：当加速度方向向上时，人处于超重状态，当加速度向下时，人处于失重状态． 蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态．故B正确． 故选B．

考点：超重和失重．

点评：解决本题的关键掌握超失重的运动学特点，关键看加速度的方向；还可以根据物体对支撑面压力或对悬挂物的拉力与重力进行比较判断超失重．

5．在绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星中，下列可以使用的仪器是： A.弹簧秤 B.水银气压计 C.水银温度计 D.天平 【答案】AC 【解析】

试题分析：在绕地球做匀速圆周运动的人造地球卫星中，人造卫星的重力完全充当向心力，处于失重状态，所以利用重力原理的一切仪器都不能使用，故选AC 考点：考查了万有引力的应用

点评：本题容易错的选项为A，处于完全失重状态下的物体，不是没有重力了，而是重力完全充当向心力了

6．在绕地球做圆周运动的空间实验室内，能使用下列仪器完成的实验是( ) A．用天平测物体的质量

B．用弹簧秤、刻度尺验证力的平行四边形定则 C．用弹簧秤测物体的重力

D．用水银气压计测定实验室的舱内气压 【答案】B 【解析】

试题分析：绕地球做圆周运动的空间站处于完全失重状态，所以与重力有关的实验都要受到影响，故B选项正确 考点：考查完全失重

点评：本题难度较小，在完全失重状态下，一切与重力有关的现象完全消失 7．下列实例属于超重现象的是 ( ) A．汽车驶过拱形桥顶端

B．跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动 C．荡秋千的小孩通过最低点

D．宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动

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试题分析：汽车驶过拱形桥顶端时，具有向下的加速度，故处于失重状态，故A错误；跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动时，只受重力，具有向下的加速度，处于完全失重状态，故B错误；荡秋千的小孩通过最低点时，具有向上的加速度，故处于超重状态，故C正确；绕地球作圆周运动的宇宙飞船，具有向下的加速度，处于失重状态，故D错误； 故选C

考点：超重和失重． 点评：本题关键要明确：（1）当物体具有向上的加速度时，处于超重状态；（2）当物体具有向下的加速度时，处于失重状态．

8．如图所示，一只光滑的碗水平放置，其内放一质量为m的小球，开始时小球相对于碗静止于碗底，则下列哪些情况能使碗对小球的支持力大于小球的重力：( )

A．碗竖直向上做加速运动 B．碗竖直向下做减速运动

C．碗竖直向下做加速运动 D．当碗由水平匀速运动而突然静止时 【答案】ABD 【解析】

试题分析：碗对小球的支持力大于小球的重力：即小球处于超重状态，即小球在竖直方向上的加速度向上，AB正确，C错误，碗和小球有相对加速度，D正确 故选ABD

考点：考查了超重失重

点评：关键是知道在什么时候小球受到的支持力大于重力

9．航天员若在轨道舱内长时间停留，需要每天进行锻炼，在轨道舱内，下列运动最能有效锻炼肌肉的力量的是

A．上下举哑铃 B．做引体向上 C．拉弹簧拉力器 D．跳绳 【答案】C 【解析】

试题分析：航天员所处的地方处于完全失重状态，所有与重力有关的体育器材均失去锻炼效果，因此，只有C对。 考点：超重失重与宇宙航行

点评：本题抓住题意，是在轨道舱，因此，处于完全失重状态，所有与重力有关的体育器材均失去锻炼效果

10．原来做匀速运动的升降机内，有一被伸长弹簧拉住的、具有一定质量的物体A静止在地板上，如右图所示，现发现A突然被弹簧拉向右方，由此可判断，此时升降机的运动可能是（ ）

A．加速上升 B．减速上升 C．加速下降 D．减速下降

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试题分析：对A物体进行受力分析，水平方向受到向右的弹簧弹力，水平向右的静摩擦力，原来二力处于平衡状态；A突然被弹簧拉向右方，弹簧的弹力不变，最大静摩擦力减小，说明正压力减小，物体处于失重状态，BC正确。 考点：考查了超重，失重

点评：当加速度竖直向下的时候，物体处于失重状态，当加速度向上的时候，物体处于超重状态；

11．甲、乙两位同学组成研究性学习小组来研究物体的超重和失重现象。他们在运动着的一升降机内做实验，站在磅秤上的甲同学发现了自已的体重增加了20%，于是乙同学对该过程中升降机的运动情况作出了如下判断，其中可能的是

A．升降机以0.8g的加速度加速下降 B．升降机以0.2g的加速度加速上升 C．升降机以0.2g的加速度减速下降 D．升降机以0.8g的加速度减速上升 【答案】ABC 【解析】

试题分析：根据牛顿第三定律，人对升降机的压力和升降机对人的支持力大小相等，方向相反并且总是作用在同一条直线上，故支持力N等于1.2mg； 对人受力分析，受到重力和向上的支持力，根据牛顿第二定律，有

N mg ma即1.2mg mg ma

故a 0.2g，竖直向上；

当速度向上时，人加速上升； 当速度向下时，人减速下降； 故选BC．

考点：牛顿运动定律的应用-超重和失重．

点评：本题关键是要明确超重只是物体对支撑物的压力或者对悬挂物的拉力变大了，实际重力是不变的，然后根据牛顿第二定律列式求解即可．

12．一枚火箭由地面竖直向上发射，其速度和时间的关系图线如图所示，则

A．t2时刻火箭距地面最远

B．t2 - t3的时间内，火箭在向下降落

C．火箭在t1-t2的时间内加速度小于t2 - t3的时间内加速度 D．0- t3 的时间内，火箭始终处于超重状态 【答案】C 【解析】

试题分析：由图可知整个过程中速度均为正方向，火箭一直向上运，t3时刻火箭距地面最远；A错误，t2~t3的时间内，速度为正，即方向向上，所以火箭向上做减速运动，B错误，v-t图像的斜率表示物体的运动加速度，所以火箭在t1 t2的时间内加速度小于

t t的时间内加速度，C正确；0~t的时间内，火箭加速上升，有向上的加速度，

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超重；t2~t3向上减速，有向下的加速度，失重；D错误

故选C

考点：超重和失重

点评：容易题。判断物体处于超重状态还是失重状态，不看速度方向，看加速度方向是向上还是向下，向下失重，向上超重。

13．如图是某跳水运动员最后踏板的过程：设运动员从高处落到处于自然状态的跳板(A位置)上，随跳板一同向下运动到最低点(B位置)。对于运动员从A位置运动到B位置的过程中，下列说法正确的是

A．运动员到达最低点时处于失重状态 B．运动员到达最低点时处于超重状态

C．在这个过程中，运动员的速度一直在增大 D．在这个过程中，运动员的加速度一直在增大 【答案】B 【解析】

试题分析：人在A点时，弹力为零，当人从A到B的过程中，跳板的形变增大，则弹力增大；因弹力开始时小于重力，故在运动过程中合力减小，加速度减小；而当弹力等于重 力时，人仍有速度，跳板继续下降，弹力增大，弹力大于重力，合力增大，加速度增大，故在整个过程中加速度是先减小后增大；最低点时合力向上，故人处于超重 状态；因加速度开始时向下，与运动方向相同，故物体的速度增大，然后再减小，故动能也是先增大后减小；故ACD错误B正确。 故选B.

考点：考查了超重失重，功能关系

点评：本题很多同学极易忽视运动过程，解题时一定要结合受力分析，确定力和运动的关系，从而明确物体的运动过程．

14．如图所示，底部有一个小孔的盛水容器做下列运动，（设容器在运动过程中始终保持平动，且忽略空气阻力），则观察的现象是 （ ）

A、在自由下落过程中小孔向下漏水 B、在水平抛出运动过程中小孔向下漏水

C、在任意方向抛出运动过程中小孔不向下漏水

D、在竖直向上抛出运动过程中，向上运动时小孔向下漏水，向下运动时小孔不向下漏水

【答案】C 【解析】 试题分析：在容器所做的上述几种运动形式中,都只受重力作用,加速度都是重力加速度g,容器中的水都处于完全失重状态,水对容器底部的压力都为零,所以都不会有水漏出

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点评：本题难度较小，完全失重状态时，所有质点的加速度均为重力加速度，运动状态完全一致

2

15．一个质量为50 kg的人，站在竖直向上运动的升降机地板上，升降机加速度大小为2 m/s，

2

若g取10 m/s，这时人对升降机地板的压力可能等于：（ ） A．600 N B．400 N C．500 N D．0 【答案】AB 【解析】

试题分析：加速度向上时：FN mg ma，支持力为600N，同理，加速度向下时：

mg FN ma，则支持力为400N，答案为AB

考点：超重、失重

点评：本题考查了牛顿第二定律的应用：超重与失重现象。一般而言加速度向下，物体处于失重，加速度向上，物体处于超重。

16．如图，动物园的水平地面上放着一只质量为M 的笼子，笼内有一只质量为 m 的猴子，当猴以某一加速度沿竖直柱子加速向上爬时，笼子对地面的压力为F1；当猴以同样大小的加速度沿竖直柱子加速下滑时，笼子对地面的压力为 F2，关于 F1 和 F2 的大小，下列判断中正确的是（ ）

A．F1 = F2 B．F1>(M + m)g，F2<(M + m)g C．F1+F2 =2(M + m)g D．F1－F2 =2(M + m)g 【答案】B 【解析】

试题分析：当猴子向上加速爬时，属于超重现象，以笼子和猴子整体为研究对象，有F1＞（M+m）g；当猴子加速下滑时，属于失重状态，有F2＜（M+m）g.故选B． 考点：牛顿第二定律、超重失重．

点评：本题目考查了力的合成以及力的相互作用，需要学生先对物体进行受力分析，然后利用所学知识灵活应用．

17．如图所示的装置中，一木块被细线拴在水箱底部，整个装置保持静止，当细线被切断木块正加速上浮时，与静止时比较，测力计的读数( )

A.变大 B.变小 C.不变 D.无法判断 【答案】B 【解析】 试题分析：当细线被切断木块正加速上浮时，同体积的水加速下降，以整体为研究对象，重心加速下降，为失重，支持力小于重力，由此可知测力计的读数减小，故选B 考点：考查超重和失重

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目的首位“大满贯”得主，如图所示为他在比赛中的情景。下列说法正确的是

A. 在空中上升和下落的过程中，董栋都做匀速运动 B. 在空中上升和下落的过程中，董栋都处于失重状态 C. 在与蹦床接触的过程中，董栋受到的重力发生变化 D. 在与蹦床接触的过程中，董栋受到的弹力始终大于重力 【答案】B 【解析】

试题分析：由于在上升和下降过程中，阻力小于重力，说明上升过程中减速，下降过程中加速，A错；上升过程和下落过程中加速度向下，为失重状态，B对；重力的大小只与竖直高度和地理位置有关，与其它力的变化无关，C错；在刚与蹦床接触时重力大于弹力，D错；故选B 考点：考查受力分析

点评：本题难度较小，只要加速度向下就是失重，与物体的运动状态或速度大小没有关系

19．某同学乘电梯下楼，电梯向下启动时，他有一种“飘飘然”的感觉，这是因为 A．他受到的重力变小了 B．他受到的重力变大了 C．他处于失重状态 D．他处于超重状态 【答案】C 【解析】

试题分析：超重和失重现象中，物体的真是重力没有变化，电梯向下启动时，有向下的加速度，处于失重状态，故选C 考点：考查超重和失重的概念

点评：本题难度较小，判断超重和失重的方法只与加速度方向有关

20．某同学站在观光电梯地板上，用加速度传感器记录了电梯由静止开始运动的加速度随时间变化情况，以竖直向上为正方向。根据图像提供的信息，可以判断下列说法中正确的是（ ）

A．在5s～15s内，观光电梯在加速上升，该同学处于超重状态 B．在15s～25s内，观光电梯停了下来，该同学处于平衡状态 C．在25s～35s内，观光电梯在减速上升，该同学处于失重状态 D．在t=35s时，电梯的速度为0 【答案】ACD 【解析】 试题分析：根据图象读出电梯的加速度，当有向上的加速度时，此时人就处于超重状态，

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15s内，由图象可知加速度为正，电梯加速度向上，该同学处于超重状态；正确

由图象可知在0～15s内电梯没有减速过程，则仍在上升，在15s～25s内，加速度为为零，该同学处于平衡状态；错误

在25s～35s内，由图象可知加速度为负，有向下的加速度，但此时电梯仍在上升，则观光电梯在减速上升，该同学处于失重状态；正确

图线与横轴所围面积为电梯的速度变化量的大小，由图象可知0～15s内的面积(速度增加量)与25s～35s内的面积（速度减小量）相等，即在t=35s时，电梯的速度为0；正确 故选ACD

考点：超重与失重

点评：注意对超重失重现象的理解，人处于超重或失重状态时，人的重力并没变，只是对支持物的压力变了。

2

21．升降机以2m/s的加速度匀加速上升，某探究小组将一质量为0.4 kg的物体在升降

2

机中竖直挂在弹簧秤下端，物体同升降机保持相对静止，如图所示。已知g＝10m/s。则下列说法正确的是

A．弹簧秤的示数为4.8 N B．弹簧秤的示数为0.8N C．物体处于超重状态 D．物体处于失重状态 【答案】AC 【解析】

试题分析：由题意可知，物体的加速度和电梯的加速度相同，有向上的2m/s2的加速度。

AB、根据牛顿第二定律有F mg ma，F 4.8N，所以弹簧秤的示数应为4.8 N；A正确B错误

CD、物体有向上的加速度，处于超重状态；C正确D错误 故选AC

考点：超重与失重

点评：判断物体处于失重还是超重状态，不能看物体的运动方向，要看加速度方向，有向上的加速度就处于超重状态，有向下的加速度就处于失重状态。

22．如图所示，质量均为m的甲、乙两同学，分别静止于水平地面的台秤P、Q上，他们用手分别竖直牵拉一只弹簧秤的两端，稳定后弹簧秤的示数为F，若弹簧秤的质量不计，下列说法正确的是( )

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A．甲同学处于超重状态，乙同学处于失重状态 B．台秤P的读数等于mg－F C．台秤Q的读数为mg－2F D．两台秤的读数之和为2mg 【答案】D 【解析】

试题分析：甲乙两同学都处于平衡状态，即加速度为零，A错误，甲同学受到重力，台秤的支持力，弹簧向下的拉力，所以mg F N1,乙同学受到台秤的支持力，重力，弹簧向上的拉力，所以mg=N+F，故N2 mg F,BC错误，两台秤的读数为2mg，故选D

考点：考查了受力分析的综合应用

点评：难度较小，本题中两个人受到的弹簧的弹力属于整体的内力，此点是关键

23．姚明成为了NBA一流中锋，给中国人争得了荣誉和尊敬，让更多的中国人热爱上篮球这项运动．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，如图所示，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．两过程中姚明都处在超重状态 B．两过程中姚明都处在失重状态

C．前过程为超重，后过程不超重也不失重 D．前过程为超重，后过程为完全失重 【答案】D 【解析】

试题分析：姚明在蹬地的过程中，对地面的压力大于重力，从而使人产生向上的合力，所以此时，人处于超重状态；当离开地面后，人对地面就没有作用力了，此时有向下的加速度，加速度的大小为重力加速度g,处于完全失重状态。 故选D

考点：超重和失重

点评：当物体有向上加速度是，物体处于超重状态，有向下的加速度时处于失重状态，当加速度为g时处于完全失重状态，与物体运动方向无关。 24．下列关于超重、失重现象的描述中，正确的是

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C. 物体做自由落体运动，当其在空中时，处于完全失重状态

D. 人站在地面上，当其由站立状态开始下蹲的瞬间，处于失重状态 【答案】CD 【解析】

试题分析：只要加速度向上就是超重，加速度先下就是失重，电梯正在减速上升，加速度向下，为失重，A错；磁悬浮列车在水平轨道上加速行驶时，在竖直方向上加速度为零，B错；物体做自由落体运动，加速度为重力加速度，处于完全失重，C对；人站在地面上，当其由站立状态开始下蹲的瞬间，加速度向下，处于失重状态，D对； 考点：考查超重和失重

点评：难度较小，主要是抓住判断超重和失重的关键：加速度的方向

25．木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块，木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上．若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为

A．加速下降 B．加速上升 C．减速上升 D．减速下降 【答案】AC 【解析】

试题分析：木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上，此时木箱处于平衡状态。若某时刻物块对箱顶刚好无压力，弹簧弹力由于长度没变弹力没变，说明木箱受向上的合外力，加速度向上，可能向上加速，也可能向下减速。 故选AC

考点：超重和失重

点评：本题的解题关键是判断物体对箱顶无压力是时箱子的加速度的方向。

26．电梯的顶部挂一个弹簧秤，秤下端挂了一个质量为1kg的重物，电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数为10N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为12N。关于电

2

梯的运动（如图所示），以下说法正确的是（g取10/s）

2

A．电梯可能向上加速运动，加速度大小为2m/s

2

B．电梯可能向下加速运动，加速度大小为4m/s

2

C．电梯可能向上减速运动，加速度大小为4m/s

2

D．电梯可能向下减速运动，加速度大小为2m/s 【答案】AD 【解析】

试题分析：弹簧秤的示数为弹簧称对物体的拉力大小,电梯中的人观察到弹簧秤的示数变大了，物体所受的拉力大于重力，合力竖直向上，处于超重状态，可能加速度上升，也可能减速下降．设电梯的加速度大小为a，根据牛顿第二定律得：F mg ma，可

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故选AD

考点：超重和失重 点评：超重和失重现象是牛顿运动定律应用的特例，要在理解的基础上记住产生的条件。 27．如图所示，一人站在电梯中的体重计上，随电梯一起运动。下列各种情况中，体重计的示数最大的是（ ）

2

A．电梯匀减速上升，加速度的大小为 1.0 m/s

2

B．电梯匀加速上升，加速度的大小为 1.0 m/s

2

C．电梯匀减速下降，加速度的大小为 0.5 m/s

2

D．电梯匀加速下降，加速度的大小为 0.5 m/s 【答案】B 【解析】 试题分析：

当人处于超重状态时体重计的示数大于重力，若物体向上加速或向下减速，物体具有向上的加速度a，则物体处于超重状态，物体的视重G' m g a ，且加速度越大，体重计示数越大，最大加速度为1.0 m/s2。

故选B

考点：超重和失重

点评：只要加速度向上，就是超重，加速度向下，就是失重，与物体的运动速度方向无关，同时，超重与失重现象只是物体对支撑物的压力变大，而重力保持不变。

28．某人在地面上最多能举起质量为60 kg的物体，而在一个加速下降的电梯里他最多能举起质量为80 kg的物体，此时电梯的加速度是_________。当电梯经此加速度加速上升时，此人在电梯里最多能举起质量为__________的物体。（g取10 m/s2） 【答案】2.5m/s2 48kg 【解析】 七、综合题

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