1、【 精品教育资源文库 】 23 超重和失重 方法点拨 (1)从受力的角度判断，当物体所受向上的拉力 (或支持力 )大于重力时物体处于超重状态，小于重力时处于失重状态，等于零时处于完全失重状态 (2)从加速度的角度判断，当物体具有向上的加速度时处于超重状态，具有向下的加速度时处于失重状态，向下的加速度为重力加速度时处于完全失重状态 1 (多选 )(2017 湖南衡阳八中五模 )如图 1 所示，运动员 “3 m 跳板跳水 ” 运动的过程可简化为：运动员走上跳板，将跳板从水平位置 B 压到最低点 C，跳板又将运动员竖直向上弹到最高点 A，然后运动员做自由落体 运动，竖直落入水中跳板自身重力忽略不计
2、，则下列说法正确的是 ( ) 图 1 A运动员向下运动 (B C)的过程中，先超重后失重，对跳板的压力先减小后增大 B运动员向下运动 (B C)的过程中，先失重后超重，对跳板的压力一直增大 C运动员向上运动 (C B)的过程中，先失重后超重，对跳板的压力先增大后减小 D运动员向上运动 (B A)的过程中，一直处于失重状态 2如图 2 所示，一刚性正方体盒内密封一小球，盒子六面均与小球相切，将其竖直向上抛出后，若空气阻力与速度成正比，下列说法正确的是 ( ) 图 2 A在上升和下降过程中，小球对盒子的作用力均为零 B在上升过程中，盒子底部对小球有向上的作用力 C在下降过程中，盒子顶部对小球有向下
3、的作用力 D在抛出点，盒子上升时所受的阻力大于返回时所受的阻力 3如图 3 甲所示，是某人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图，中间的 “” 表示人的重心图乙是根据力传感器采集到的数据画出的力 时间图象两图中 a g 各点均对【 精品教育资源文库 】 应，其中有几个点在图甲中没有画出取重力加速度 g 10 m/s2.根据图象分析可知 ( ) 图 3 A人的重力为 1 500 N B c 点位置人 处于超重状态 C e 点位置人处于失重状态 D d 点的加速度小于 f 点的加速度 4 (2017 四川绵阳二诊 )2016 年 10 月 17 日，我国用长征二号 FY11 运载火箭将 “ 神舟
4、十一号 ” 飞船送入预定转移轨道关于火箭发射，下列说法正确的是 ( ) A火箭刚离开发射架时，火箭处于失重状态 B火箭刚离开发射架时，火箭处于超重状态 C火箭发射时，喷出的高速气流对火箭的作用力大于火箭对气流的作用力 D火箭发射时，喷出的高速气流对火箭的作用力小于火箭对气流的作用力 5.(2017 河北邢台模拟 )在德国首都柏林举行的世界 田径锦标赛女子跳高决赛中，克罗地亚选手弗拉西奇以 2.04 m 的成绩获得冠军，如图 4 所示弗拉西奇的身高约为 1.93 m，忽略空气阻力， g 取 10 m/s2.则下列说法正确的是 ( ) 图 4 A弗拉西奇在下降过程中处于完全失重状态 【 精品教育
5、资源文库 】 B弗拉西奇起跳以后在上升的过程中处于超重状态 C弗拉西奇起跳时地面对她的支持力等于她所受的重力 D弗拉西奇起跳时的初速度大约为 3 m/s 6 (2018 山东青岛二中模拟 )如图 5，质量为 M 的缆车车厢通过悬臂固定悬挂在缆绳上，车厢水平底板上放置一质量为 m 的货物，在缆绳牵引下 货物随车厢一起斜向上加速运动若运动过程中悬臂和车厢始终处于竖直方向，重力加速度大小为 g，则 ( ) 图 5 A车厢对货物的作用力大小等于 mg B车厢对货物的作用力方向平行于缆绳向上 C悬臂对车厢的作用力大于 (M m)g D悬臂对车厢的作用力方向沿悬臂竖直向上 7如图 6 所示，质量为 M 的
6、木楔 ABC 静置于粗糙水平面上，在斜面顶端将一质量为 m 的物体，以一定的初速度从 A 点沿平行于斜面的方向推出，物体 m 沿斜面向下做减速运动，在减速运动过程中，下列说法中正确的是 ( ) 图 6 A地面对木楔的支持力大于 (M m)g B地面对木楔的支持力小于 (M m)g C地面对木楔的支持力等于 (M m)g D地面对木楔的摩擦力为 0 8 (2018 广东东莞模拟 )举重运动员在地面上能举起 120 kg 的重物，而在运动着的升降机中却只能举起 100 kg 的重物，求升降机运动的加速度；若在以 2.5 m/s2的加速度加速下降的升降机中，此运动员能举起质量多大的重物？ (取 g
7、10 m/s2) 【 精品教育资源文库 】 答案精析 1 BD 2 D 由于受到空气阻力，在上升和下降过程中，小球和盒子的加速度均不等于重力加速度，小球对盒子的作用力均不 为零，选项 A 错误；在上升过程中，重力与阻力方向相同，加速度大小大于 g，盒子顶部对小球有向下的作用力，选项 B 错误；在下降过程中，重力与阻力方向相反，加速度大小小于 g，盒子底部对小球有向上的作用力，选项 C 错误；由功能关系可知，盒子上升时的速度大于返回到抛出点时的速度，根据题述，盒子所受空气阻力与速度成正比，因此在抛出点，盒子上升时所受的阻力大于返回时所受的阻力，选项 D 正确 3 B 由题图甲、乙可知，人的重力
8、等于 500 N，质量 m 50 kg， b 点位置人处于失重状态， c、 d、 e 点位置人处于超重状态，选项 A、 C 错误， B 正确； d 点位置力传感器对人的支持力 F 最大，为 1 500 N，由 F mg ma 可知， d 点的加速度 ad 20 m/s2， f 点位置力传感器对人的支持力为 0 N，由 F mg ma 可知， f 点的加速度 af 10 m/s2，故 d 点的加速度大于 f 点的加速度，选项 D 错误 4 B 5 A 在上升和下降过程中，弗拉西奇的加速度等于重力加速度，处于完全失重状态，选项 A 正确， B 错误；弗拉西奇起跳时地面对她的支持力大于她所受的重力，
9、选项 C 错误；弗拉西奇在上升的过程中可近似认为做竖直上抛运动，由运动学公式 v02 2gh 可得初速度 v0 2gh 20 ?2.04 1.932 ? m/s 4.6 m/s，选项 D 错误 6 C 货物随车厢一起斜向上加速运动，由牛顿第二定律可知车厢与货物的重力和悬臂对车厢作用力的合力方向应与加速度方向一致，故悬臂对车厢的作用力方向是斜向上的，选项D 错误；由于车厢和货物在竖直方向有向上的分加速度，处于超重状态，故悬臂对车厢的作用力大于 (M m)g，选项 C 正确；同理，对车厢中货物用隔离法分析可知，车厢对货物的作用力大小大于 mg，方向是斜向上的，但不平行于 缆绳，选项 A、 B 错误
10、 7 A 物体 m 沿斜面向下做减速运动，加速度方向沿斜面向上，则其沿竖直向上的方向有分量，物体与木楔组成的系统处于超重状态，故 A 正确， B、 C 错误；物体加速度沿水平方向的分量向右，说明地面对木楔的摩擦力方向水平向右，故 D 错误 8 2 m/s2，方向向上 160 kg 解析 运动员在地面上能举起 m0 120 kg 的重物， 则运动员向上的最大支撑力 F m0g 1 200 N. 在运动着的升降机中只能举起 m1 100 kg 的重物，可见该重物处于超重状态，升降机应具有向上的加速度，设此加速 度为 a1，对重物由牛顿第二定律得 F m1g m1a1，解得 a1 2 m/s2.当升降机以 3.5 m/s2 的加速度加速下降时，重物处于失重状态设此时运动员能举起的重物质量为 m2，对重物由牛顿第二定律得 m2g F m2a2，解得 m2 160 kg.
