(时间：60分钟)
考查知识点及角度
难度及题号


基础
中档
稍难

对超重失重的理解
1、2



超重失重的判断
3、5
4、7


超重失重的计算
9
8


综合提升

11
10、12




知识点一　对超重和失重的理解
1．四位同学对超重、失重现象作了如下总结，其中不正确的是    (　　)．
A．超重就是物体重力增加了，失重就是物体重力减小了
B．物体加速度向上运动属于超重，物体加速度向下运动属于失重
C．不论超重、失重、还是完全失重，物体所受重力不变
D．超重就是物体对竖直悬挂物的拉力(或对水平支持物的压力)大于重力的现象，失重则是小于重力的现象
答案　A
2．关于超重和失重的说法正确的是    (　　)．
A．人造卫星向上发射时处于失重状态
B．在超重现象中，物体的重力是增大的
C．处于完全失重状态的物体，其重力一定为零
D．如果物体处于失重状态，它必然有向下的加速度
解析　失重是指弹力小于重力、合力竖直向下的情形，即加速度方向向下，故D项对；A项人造卫星向上发射时加速度方向向上，属于超重状态．
答案　D
知识点二　超重和失重的判定


图3－6－6
3.姚明成为了NBA一流中锋，给中国人争得了更多的荣誉和更多的尊敬，让
更多的中国人热爱篮球这项运动．如图3－6－6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个过程的说法中正确的是(设
蹬地的力为恒力，不计空气阻力)    (　　)．
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
解析　姚明用力蹬地的过程地面对他有大于重力的支持力，使他获得向上的加速度
，此过程为超重；离地上升过程中他做竖直上抛运动，具有向下的重力加速度，此过程为完全失重，故D项正确．
答案　D
4．在升降电梯内的地面上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数为50 kg，电梯运动过程中，某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图3－6－7所示，在这段时间内下列说法中正确的是    (　　)．


图3－6－7
A．晓敏同学所受的重力变小了
B．晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力
C．电梯一定在竖直向下运动
D．电梯的加速度大小为g/5，方向一定竖直向下
解析　晓敏在这段时间内处于失重状态，是由于晓敏对体重计的压力变小了，而晓敏的重力没有改变，A选项错；晓敏对体重计的压力与体重计对晓敏的支持力是一对作用力与反作用力，大小一定相等，B选项错，以竖直向下为正方向，有：mg－F＝ma，即50g－40g＝50a，解得a＝g/5，方向竖直向下，但速度方向可能是竖直向上，也可能是竖直向下，C选项错，D选项正确．
答案　D


图3－6
－8
5.如图3－6－8所示，A、B两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛(不计空气阻力)．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
解析　因为A、B一起运动，可以A、B整体为研究对象，在上升和下降过程中，A、B的加速度都为重力加速度a＝g，隔离B，假设A对B的压力为F，则由牛顿第二定律：F＋mBg＝mBa得：F＝0，故A正确，B、C、D错误．
答案　A
6．用力传感器悬挂一钩码，一段时间后，钩码在拉力作用下沿竖直方向由静止开始运动．如图3－6－9所示中实线是传感器记录的拉力大小变化情况，则 (
　　)．


图3－6－9
A．钩码的重力约为4 N
B．钩码的重力约为2 N
C．A、B、C、D四段图线中，钩码处于超重状态的是A、D，失重状态的是B、C
D．A、B、C、D四段图线中，钩码处于超重状态的是A、B，失重状态的是C、D
解析　求解本题的关键是对图像及超重、失重
概念的准确理解．由于初始状态物体静止，所以钩码的重力等于拉力，从图上可读出拉力约为4 N，故A正确，B错误；据 “
超重时拉力大于重力、失重时拉力小于重力”可知，C正确，D错误．
答案　AC


图3－6－9
7.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，如图3－6－9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
解析　当升降机匀速运动时，地板给物体的静摩擦力与弹簧的弹力平衡，且该静摩擦力可能小于或等于最大静摩擦力．当升降机有向下的加速度时，必然会减小物体对地板的正压力，也就减小了最大静摩擦力，这时的最大静摩擦力小于电梯匀速运动时的静摩擦力，而弹簧的弹力又未改变，故只有在这种情况下A才可能被拉向右方．四个选项B、C两种情况电梯的加速度是向下的．
答案　BC
知识点三　超重和失重的计算
8．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，最多能举起质量为80 kg的物体，那么此时电梯的加速度应为____
__m/s2；若电梯以5 m/s2的加速度上升时，那么此人在电梯中最多能举起质量为______kg的物体．(g取10 m/s2)
解析　据题意，人的最大举力
Fmax＝60×10 N＝600 N.
在加速下降的电梯里，物体处于失重状态，此时人能举起质量为m1＝80 kg的物体，此物体在重力m1g和人的举力F的作用下，匀加速下降，根据牛顿第二定律，则有
m1g－F＝m1a.
代入数据解得升降机的加速度为
a＝2.5 m/s2.
当升降机以a2＝5 m/s2的加速度匀加速上升时，人最多能举质量为m2的物体，则物体在重力m2g和人的举力F作用下加速上升，根据牛顿第二定律则有
F－m2g＝m2a2.
代入数据得到m2＝40 k
g.
答案　2.5　40
9．质量是60 kg的人站在升降机中的体重计上，当升降机做下列各种运动时，体重计的读数是多少？(g＝10 m/s2)
(1)升降机匀速上升；
(2)升降机以4 m/s2的加速度匀加速上升；
(3)升降机以5 m/s2的加速度匀加速下降．


解析　人站在升降机中的体
重计上受力情况．如图所示．
(1)当升降机匀速上升时由牛顿第二定律得
F合＝N－G＝0
所以，人受到的支持力N＝G＝60×10 N＝600 N.
根据牛顿第三定律，人对体重计的压力即体重计的示数为600 N.
(2)当升降机以4 m/s2的加速度加速上升时，根据牛顿第二定律N－G＝ma，N＝G＋ma＝m(g＋a)＝60×(10＋4)N＝840 N，此时体重计的示数为840 N，大于人的重力600 N，人处于超重状态．
(3)当升降机以5 m/s2的加速度加速下降时，根据牛顿第二定律可得mg－N＝ma
所以N＝m
g－ma＝m(g－a)＝60×(10－5)N＝300 N，体重计的示数为300 N，小于人本身的重力，人处于失重状态．
答案　(1)600 N　(2)840 N　(3)300 N


10．如图3－6－11所示，浸在水中的小球固定在弹簧的一端，弹簧的另一端固定在容器底部．当容器由静止下落，则弹簧长度变化的情况是    (　　)．


图3－6－11
A．若球的密度ρ球＝ρ水，则弹簧长度不变
B．若球的密度ρ球>ρ水，则弹簧长度缩短
C．若球的密度ρ球<ρ水，则弹簧长度伸长
D．不管球的密度怎样，弹簧长度不变
解析　容器由静止下落前，小球处于平衡状态，若球的密度ρ球＝ρ水，则有球受到水的浮力与球重相等，弹簧上无力，处于原长状态．
若ρ球>ρ水，则F浮<G球，弹簧被压缩；
若ρ球<ρ水，则F浮>G球，弹簧被拉伸．
容器由静止下落后，由于整个装置都处于完全失重状态下，水对小球的浮
力消失，小球与弹簧间的作用力也消失，故弹簧将处于原长状态．由以上分析可知，A、B、C对，D错．
答案　ABC
11．发射宇宙飞船时，开始一段时间内飞船竖直上升，近似做匀加速直线运动．此时宇航员的身体要承受很大的压力．为保证安全，宇航员一般平躺在舱室内．若宇航员的质量为m，飞船由静止开始运动，当速度达到v时上升的高度为h，则显示宇航员对支持身体的平
台的压力传感器示数是多大？
解析　飞船由静止开始运动，当速度达到v时上升的高度为h，则飞船与宇航员的加速度为a＝，方向向上．
宇航员受到重力G和支持力N的作用，根据牛顿第二定律有N－G＝ma
得N＝G＋ma＝mg＋，方向向上．
根据牛顿第三定律，宇航员对支持其身体平台的压力大小
N′＝N＝mg＋，方向向下
则显示宇航员对支持其身体平台压力的压力传感器的示数为mg＋.
答案　mg＋


图3－6－12
12.如图3－6－12所示，在台秤的托盘上放一底面粗糙、倾角
为θ的斜面体，质量为M，斜面上放一个质量为m的物体．如果斜面光滑，求物体从斜面上滑下过程中台秤的读数．
解析　物体沿光滑斜面下滑的加速度a＝gsin θ，

如右图所示．将加速度沿水平和竖直方向分解，因ay竖直向下，故物体失重，失重在数值上等于may，又M无加速度，所以M和m组成的系统处于失重状态，总的失重等于m的失重．M对台秤的压力即台秤的读数．
N＝(M＋m)g－may
因为ay＝asin θ＝gsin2 θ
所以N＝(M＋m)g－mgsin2 θ＝(M＋mcos2 θ)g.
答案　(M＋mcos2 θ)g