4.6 超重和失重 一、单选题 1．如图所示，质量为 50kg 的某同学站在升降机中的磅秤上，某一过程中该同学发现 磅秤的示数为 40kg，则在此过程中升降机的运动方式可能是：（　　） A．加速下降 B．加速上升 C．匀速上升 2．升降机里有一个用弹簧秤悬挂着的重物，以下说法中正确的是（ D．减速下降 ） A．弹簧秤的示数在升降机下降时比上升时要小 B．弹簧秤的示数在升降机加速运动时比匀速运动时要小 C．弹簧秤的示数总等于重物对弹簧秤的作用力大小 D．不论升降机怎样运动，弹簧秤的示数始终等于重物的重力 3．下列说法中正确的是(　　) 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内处于超重状态 D．游泳运动员仰卧在水面上静止不动时处于失重状态 4．在矿泉水瓶的上部开一个小孔，下部开两个小孔，装入水，水瓶静止时水就从下部 小孔喷出，如图所示。若将水瓶竖直向上抛出，不计空气阻力，则抛出后（ ） A．上升过程水对瓶底压力大于重力 B．下落过程水对瓶底压力大于重力 C．水继续喷出 D．水不再喷出 5．如图，质量为 m 的小球挂在电梯的天花板上．电梯在以大小为 g/3 的加速度向上减 速运动的过程中，小球 A．处于失重状态，所受拉力为 mg/3 B．处于失重状态，所受拉力为 2mg/3 C．处于超重状态，所受拉力为 mg/3 D．处于超重状态，所受拉力为 4mg/3 6．某同学站在电梯底板上，如图所示的 v  t 图像是计算机显示的电梯在某一段时间内 速度变化的情况（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 0 ~ 20s 内，电梯向上运动，该同学处于超重状态 B．在 0 ~ 5s 内，电梯在加速上升，该同学处于失重状态 C．在 5 ~ 10s 内，电梯处于匀速状态，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力 D．由于物体的质量未知，所以无法判断超重、失重状态 7．一种巨型娱乐器材可以让人体验超重和失重的感觉，一个可乘十多个人的环形座舱 套在竖直柱子上，由升降机构送上几十米的高处，然后让座舱自由下落．下落一定高 度后，制动系统启动，座舱做减速运动，到地面时刚好停下．下列判断中正确的是（ ） A．座舱在自由下落的过程中人处于超重状态，人所受重力增大 B．座舱在自由下落的过程中人处于失重状态，人所受重力减小 C．座舱在减速运动的过程中人处于失重状态，人所受重力不变 D．座舱在减速运动的过程中人处于超重状态，人所受重力不变 8．在田径运动会跳高比赛中，小明成功跳过了 1.7m 的高度，若忽略空气阻力，则下 列说法正确的是 A．小明起跳时地面对他的支持力与重力是一对平衡力 B．小明起跳以后在上升过程中处于超重状态 C．小明下降过程中处于失重状态 D．小明起跳以后在下降过程中重力消失了 9．质量为 m 的物体放置在升降机内的台秤上，若升降机以 a 在竖直方向上做匀变速直 线运动。若物体处于超重状态，则 A．升降机加速度方向竖直向下 B．升降机一定加速运动 C．升降机一定向上运动 D．台秤示数增大 ma 10．我们乘电梯上高层楼房时，从起动到停下来，我们分别所处的状态是（ ） A．先失重，正常，后超重 B．先超重，正常，后失重 C．先超重，失重，后正常 D．先正常，超重，失重 11．在保证人身安全的情况下，某人从某一高度处竖直跳下到达水平地面．从脚尖着 地、双腿逐渐弯曲到静止的过程中，下列分析正确的是 A．人一直向下做减速运动 B．人先向下做加速运动，后向下做减速运动 C．人一直处于失重状态 D．人一直处于超重状态 12．图示为珍藏于甘肃省博物馆的国宝级文物“马踏飞燕”，骏马单蹄稳稳地踏在飞燕上， 其矫健的英姿和风驰电掣的神情，给人们丰富的想象力和感染力．下列说法正确的是 A．若将“马踏飞燕”搬至低纬度的广州展出，则其所受重力变大 B．若将“马踏飞燕”放在加速上升的电梯地板上，则其处于失重状态 C．若将“马踏飞燕”放在水平地面上，则其对地面的压力和所受的重力是一对平衡力 D．马之所以能单蹄稳稳地踏在飞燕上，是因为马和飞燕的重心在一条竖直线上 二、多选题 13．图甲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（ ）。 A．人的重力为 1500N B．b 点是此人下蹲至最低点的位置 C．c 点位置人处于超重状态 D．d 点的加速度大小为 20m/s2 14．有一种大型娱乐器械可以让人体超重和失重，如图所示，其环形座舱套在竖直柱 子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由下落．落到一定位置时，制动系 统启动，座舱做减速运动，到地面时刚好停下．下列说法正确的是(　　) A．座舱自由下落的过程中人处于超重状态 B．座舱自由下落的过程中人处于失重状态 C．座舱减速下落的过程中人处于超重状态 D．座舱下落的整个过程中人处于失重状态 15．某马戏团演员做滑杆表演，已知竖直滑杆上端固定，下端悬空，滑杆的重力为 200 N，在杆的顶部装有一拉力传感器，可以显示杆顶端所受拉力的大小．从演员在滑 杆上端做完动作时开始计时，演员先在杆上静止了 0.5 s，然后沿杆下滑，3.5 s 末刚好 滑到杆底端，并且速度恰好为零，整个过程演员的 v t 图象和传感器显示的拉力随时间 的变化情况分别如图甲、乙所示，g＝10m/s2，则下列说法正确的是（　　） A．演员的体重为 800 N B．演员在最后 2 s 内一直处于超重状态 C．传感器显示的最小拉力为 600 N D．滑杆长 4.5 m 三、填空题 16．如图所示，一弹簧测力计悬挂在电梯厢壁上，测力计下挂一质量为 0.5kg 的重物． 当电梯上升时，发现弹簧测力计的示数应为 6N；则重物对测力计的拉力为__N；此时 电梯处于______状态．（选“超重”或者“失重”） 17．某宇宙飞船中的宇航员的质量是 60kg，起飞阶段向上的加速度是 30m/s2，宇航员 对坐椅向下的压力为_______________N；重返大气层阶段飞船向下做减速运动，则宇 航员处于_______（填“超重”或“失重”）状态。（g=10m/s2） 18．篮球是一项很受欢迎的运动．“上篮”是篮球中的一种动作，指进攻到篮下的位置跳 起，把篮球升起接近篮筐的位置，再以单手将球投进．其中跳起过程可分为下蹲、蹬 地、离地上升、下落四个过程．蹬地的过程中，运动员处于________状态；离地上升 的过程中，不计空气阻力，运动员处于________状态（两空均选填“超重”、“失重”或“完 全失重”）． 四、解答题 19．质量 M＝50 kg 的人站在升降机的地板上，升降机的顶部悬挂了一只弹簧测力计， 测力计下挂着一个质量 m＝1 kg 的物体 A．在升降机运动的某段时间内，人看到弹簧 测力计的示数为 8 N．g 取 10 m/s2． （1）求此时升降机加速度的大小和方向； （2）求此时人对地板的压力大小； （3）请你判断此时升降机在向上运动还是在向下运动，升降机处于超重状态还是失重 状态． 参考答案 1．A 【详解】 因该磅秤的示数小于体重，可知该同学失重，可知加速度向下，则电梯可能加速下降或者 减速上升。 故选 A。 2．C 【详解】 ABD．当升降机加速上升或减速下降时，处于超重状态，弹簧秤示数要比重物的重力大； 当升降机减速上升或加速下降时，处于失重状态，弹簧秤示数要比重物的重力小；升降机 匀速运动时，弹簧秤示数等于重物的重力。故 ABD 错误。 C．根据牛顿第三定律可知弹簧秤的示数总等于重物对弹簧秤的作用力大小。故 C 正确。 故选 C。 3．B 【详解】 体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时属于平衡状态，合力为零，所以拉力等于重力， 不是超重也不是失重，A 错；蹦床运动员在空中上升和下落过程中都只受重力作用，支持 力或拉力为零，所以属于完全失重状态，B 对；举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间 处于平衡状态，合力为零，不是超重也不是失重，C 错；游泳运动员仰卧在水面静止不动 处于平衡状态，合力为零，不是超重也不是失重，D 错．故答案选 B． 思路分析：静止状态时，加速度为零，属于平衡状态，ACD 错.蹦床运动员在空中上升和下 落过程中加速度即为重力加速度，方向向下，都处于完全失重状态，B 正确. 试题点评：考查超重和失重现象的判断，重力大于拉力属于失重，重力小于拉力属于超重． 应该熟练掌握． 4．D 【详解】 无论水瓶自由下落，还是将水瓶竖直向上抛出，抛出之后的物体都只受到重力的作用，处 于完全失重状态，此时水和容器的运动状态相同，它们之间没有相互作用，水不会流出， 故 D 正确，ABC 错误。 故选 D。 5．B 【详解】 设绳的拉力为 T，根据牛顿第二定律有 mg-T=ma，解得： T  2 mg  mg ，所以处于失重状 3 态，ACD 错误 B 正确． 6．C 【分析】 通过 v  t 图像分析物体的运动状态，从而分析物体是超重还是失重问题。 【详解】 B．在 0 ~ 5s 内，电梯在加速上升，该同学对电梯底板的压力大于他所受的重力处于超重状 态，B 错误； C．在 5 ~ 10s 内，电梯处于匀速状态，此时该同学受力平衡，对电梯底板的压力等于他所 受的重力，C 正确； AD．在 10 ~ 20s 内，电梯在减速上升，该同学对电梯底板的压力小于他所受的重力处于失 重状态， AD 错误。 故选 C。 7．D 【详解】 超重现象的本质是物体具有向上的加速度，失重现象的本质是物体具有向下的加速度。座 舱在下落过程中，先向下加速，然后向下减速，所以自由落体过程中加速度向下，减速运 动过程中加速度向上；所以人自由落体过程中处于失重状态，减速运动过程中处于超重状 态；但是，人的重力始终不变 。故选 D 8．C 【详解】 小明起跳时加速度向上，受到的支持力大于重力，A 错误，上升过程和下降过程，加速度 向下，处于失重状态，B 错误 C 正确，小明起跳以后在下降过程中仍受重力作用，D 正确； 9．D 【详解】 A．物体处于超重状态，根据牛顿第二定律 F  mg  ma 可知物体有向上的加速度，那么升降机也就有向上的加速度（即加速度方向竖直向上）， 此时可以是向下减速，也可以是向上加速，故 ABC 错误； D．根据牛顿第二定律 F  mg  ma 可知台秤示数比静止时增大 ma ，故 D 正确； 故选 D。 10．B 【详解】 乘电梯上高层楼房时，从起动到停下来，具体的运动过程是：开始时先向上加速，加速度 向上，超重；稳定后