4.6 超重和失重 一、单选题 1．如图所示，汽车用跨过定滑轮的轻绳提升物块 A ，使汽车沿水平面向右匀速运动， 在物块 A 到达滑轮之前，下列说法正确的是（　　） A．物块 A 竖直向上做匀速运动 B．物块 A 处于超重状态 C．物块 A 处于失重状态 D．物块 A 竖直向上先加速后减速 2．如图所示，A、B 两人用安全带连接在一起，从飞机上跳下进行双人跳伞运动，不 计空气对人的阻力，下列说法正确的是（　　） A．在降落伞未打开的下降过程中，安全带的作用力一定为零 B．在降落伞未打开的下降过程中，安全带的作用力大于 B 的重力 C．在降落伞未打开的下降过程中，安全带的作用力等于 B 的重力 D．在降落伞打开后减速下降过程中，安全带的作用力小于 B 的重力 3．如图，用一细绳将条形磁铁 A 竖直挂起来，A 的下端吸起一小铁块 B。A、B 质量 相等并处于静止状态。现将细绳烧断，不计空气阻力，在 A、B 同时下落的过程中（ ） A．小铁块 B 的加速度为零 B．磁铁 A 的加速度为 2g C．A、B 之间弹力为零 D．A、B 整体处于完全失重状态 4．全国 2021 年跳水冠军赛上，谢思埸、王宗源摘得男子双人 3 米板冠军，如图所示 为比赛时的精彩瞬间。若不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．运动员与水接触后便立即开始减速 B．运动员在向下运动时，一直处于失重状态 C．运动员在向上运动时，一直处于超重状态 D．入水过程中，水对运动员的作用力一定等于运动员对水的作用力 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 0.25g 的加速度向下 加速运动的过程中，小球（　　） A．处于失重状态，所受拉力为 0.25mg B．处于失重状态，所受拉力为 0.75mg C．处于超重状态，所受拉力为 0.25mg D．处于超重状态，所受拉力为 1.25mg 6．“蹦极”是一项非常刺激的体育运动.某人身系弹性绳自高空 P 点自由下落，图中 a 点 是弹性绳的原长位置，c 是人所到达的最低点，b 是人静止地悬吊着时的平衡位置，空 气阻力不计，则人从 P 点落下到最低点 c 的过程中（　　） A．人从 a 点开始做减速运动，一直处于失重状态 B．在 ab 段绳的拉力小于人的重力，人处于超重状态 C．在 bc 段绳的拉力大于人的重力，人处于超重状态 D．在 c 点，人的速度为零，其加速度也为零 7．如图是某同学站在压力传感器上做下蹲－起立的动作时传感器记录的压力随时间变 化的图线，纵坐标为压力，横坐标为时间。由图线可知，该同学的体重约为 650 N，除 此以外，还可以得到以下信息（　　） A．1 s 时人处在下蹲的最低点 B．2 s 时人处于下蹲静止状态 C．0～4 s 内该同学做了 2 次下蹲－起立的动作 D．下蹲过程中人始终处于失重状态 8．如图所示是我国长征火箭把载人神舟飞船送上太空的情景。宇航员在火箭发射与飞 船回收的过程中均要经受超重与失重的考验，下列说法正确的是（　　） A．火箭加速上升时，宇航员处于失重状态 B．火箭加速上升时的加速度逐渐减小时，宇航员对座椅的压力小于其重力 C．飞船加速下落时，宇航员处于超重状态 D．飞船落地前减速下落时，宇航员对座椅的压力大于其重力 9．如图所示，一乒乓球用细绳系于盛有水的容器底部，某时刻细绳断开，在乒乓球上 升到水面的过程中，台秤示数（　　） A．变大 B．不变 C．变小 D．先变大后变小 10．如图所示，一轻质弹簧上端固定在升降机的天花板上，下端挂一小球，在升降机 匀速竖直下降过程中，小球相对于升降机静止，若升降机突然停止运动，设空气阻力 可忽略不计，弹簧始终在弹性限度内，且小球不会与升降机的内壁接触，则小球在继 续下降的过程中（　　） A．小球的加速度逐渐减小，小球处于失重状态 B．小球的加速度逐渐增大，小球处于超重状态 C．小球的速度逐渐减小，小球处于失重状态 D．小球的速度逐渐增大，小球处于超重状态 11．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，其惯性比处于静止时增加或减小了 D．物体处于超重或失重状态时，其重力都没有变化 12．质量为 60kg 的人在电梯里站在体重计上与电梯一起匀加速上升，电梯的加速度为 5m/s2，则体重计的读数应为（g=10m/s2）（　　） A．60kg B．90kg C．65kg D．30kg 二、多选题 13．沼泽地的下面蕴藏着丰富的泥炭，泥炭的纤维状和海绵状的物理结构导致人在其 上面行走时容易下陷（设在下陷过程中，泥炭对人的阻力不计）。如果整个下陷的过 程是先加速运动再减速运动，那么，下列说法中正确的是（　　） A．在加速向下运动时，人对沼泽地的压力大于沼泽地对人的支持力 B．在减速向下运动时，沼泽地对人的支持力大于人的重力 C．在整个运动过程中，人先处于超重状态，后处于失重状态 D．在整个运动过程中，人对沼泽地的压力大小总是等于沼泽地对人的支持力 14．某商场安装了智能化电动扶梯，无人站在扶梯上时扶梯运转得很慢。现有顾客乘 扶梯下楼，扶梯自动先加速、再匀速运转。下列说法正确的是（　　） A．扶梯匀速运转过程中，顾客受到的支持力大小等于扶梯受到的压力大小 B．扶梯加速运转过程中，顾客受到的支持力大小等于扶梯受到的压力大小 C．扶梯加速过程中，顾客处于失重状态 D．扶梯加速过程中，顾客共受到两个力作用 15．高层建筑电梯的地板上装有压力传感器，传感器能显示放置在地板上的物体对地 板的压力。如图为电梯在从静止开始到匀速运动直到再次静止的过程中，压力随时间 2 的变化关系图像。在电梯运动的这一段时间内，以下说法正确的是（g 取 10m/s ）（ ） A．电梯向上运动 B．电梯向下运动 C．电梯在开始运动的一小段时间内的加速度为1m/s 2 D．电梯在开始运动的一小段时间内的加速度为 2m/s 2 三、填空题 16．2020 年 11 月 24 日，我国用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探 测器。如图所示，火箭点火上升时会向下喷出气体，这时火箭对气体的作用力______ 气体对火箭的作用力（选填“大于”、“小于”或“等于”），火箭点火上升时处于______状 态（选填“超重”、“失重”或“完全失重”）。 17．体重 500 N 的人站在电梯内，电梯上升时 v  t 图像如图所示，在下列几段时间内， 人对电梯底板的压力分别为： （1） 0 ~ 5s 内， （2） 5 ~ 10s （3） 10 ~ 20s FN1  内， ________； FN 2  内， ________； FN3  ________。 18．某同学为了探究超重与失重现象，在学校大楼的电梯里面进行实验，用一个弹簧 测力计悬吊一个苹果，如图所示，观察弹簧测力计的示数变化情况．他发现：在电梯 从 1 楼开始上升直达 8 楼停下的过程中，弹簧测力计的读数先是 2.2N，然后稳定在 2 2N，最后变为 1.7N．电梯起动时的加速度大小为________ m/s ，电梯减速时的加速度 2 2 大小为________ m/s ．（g 取 10m/s ） 四、解答题 19．为了观察超重和重现象，质量为 50kg 的小红站在电梯内的体重计上，如图所示。 求电梯处于下列运动状态时体重计的示数：（取重力加速度 g=10m/s2） （1）电梯匀速上升； （2）电梯以 0.8m/s2 的加速度匀加速上升； （3）电梯以 0.8m/s2 的加速度匀减速上升。 20．如图甲所示为潍坊市政府广场两座百米多高的观光塔。游客乘坐观光电梯1min 就 可以从 1 层到达观光平台。若质量 m  60kg 的人站在电梯平台上在 t  0 时由静止开始上 升，运动的 a t 图像如图乙所示， (1)电梯运行的最大速度； (2)人对电梯的最小压力。 g  10m/s 2 。求该过程中： 参考答案 1．B 【详解】  A．设与汽车相连的绳子与水平方向夹角为 ，汽车速度为 v0，物块速度为 vA ，则 vA  v0 cos  随着小车向右运动，  不断变小，所以物块速度不断变大，A 错误； BCD．由以上解析可知，物块一直向上做加速运动，所以物块处于超重状态，B 正确，CD 错误。 故选 B。 2．A 【详解】 ABC．降落伞未打开时，A、B 两人一起做自由落体运动，处于完全失重状态，则 A、B 之 间安全带的作用力为 0，A 正确，BC 错误； D．降落伞打开后，A、B 减速下降，加速度向上，则 A、B 处于超重状态，对 B 有 FT-mg=ma 整理得 FT=mg+ma>mg D 错误。 故选 A。 3．D 【详解】 AB．细绳烧断后，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到 (mA  mB ) g  (mA  mB ) a 加速度大小为 ag 方向竖直向下，故 A、B 错误。 C．由于条形磁铁 A 对 B 有向上的吸引力，则 A 对 B 一定有向下有弹力，大小等于磁铁的 引力，故 C 错误。 D．细绳烧断后，A、B 同时下落，不计空气阻力，重力加速度为 g，属于完全失重状态， 故 D 正确。 故选 D。 4．D 【详解】 A．运动员刚接触水时重力大于水对人的作用力，运动员还是加速下降，A 错误； BC．运动员在空中运动过程，处于完全失重状态，刚进入水中水的作用力较小，处于失重 状态，入水一定深度后水的作用力大于重力时，运动员处于超重状态，BC 错误； D．入水过程中，据牛顿第三定律可知，水对运动员的作用力一定等于运动员对水的作用 力，D 正确。 故选 D。 5．B 【详解】 电梯在以大小为 0.25g 的加速度向下加速运动的过程中，因加速度向下，则小球处于失重 状态；对小球 mg  T  ma 解得 T=0.75mg 故选 B。 6．C 【详解】 ABC．在 Pa 段绳还没有被拉长，人做自由落体运动，所以处于完全失重状态，在 ab 段绳 的拉力小于人的重力，人受到的合力向下，有向下的加速度，处于失重状态；在 bc 段绳的 拉力大于人的重力，人受到的合力向上，有向上的加速度，处于超重状态，故 A、B 错误， C 正确； D．在 c 点，绳的形变量最大，绳的拉力最大，人受到的合力向上，有向上的加速度，处于 超重状态，故 D 错误； 故选择：C。 7．B 【详解】 D．人在下蹲的过程中，先加速向下运动，此时加速度方向向下，故人处于失重状态，最 后人静止，故后半段是人减速向下的过程，此时加速度方向向上，人处