超重和失重现象

A

B

C

D

第8题图 第9节 超重和失重现象

1.2011年理综天津卷

9．（1）某同学利用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态，他在地面上用测力计测量砝码的重力，示数是G ，他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力，发现测力计的示数小于G ，由此判断此时电梯的运动状态可能是 。

【解析】物体处于失重状态，加速度方向向下，故而可能是减速上升或加速下降。

2.2015年江苏卷6. 一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度 a 随时间 t 变化的图线如图所示，以竖直向上为 a 的正方向，则人对地板的压力 （ AD ）

(A)t = 2 s 时最大

(B)t = 2 s 时最小

(C)t = 8.5 s 时最大

(D)t = 8.5 s 时最小

解析：由题意知在上升过程中F-mg=ma ，所以向上的加速度越大，人对电梯的压力就越大，故选项B 错A 正确；由图知，7s 后加速度向下，由mg-F=ma 知，向下的加速度越大，人对电梯的压力就越小，所以选项C 错D 正确。

3.2018年浙江卷（4月选考）8．如图所示，小芳在体重计上完成下蹲动作。下列F-t 图像能反映体重计示数随时间变化的是（ C ）

解析：下蹲时先加速下降，后减速下降，故先失重，后超重，F 先小于重力，后大于重力，C 正确。

4.2012年理综山东卷

16．将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v-t 图像如图所示。以下判断正确的是（ ）

A ．前3s 内货物处于超重状态

B ．最后2s 内货物只受重力作用

C ．前3s 内与最后2s 内货物的平均速度相同

D ．第3s 末至第5s 末的过程中，货物的机械能守恒

答：AC

-1

解析：根据v-t 图像可知，前3s 内货物向上做匀加速直线运动，加速度向上，处于超重状态，选项A 正确；最后2s 内货物做匀减速直线运动，加速度大小为2m/s 3=∆∆=

t v a ，受重力和拉力作用，选项B 错误；根据匀变速直线运动平均速度公式02

t v v v +=，前3s 内与最后2s 内货物的平均速度相同，都为3m/s ，选项C 正确；第3s 末至第5s 末的过程中，货物匀速上升，机械能不守恒，选项D 错误。

5.2016年上海卷7.在今年上海的某活动中引入了全国首个户外风洞飞行体验装置，体验者在风力作用下漂浮在半空。若减小风力，体验者在加速下落过程中

（A ）失重且机械能增加 （B ）失重且机械能减少

（C ）超重且机械能增加 （D ）超重且机械能减少

【答案】B

【解析】据题意，体验者漂浮时受到的重力和风力平衡；在加速下降过程中，风力小于重力，即重 力对体验者做正功，风力做负功，体验者的机械能减小；加速下降过程中，加速度方向向下，体验者处于失重状态，故选项B 正确。

6.2014年理综北京卷

18.应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入。例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出。对此现象分析正确的是 （ ）

A ．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态

B ．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态

C ．在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度

D ．在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度

【答案】D

【解析】物体在手掌的推力作用下，由静止竖直向上加速时，物体处于超重状态，当物体离开手的瞬间，物体只受重力作用，处于完全失重状态，故A 、B 错误；物体离开手的瞬间，只受重力作用，物体的加速度等于重力加速度，故C 错误；物体离开手的前一时刻，手与物体具有相同的速度，物体离开手的下一时刻，手的速度小于物体的速度，即在物体离开手的瞬间这段相同的时间内，手的速度变化量大于物体的速度变化量，故手的加速度大于物体的加速度，也就是手的加速度大于重力加速度，故D 正确。

7.2015年理综重庆卷5．若货物随升降机运动的v-t 图像如题5图所示（竖直向上为正），则货物受到升降机的支持力F 与时间t 关系的图像可能是 （ B ）

解析：由题图知，第1段时间做向下的匀加速运动，（加速度向下，失重，F mg ）；

第4段时间为向上的匀加速运动，（加速度向上，超重，F >mg ）；第5段时间为向上的匀速运动（平衡，F =mg ）；第6段时间为向上的匀减速运动，（加速度向下，失重，F

8.2015年海南卷9．如图，升降机内有一固定斜面，斜面上放一物体，开始时升降机做匀速运动，物块相对斜面匀速下滑，当升降机加速上升时 （ BD ）

A ．物块与斜面间的摩擦力减小

B ．物块与斜面间的正压力增大

C ．物块相对于斜面减速下滑

D ．物块相对于斜面匀速下滑

解析：当升降机加速上升时，物体有竖直向上的加速度，物体超重，则物块与斜面间的正压力增大，根据滑动摩擦力公式F f =μF N ，可知接触面间的正压力增大，物体与斜面间的摩擦力增大，故A 错误B 正确；设斜面的倾角为θ，物体的质量为m ，当匀速运动时有θμθcos mg sin mg =，即θμθcos sin =，假设物体以加速度a 向上运动时，有θcos )a g (m N +=，θμcos )a g (m N +=，因为θμθcos sin =，所以θμθcos )a g (m sin )a g (m +=+，故物体仍做匀速下滑运动，C 错误D 正确。