超重与失重(高考题及答案详解)

超重与失重专题

教学目标 ：掌握超重失重规律及应用 预习案

1匀加速下降加速度方向（ ） 2匀减速下降加速度方向（ ） 3匀加速上升加速度方向（ ） 4匀减速上升加速度方向（ ） 5平抛运动物体（ ）重 6竖直上抛物体（ ）重 7 人浮在水中不动（ ）重 探究案

1.（09广东 8）某人在地面上用弹簧秤称得体重为490N 。他将弹簧秤移至电梯内称其体重，

t 至3t

时间段内，弹簧秤的示数如图5所示，电梯运行的v-t 图可能是（取电梯向上运动的方向为

正）

2.（08山东 19）直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示。设投放初速度

为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿

态。在箱子下落过程中，下列说法正确的是 A.箱内物体对箱子底部始终没有压力

B.箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大

C.箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大

D.若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”

3.（11四川 19）如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则 A.火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小 B.返回舱在喷气过程中减速的住要原因是空气阻力 C 返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功 D.返回舱在喷气过程中处于失重状态

4.（10浙江 14）如图所示，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 对物体受到的重力

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

5.（10海南 8）如右图，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块；木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上。若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内， 木箱的运动状态可能为 A ．加速下降 B ．加速上升 C ．减速上升 D ．减速下降

A B

v

6.下列关于超重和失重现象的描述中正确的是

(

A.电梯正在减速上升,在电梯中的乘客处于超重状态

B.磁悬浮列车在水平轨道上加速行驶时,列车上的乘客处于超重状态

C.荡秋千时秋千摆到最低位置时

,

D.“神舟”六号飞船在绕地球做圆轨道运行时,飞船内的宇宙员处于完全失重状态 答案 D

训练案 借助超重和失重的观点解题

一、研究对象为个体

在近地面处，如果物体向上做加速运动或向下做减速运动，即物体具有向上的加速度或向上的加速度分量，设为ａ上，此时物体处于超重状态，物体的“视重”Ｇ′＝ｍ（ｇ＋ａ上）；如果物体向下做加速运动或向上做减速运动，即物体具有向下的加速度或向下的加速度分量，设为ａ下，此时物体处于失重状态，物体的“视重”Ｇ′＝ｍ（ｇ－ａ下）． 二、研究对象为整体 对整个体系而言，如果整体的一部分处于超重或失重状态（其他部分既不处于超重状态，也不处于失重状态），则整体就处于超重或失重状态．设整体中处于超重或失重部分的质量为ｍ，在竖直方向上的加速度或加速度分量的值为ａ，其余部分的质量为Ｍ，则整体的“视重”Ｇ′＝Ｍｇ＋ｍ（ｇ±ａ），整体处于超重状态时取“＋”号，整体处于失重状态时取“－”号．

7 质量为Ｍ的不光滑的三角形木块放在水平粗糙的地面上，分别有质量为ｍ１的物体沿一斜面以加速度ａ１加速下滑，质量为ｍ２的物体沿另一斜面以加速度ａ２减速下滑，而三角形木块保持不动，地面对三角形木块的支持力的大小为＿

8如图所示,在台秤的托盘上,放着一个支架,支架上挂着一个电磁铁A,电磁铁的正下方

有一铁块B,电磁铁不通电时,台秤的示数为G.当接通电路,在铁块被电磁铁吸起的过程中, 台秤的示数将

( ) A.不变

B.变大

C.变小

D.忽大忽小

答案 B

9.如图所示,斜面体ABC 置于粗糙的水平地面上,小木块m 在斜面上静止或滑动时,斜面体均保 持静止不动.下列哪种情况,斜面体受到地面向右的静摩擦力

( )

A.小木块m 静止在BC 斜面上

B.小木块m 沿BC 斜面加速下滑

C.小木块m 沿BA 斜面减速下滑

D.小木块m 沿AB 斜面减速上滑

答案 BC

10质量为ｍ的物体Ａ放在质量为Ｍ的平台Ｂ上，随平台Ｂ在竖直方向上做简谐振动，振幅一定．运动到最高点时，物体Ａ对平台Ｂ的压力恰好为零．当物体Ａ运动到最低点时，求弹簧弹力的大小．

解析 物体Ａ在竖直平面内做简谐振动，由物体Ａ运动到最高点时对平台Ｂ的压力为零，即可知道物体Ａ在运动到最高点时的加速度为ｇ．由简谐振动的对称性可知，物体Ａ运动到最低点时的加速度与最高点时的加速度大小相等，方向相反，故物体Ａ运动到最低点时的加速度的大小也为ｇ，方向竖直向上．因平台Ｂ和物体Ａ有相同的加速度，所以整体在最低点有大小为ｇ，方向竖直向上的加速度，整体处于超重状态，所以弹簧上的弹力为 ＦＮ ＝（Ｍ＋ｍ）（ｇ＋ｇ）＝２（Ｍ＋ｍ）ｇ．

完全失重

当物体竖直向下的加速度或竖直向下的加速度分量等于ｇ时，物体处于完全失重状态，物体对支持物的压力（或悬线的拉力）都将变为零．单摆停止摆动、浮力消失、液体不再产生压强、与重力有关的测量仪器都不能使用，但物体的重力仍不会改变．

11 前苏联时期在太空中建立了一座实验室，已知这座实验室内的所有物体都处于完全失重状态．在此实验室中，下列实验可以完成的是

Ａ．用天平称物体的质量 Ｂ．做托里拆利实验 Ｃ．验证阿基米德原理 Ｄ．用弹簧秤验证牛顿第二定律

教学反思