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选择题考点专项 13 超重、失重问题
1.(结合F－t图像判断超重、失重)某同学站在力传感器上完成下蹲动作。力传
感器的示数随时间变化的情况如图所示。图中 A、B、C、D四点，反映该同学
处于失重状态的是( )
A.A点 B.B点
C.C点 D.D点
2.(结合a－t图像判断超重、失重)(多选)如图甲所示为东方明珠广播电视塔，是
上海的标志性文化景观之一，塔高约468米。游客乘坐观光电梯大约1 min就可
以到达观光平台。若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t＝0由静止
开始上升，其加速度a与时间t的关系如图乙所示。下列相关说法正确的是(
)
甲
乙
A.t＝6 s时，电梯处于超重状态B.7～53 s时间内，绳索拉力最小
C.t＝59 s时，电梯处于超重状态
D.t＝60 s时，电梯速度恰好为0
3.(电梯中超重、失重的定性分析)(多选)遇到电梯坠落时，要两臂张开背靠电梯
壁，膝盖弯曲踮起脚尖，同时吸一口气在肺里。如图所示，若电梯坠落过程中
紧急制动生效，电梯开始减速，假设电梯壁光滑。制动生效后相比匀速运动的
电梯，下列说法正确的是( )
A.人脚对地板的压力变小
B.人脚和地板间的摩擦力变大
C.人后背对电梯壁的压力变大
D.人后背对电梯壁的压力不变
4.(电梯中超重、失重的定量计算)如图所示，某同学抱着箱子做蹲起运动研究超
重和失重现象，在箱内的顶部和底部均安装有压力传感器。两质量均为 2 kg的
物块用轻弹簧连接分别抵住传感器。当该同学抱着箱子静止时，顶部的压力传
感器显示示数F ＝10 N。重力加速度g取10 m/s2。不计空气阻力，则( )
1
A.箱子静止时，底部压力传感器显示示数F ＝30 N
2
B.当F ＝5 N时，箱子处于失重状态，人可能抱着箱子下蹲
1
C.当F ＝15 N时，箱子处于超重状态，人可能抱着箱子向上站起
1
D.若箱子保持竖直从高处自由释放，运动中两个压力传感器的示数均为30 N5.(火箭发射过程中的超重、失重)关于火箭在竖直方向加速起飞阶段的说法，下
列正确的是( )
A.火箭只受到重力和空气阻力的作用
B.火箭喷出的热气流对火箭的作用力与火箭对热气流的作用力大小相等
C.火箭处于失重状态
D.保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落后，相对地面由静止下落
6.(完全失重)物理课上，老师演示了一个实验：如图所示，水平粗糙木板上放置
两个物块，其间有一个处于拉伸状态的弹簧。将木板抬至空中保持水平，两物
块相对木板保持静止，然后将整个装置无初速释放，下落过程中可能观察到的
现象是( )
A.两物块依旧相对木板保持静止
B.两物块相对木板运动且彼此靠近
C.质量大的物块与木板保持相对静止，质量小的物块靠近质量大的物块
D.质量小的物块与木板保持相对静止，质量大的物块靠近质量小的物块选择题考点专项13 超重、失重问题
1．A [失重状态时，物体具有向下的加速度，即重力大于支持力，则A点反映
该同学处于失重状态，故A正确。]
2．AD [t＝6 s时，电梯加速度向上，则处于超重状态，A正确；7～53 s时间
内，电梯匀速上行，此时绳索拉力等于重力，53～60 s时间内，电梯减速上行，
加速度向下，此时电梯处于失重状态，此时绳索拉力小于重力，则7～53 s时间
内，绳索拉力不是最小的，B、C错误；因a－t图像的面积等于速度的变化量，
则在60 s内速度的变化量为零，即t＝60 s时电梯速度恰好为0，D正确。]
3．BC [对人进行整体受力分析，得竖直方向受到重力和支持力，由于电梯向
下做减速运动，合力向上，支持力大于重力，即人脚对地板的压力增大，A错
误；对人进行受力分析，人受到竖直向下的重力 mg、电梯壁对人的水平向左的
弹力F 和地板对脚的斜向右上方的作用力为F，设F与竖直方向的夹角为θ，
N1
由牛顿第二定律及受力平衡，在竖直方向有Fcos θ－mg＝ma，水平方向有Fsin
θ＝F ，电梯坠落过程中夹角θ增大，cos θ减小，sin θ增大，作用力F增大，
N1
F 增大，人后背对电梯壁的压力变大，C正确，D错误；将F进行力的分解，
N1
水平方向为F＝Fsin θ，由上分析F 增大，B正确。]
f f
4．D [当箱子静止时，对两物块和弹簧组成的系统受力分析可知2mg＋F ＝
1
F ，得下面压力传感器显示示数F ＝50 N，对上面物块受力分析知mg＋F ＝F
2 2 1
，得F ＝30 N，故A错误；当F ＝5 N时，对上面物块mg＋F F ，加速度方向向下，箱子处于失重状
1 1 弹
态，人可能抱着箱子开始下蹲，故 C错误；当箱子自由下落时处于完全失重状
态，两个物块所受合力均为 mg，则应有F ＝F ＝F ，弹簧长度没变，所以两
弹 1 2
个压力传感器的示数均为30 N，故D正确。]
5．B [火箭受到重力和空气阻力以及内部燃料喷出的热气流的作用力，故 A
错误；火箭喷出的热气流对火箭的作用力与火箭对热气流的作用力为作用力和
反作用力，二者大小相等，故B正确；火箭加速向上，处于超重状态，故 C错
误；保温泡沫塑料从箭壳上自行脱落后，由于具有向上的速度，不可能相对地面由静止下落，故D错误。]
6．B [开始时物块相对木板静止，则弹簧弹力等于摩擦力，将整个装置无初速
释放，下落过程中，物块处于完全失重状态，对木板的压力为零，此时摩擦力
为零，则两物块在弹簧弹力作用下相对木板运动且相互靠近，故B正确。]
