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04 运动和力的关系
[-考点-04-] 超重和失重
一、重力的测量
1．方法一：利用牛顿第二定律
先测量物体做自由落体运动的加速度g，再用天平测量物体的质量m，
利用牛顿第二定律可得G＝mg.
2．方法二：利用力的平衡条件
将待测物体悬挂或放置在测力计上，使它处于静止状态．这时物体受到
的重力的大小等于测力计对物体的拉力或支持力的大小．
二、超重和失重
1．视重：体重计的示数称为视重，反映了人对体重计的压力．
2．失重现象
(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的
现象．
(2)产生条件：物体具有竖直向下(选填“竖直向上”或“竖直向下”)的
加速度．
3．超重现象
(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的
现象．
(2)产生条件：物体具有竖直向上(选填“竖直向上”或“竖直向下”)的
加速度．
4．完全失重状态
(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于零的状态．
(2)产生条件：a＝g，方向竖直向下．
1．对视重的理解
当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上相对静止时，弹簧测力计或
台秤的示数称为“视重”，大小等于弹簧测力计所受的拉力或台秤所受
的压力．
当物体处于超重或失重状态时，物体的重力并未变化，只是视重变了．
2．超重、失重的比较
特征
状态
加速度
视重(F)与重
力的关系
运动情况
受力图
平衡
a＝0
F＝mg
静止或匀
速直线运
动
超重
竖直向
上或有
竖直向
上的分
量
由F－mg＝
ma 得F＝
m(g＋a) >mg
向上加速
或向下减
速
失重
竖直向
下或有
竖直向
下的分
量
由mg－F＝
ma 得F＝
m(g－a) <mg
向下加速
或向上减
速
完全
失重
a＝g
F＝0
自由落体
运动、竖
直上抛运
动
判断超重、失重状态的方法
1．从受力的角度判断：当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力
时，物体处于超重状态，小于重力时处于失重状态，等于零时处于完
全失重状态．
2．从加速度的角度判断：当物体具有向上的加速度时处于超重状态，
具有向下的加速度时处于失重状态，向下的加速度为g 时处于完全失
重状态．
3．注意：超重、失重与物体的运动方向即速度方向无关．
4．完全失重状态的说明：在完全失重状态下，平时一切由重力产生
的物理现象都将完全消失，比如物体对支持物无压力、摆钟停止摆动、
液柱不再产生向下的压强等，靠重力才能使用的仪器将失效，不能再
使用(如天平、液体压强计等)．
5．完全失重时重力本身并没有变化．
典例1 (超重和失重的分析和判断)(多选)下列有关超重与失重的说法
正确的是( )
A．体操运动员双手握住单杠吊在空中静止不动时处于失重状态
B．蹦床运动员在空中上升和下降过程中都处于失重状态
C．举重运动员在举起杠铃后静止不动的那段时间内处于超重状态
D．不论是超重、失重或是完全失重，物体所受的重力都没有发生改
变
典例2 (超重、失重的有关计算)(多选)如图，小明为了研究超重和失重现
象，站在电梯内水平放置的体重计上，小明质量为55 kg，电梯由启动到
停止的过程中，下列说法正确的是(g 取10 m/s2)( )
A．由图甲可知电梯此时处于静止或匀速运动状态
B．由图乙可知小明此时一定处于超重状态
C．由图乙可知电梯此时一定处于加速上升状态
D．由图乙可知电梯此时的加速度大小约为0.7 m/s2
1．2021 年9 月17 日，搭载着3 名英雄航天员的神舟十二号载人飞船返
回舱成功着陆于东风着陆场，标志着神舟十二号返回任务取得圆满成功．
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，宇航员处于超重状态
B．火箭加速上升时，宇航员对座椅的压力小于自身重力
C．在飞船绕地球运行时，宇航员处于完全失重状态，则宇航员的重力
消失了
D．飞船落地前减速下落时，宇航员处于失重状态
2.如图所示为游乐场中的一种大型游乐设施跳楼机，它可以使人体验超
重和失重．参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，升降机从静止开始
经历加速、匀速、减速过程，将座椅提升到一定高度处，然后由静止释
放，落到一定位置时，制动系统启动，座椅做减速运动，下降到某一高
度时停下．在上述过程中，关于座椅中的人所处的状态，下列判断正确
的是( )
A．在座椅上升的整个过程中人都处于超重状
态
B．在座椅减速上升的过程中人处于超重状态
C．在座椅下降的整个过程中人都处于失重状
态
D．在座椅减速下降的过程中人处于超重状态
3.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
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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
4.如图所示为一物体随升降机由一楼竖直向上运动到某高层的过程中的v
－t 图像，则( )
A．物体在0～2 s 处于失重状态
B．物体在2～8 s 处于超重状态
C．物体在8～10 s 处于失重状态
D．由于物体的质量未知，所以无法判断超重、失重状态
5．(多选)(2022·宁夏育才中学高一期末)电梯的顶部挂一个弹簧测力计，
弹簧测力计下端挂了一个质量为1 kg 的重物，电梯在做匀速直线运动时，
弹簧测力计的示数为10 N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示
数变为12 N．关于电梯的运动，以下说法正确的是(g 取10 m/s2)( )
A．电梯可能向上加速运动，加速度大小为2 m/s2，处于超重状态
B．电梯可能向下加速运动，加速度大小为4 m/s2，处于失重状态
C．电梯可能向上减速运动，加速度大小为4 m/s2，处于失重状态
D．电梯可能向下减速运动，加速度大小为2 m/s2，处于超重状态
6.如图所示，在某次无人机竖直送货实验中，无人机的质量M＝1.5 kg，
货物的质量m＝1 kg，无人机与货物间通过轻绳相连．无人机以恒定动
力F＝30 N 和货物一起从地面开始加速上升，不计空气阻力，重力加速
度取g＝10 m/s2.则( )
A．货物加速上升时处于失重状态
B．货物加速上升时的加速度a＝20 m/s2
C．货物加速上升时轻绳上的拉力FT＝10 N
D．货物加速上升时轻绳上的拉力FT＝12 N
7.(2021·北京市石景山区高一期末)某志愿者站在力传感器上分别完成下
蹲和站起动作，计算机同时采集相应的数据，如图所示，这是做其中一
个动作时，力传感器的示数随时间变化的情况，下面判断正确的是(
)
A．这是站起过程，先失重后超重
B．这是站起过程，先超重后失重
C．这是蹲下过程，先失重后超重
D．这是蹲下过程，先超重后失重
8.某跳水运动员在3 m 长的踏板上起跳，我们通过录像观察到踏板和运
动员要经历如图所示的状态，其中A 为无人时踏板静止点，B 为人站在
踏板上静止时的平衡点，C 为人在起跳过程
中人和踏板运动的最低点，则下列说法正确
的是( )
A．人和踏板由C 到B 的过程中，人向上做匀加速运动
B．人和踏板由C 到A 的过程中，人处于超重状态
C．人和踏板由C 到A 的过程中，先超重后失重
D．人在C 点具有最大速度
9.(2023·包头市·期末)如图为某电梯铭牌，该电梯额定载客人数为14
人，额定载重量为1 050 kg，当电梯受到的压力超过额定载重物体的
重力时电梯会鸣笛警示．该电梯在八层停靠时
进入15 位乘客，15 位乘客总质量1 040 kg.则
下列说法正确的是( )
A．当第15 位乘客进入电梯时，该电梯会鸣笛警示
B．当电梯从八层开始向下运动时，电梯会鸣笛警示
C．当电梯从八层下降到一层，快要停止时，电梯可能会鸣笛警示
D．电梯从八层下降到一层停止全过程中一定不会鸣笛警示
10.(多选)小明同学用台秤研究人在竖直升降电梯中的超重与失重现象．
他在地面上用台秤称得自己的体重为500 N，再将台秤移至电梯内称
其体重，电梯从t＝0 时由静止开始运动到t＝11 s 时停止，得到台秤
的示数F 随时间t 变化的图像如图所示，g 取10 m/s2.下列说法正确的
是( )
A．在0～2 s 内，小明处于超重状态
B．在0～2 s 内，小明加速度大小为1 m/s2
C．在10～11 s 内，台秤示数为F3＝600 N
D．在0～11 s 内，电梯通过的距离为18 m
11．(2023·海口·期中)如图所示，是某同学站在压力传感器上，做下
蹲、起立的动作时
记录的压力随时间
变化的图线．由图
线可知，该同学在
2～8 s 时间内( )
A．该同学做了一次下蹲、起立的动作
B．该同学做了两次下蹲、起立的动作
C．下蹲过程中人一直处于失重状态
D．下蹲过程中人先处于超重状态后处于失重状态
12．如图所示，一个箱子中放有一物体，已知静止时物体对下底面的
压力等于物体的重力，且物体与箱子上表面刚好接触．现将箱子以初
速度v0竖直向上抛出，已知箱子所受空气阻力与箱子运动的速率成
正比，且箱子运动过程中始终保持图示形态，则下列说法正确的是(
)
A．上升过程中，物体对箱子的下底面有压力，且压力越来越小
B．上升过程中，物体对箱子的上底面有压力，且压力越来越大
C．下降过程中，物体对箱子的下底面有压力，且压力可能越来
越大
D．下降过程中，物体对箱子的上底面有压力，且压力可能越来越小
13.若货物随升降机运动的v－t 图像如图所示(竖直向上为正)，则货物受
到升降机的支持力F 与时间t 变化的图像可能是( )
14.(多选)(2022·青岛市高一月考)如图所示，小球B 放在真空容器A 内，
球B 的直径恰好等于正方体A 的棱长(忽略容器A 的厚度)，将它们以初
速度v0竖直向上抛出，下列说法中正确的是( )
A．若不计空气阻力，上升过程中，A 对B 有向上的支持力
B．若考虑空气阻力，上升过程中，A 对B 的压力向上
C．若考虑空气阻力，下落过程中，B 对A 的压力向下
D．若不计空气阻力，下落过程中，B 对A 没有压力
15.(多选)(2023·山东青岛·统考期末)某同学利用智能手机的
加速度传感器，测量自己在下蹲、起跳、落地站立整个过
程的加速度变化情况.图甲为整个过程中xyz 三个方向上加
速度随时间的变化图像，图乙为该手机加速度传感器xyz
轴方向规定示意图。下列说法正确的是( )
A．实验时该同学握持手机时一直保持屏幕正面朝上
B．该同学在下蹲过程中先经历超重过程又经历失重过程
C．上述过程该同学共经历2 次超重过程和3 次失重过程
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