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1、第三章牛顿运动定律微专题23超重和失重方法点拨从受力的角度判断，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，向下的加速度为重力加速度时处于完全失重状态.1. （多选）（2017湖南衡阳八中五模）如图1所示，运动员3 m跳板跳水”运动的过程可简化 为：运动员走上跳板，将跳板从水平位置 B压到最低点C,跳板又将运动员竖直向上弹到最 高点A，然后运动员做自由落体运动，竖直落入水中.跳板自身重力忽略不计，则下列说法 正确的是（）A .运动员向
2、下运动B .运动员向下运动C.运动员向上运动D .运动员向上运动图1（Bt C）的过程中，先超重后失重，对跳板的压力先减小后增大（Bt C）的过程中，先失重后超重，对跳板的压力一直增大（Ct B）的过程中，先失重后超重，对跳板的压力先增大后减小（Bt A）的过程中，一直处于失重状态2. 如图2所示，一刚性正方体盒内密封一小球，盒子六面均与小球相切，将其竖直向上抛出后，若空气阻力与速度成正比，)A .在上升和下降过程中，小球对盒子的作用力均为零B .在上升过程中，盒子底部对小球有向上的作用力C.在下降过程中，盒子顶部对小球有向下的作用力D .在抛出点，盒子上升时所受的阻力大于返回时所受的阻力3如
3、图3甲所示，是某人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图，中间的“”表示人的重心.图乙是根据力传感器采集到的数据画出的力 一时间图象.两图中ag各点均对应， 其中有几个点在图甲中没有画出.取重力加速度g= 10 m/s2.根据图象分析可知（ ）屮A .人的重力为 1 500 NB. c点位置人处于超重状态C. e点位置人处于失重状态D. d点的加速度小于f点的加速度4. （2017四川绵阳二诊）2016年10月17日，我国用长征二号 FY11运载火箭将“神舟一号”飞船送入预定转移轨道.关于火箭发射，下列说法正确的是（）A .火箭刚离开发射架时，火箭处于失重状态B .火箭刚离开发射架时，火箭处于
4、超重状态C.火箭发射时，喷出的高速气流对火箭的作用力大于火箭对气流的作用力D .火箭发射时，喷出的高速气流对火箭的作用力小于火箭对气流的作用力5. （2017河北邢台模拟）在德国首都柏林举行的世界田径锦标赛女子跳高决赛中，克罗地亚选手弗拉西奇以2.04 m的成绩获得冠军，如图 4所示.弗拉西奇的身高约为1.93 m,忽略空气阻力，g取10 m/s2.则下列说法正确的是（）A .弗拉西奇在下降过程中处于完全失重状态B 弗拉西奇起跳以后在上升的过程中处于超重状态C.弗拉西奇起跳时地面对她的支持力等于她所受的重力D .弗拉西奇起跳时的初速度大约为3 m/s6. （2018山东青岛二中模拟）如图5，质
5、量为M的缆车车厢通过悬臂固定悬挂在缆绳上，车 厢水平底板上放置一质量为m的货物，在缆绳牵引下货物随车厢一起斜向上加速运动.若运动过程中悬臂和车厢始终处于竖直方向，重力加速度大小为g,则（）图5A .车厢对货物的作用力大小等于mgB 车厢对货物的作用力方向平行于缆绳向上C.悬臂对车厢的作用力大于 （M + m）gD 悬臂对车厢的作用力方向沿悬臂竖直向上7. 如图6所示，质量为 M的木楔ABC静置于粗糙水平面上，在斜面顶端将一质量为m的物体，以一定的初速度从 A点沿平行于斜面的方向推出，物体m沿斜面向下做减速运动，在减速运动过程中，下列说法中正确的是（）图6A .地面对木楔的支持力大于（M + m
6、）gB .地面对木楔的支持力小于（M + m）gC.地面对木楔的支持力等于（M + m）gD .地面对木楔的摩擦力为0& （2018广东东莞模拟）举重运动员在地面上能举起 120 kg的重物，而在运动着的升降机中 却只能举起100 kg的重物，求升降机运动的加速度；若在以 2.5 m/s2的加速度加速下降的 升降机中，此运动员能举起质量多大的重物？（取g = 10 m/ s2）答案精析1. BD2. D 由于受到空气阻力，在上升和下降过程中，小球和盒子的加速度均不等于重力加速度，小球对盒子的作用力均不为零，选项A错误；在上升过程中，重力与阻力方向相同，加速度大小大于g,盒子顶部对小球有向下的作
7、用力，选项B错误；在下降过程中，重力与阻力方向相反，加速度大小小于g，盒子底部对小球有向上的作用力，选项C错误；由功能关系可知，盒子上升时的速度大于返回到抛出点时的速度，根据题述，盒子所受空气阻力与速度成正比，因此在抛出点，盒子上升时所受的阻力大于返回时所受的阻力，选项D正确.3. B 由题图甲、乙可知，人的重力等于 500 N，质量m= 50 kg, b点位置人处于失重状 态，c、d、e点位置人处于超重状态，选项 A、C错误，B正确；d点位置力传感器对人的2支持力F最大，为1 500 N，由F mg= ma可知，d点的加速度 ad= 20 m/s , f点位置力传 感器对人的支持力为 0 N
8、，由F mg= ma可知，f点的加速度af= 10 m/s2，故d点的加速 度大于f点的加速度，选项 D错误.4. B5. A 在上升和下降过程中，弗拉西奇的加速度等于重力加速度，处于完全失重状态，选项A正确，B错误；弗拉西奇起跳时地面对她的支持力大于她所受的重力，选项C错误；弗拉西奇在上升的过程中可近似认为做竖直上抛运动，由运动学公式V02= 2gh可得初速度m/s疋4.6 m/ s,选项 D错误.6. C 货物随车厢一起斜向上加速运动，由牛顿第二定律可知车厢与货物的重力和悬臂对车厢作用力的合力方向应与加速度方向一致，故悬臂对车厢的作用力方向是斜向上的，选项D错误；由于车厢和货物在竖直方向有
9、向上的分加速度，处于超重状态，故悬臂对车厢的作用力大于(M + m)g，选项C正确；同理，对车厢中货物用隔离法分析可知，车厢对货物的作 用力大小大于 mg,方向是斜向上的，但不平行于缆绳，选项A、B错误.7. A 物体m沿斜面向下做减速运动， 加速度方向沿斜面向上， 则其沿竖直向上的方向有 分量，物体与木楔组成的系统处于超重状态，故 A正确，B、C错误；物体加速度沿水平方D错误.向的分量向右，说明地面对木楔的摩擦力方向水平向右，故& 2 m/s2，方向向上160 kg解析 运动员在地面上能举起 mo= 120 kg的重物，则运动员向上的最大支撑力F = mog = 1 200 N.在运动着的升降机中只能举起mi= 100 kg的重物，可见该重物处于超重状态，升降机应具有向上的加速度，设此加速度为a1，对重物由牛顿第二定律得F mg = m1a1,解得aj= 2 m/s2.当升降机以3.5 m/s2的加速度加速下降时，重物处于失重状态.设此时运动员能举起的重物质量为m2,对重物由牛顿第二定律得m2g F = m2a2，解得m2= 160 kg.