2025年高中物理新教材版专题第三章 微专题18　超重、失重问题　瞬时问题.docx

微专题18超重、失重问题瞬时问题

1．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。2.轻绳、轻杆和接触面的弹力能跟随外界条件发生突变；弹簧(或橡皮绳)的弹力不能突变，在外界条件发生变化的瞬间可认为是不变的。

1.(多选)如图所示，甲、乙两图中A、B两球质量相等，图甲中A、B两球用轻质杆相连，图乙中A、B两球用轻质弹簧相连，均用细绳悬挂在天花板下处于静止状态，则在两细绳烧断的瞬间()

A．图甲中轻杆的作用力为零

B．图甲中两球的加速度一定相等

C．图乙中两球的加速度一定相等

D．图甲中A球的加速度是图乙中A球加速度的一半

答案ABD

解析设两球质量均为m，细绳烧断的瞬间弹簧弹力不能突变，而杆的弹力会突变，所以细绳烧断瞬间，题图乙中B球所受合力仍为零，加速度为零，A球所受合力2mg，加速度为2g。题图甲中，细绳烧断瞬间，A、B的加速度相同，设为a，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得2mg＝2ma，得a＝g，设题图甲中轻杆的作用力为FT，再以B为研究对象，由牛顿第二定律得mg＋FT＝ma，解得FT＝0，即题图甲中轻杆的作用力一定为零，故A、B、D正确，C错误。

2.两个质量均为m的小球A、B被细线连接放置在倾角为θ＝30°的光滑斜面上(斜面固定在地面上不动)，如图所示，系统静止时，弹簧与细线均平行于斜面，在细线被烧断的瞬间，关于A、B的加速度大小，下列说法正确的是(重力加速度为g)()

A．aA＝0，aB＝eq\f(1,2)g B．aA＝eq\f(1,2)g，aB＝0

C．aA＝eq\f(1,2)g，aB＝eq\f(1,2)g D．aA＝g，aB＝g

答案C

解析细线被烧断前，分析整体受力可知弹簧的拉力为F＝2mgsinθ，细线被烧断瞬间，小球A受的合力沿斜面向下，大小为FA＝mgsinθ，由牛顿第二定律知，小球A的瞬时加速度为aA＝eq\f(FA,m)＝eq\f(1,2)g，小球B受的合力沿斜面向上，大小为FB＝F－mgsinθ＝mgsinθ，小球B的瞬时加速度为aB＝eq\f(FB,m)＝eq\f(1,2)g，C正确，A、B、D错误。

3．(多选)(2023·湖南彬州市期末)如图甲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。图乙是根据传感器画出的F－t图线。两图中a～g各点均对应，其中有几个点在图甲中没有画出，图中a、c、e对应的纵坐标均为700N。取重力加速度g＝10m/s2。请根据这两个图所给出的信息，判断下面说法中正确的是()

A．此人重心在b点时处于超重状态

B．此人重心在c点时的加速度大小大于在b点时的加速度大小

C．此人重心在e点时的加速度大小等于在a点时的加速度大小

D．此人重心在f点时脚已经离开传感器

答案CD

解析由题图乙可知，a点时，人静止在水平地面上，对应压力等于重力，为700N，则b点对应压力小于700N，为失重状态，故A错误；由题图乙可知，c点时支持力等于重力，合力为零，加速度为零，b点时支持力小于重力，合力向下，加速度不为零，故B错误；人重心在e点和在a点时，对传感器压力大小相等，均等于重力，则此时加速度均为0，故C正确；由题图乙可知，f点时对传感器压力为0，则此时人的脚已经离开传感器，故D正确。

4．小胡用手机软件测量了电梯运行过程中的加速度，得到图甲所示图线(规定竖直向上为正方向)，为简化问题，将图线简化为图乙。已知t＝0时电梯处于静止状态，则以下判断正确的是()

A．t＝5s时电梯处于失重状态

B．8～9s内电梯在做减速运动

C．10～15s内电梯在上行

D．16～17s内电梯在下行

答案C

解析由题图可知，5s时电梯处于超重状态，故A错误；由题图可知，8～9s内电梯做加速度减小的加速运动，故B错误；由题图可知，10～15s内电梯在匀速上行，故C正确；由题图可知，16～17s内电梯在减速上行，故D错误。

5．(多选)如图甲中的塔吊是现代工地必不可少的建筑设备，图乙为建筑材料被吊车竖直提升过程的运动图像(竖直向上为正方向)，根据图像可知下列判断正确的是()

A．在0～10s钢索最容易发生断裂

B．30～36s材料处于超重状态

C．36～46s材料处于失重状态

D．46s时材料离地面的距离最大

答案AC

解析在0～10s过程中，材料向上加速，处于超重状态，钢索的拉力大于重力，在10～30s的过程中，材料做匀速直线运动，重力等于拉力，30～36s的过程中，材料向上减速，处于失重状态，36～46s的过程中，材料向下加速，处于失重状态，绳子的拉力小于重力，故在0～10s钢索最容易发生断裂，故