4.6 超重和失重—人教版（2019）高中物理必修第一册学案.doc

1、6超重和失重超重和失重 目标体系构建 明确目标 梳理脉络 【学习目标】 1.知道超重、失重现象，理解产生超重和失重现象的原因。 2能用牛顿定律解决有关超重和失重问题。 【思维脉络】 课前预习反馈 教材梳理 落实新知 知识点 1 重力的测量 1方法一：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 _，利用牛顿第二定律可得：G_mg_。 2方法二：利用力的平衡条件对重力进行测量，将待测物体悬挂或放置在测力计上， 使它处于_静止状态_。 这时物体所受的重力和测力计对物体的拉力或支持力的大小_相等 _，测力计的示数反映了物体所受的重力_大小_。 知识点 2 超重和失重 1失重 (

2、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，叫作 失重(weightlessness)现象。 (2)产生条件：物体具有_向下_的加速度。 2超重 (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，叫作 超重(overweight)现象。 (2)产生条件：物体具有_竖直向上_的加速度。 3完全失重 (1)定义： 物体对支持物(或悬挂物)完全没有_作用力_， 这种现象被叫作完全失重状态。 (2)产生条件：加速度 a_g_，方向_向下_。 预习自测 判一判 (1)物体向上运动时一定处于超重状态。( ) (2)物体减速向下运动时处于失重状态。

3、( ) (3)物体处于失重状态时重力减小了。( ) (4)超重就是物体的重力变大的现象。( ) (5)减速上升的升降机内的物体对地板的压力小于重力。( ) (6)做自由落体运动的物体处于完全失重状态。( ) 选一选 如图所示，2013 年 6 月 20 日上午，我国首次太空授课在距地球 300 多千 米的“天宫一号”上举行， 关于航天员王亚平在“天宫一号”上所做的“水球”。 下列说法 正确的是( B ) A“水球”的形成是因为太空中物体不受重力 B“水球”处于失重状态 C“水球”处于超重状态 D在“天宫一号”上可以利用体重计称量航天员的质量 解析：A 错：“水球”有质量，在太空中受到重力。B

4、对，C 错：“天宫一号”中的物 体处于完全失重状态，物体飘浮在空中，液体呈现球形。D 错：“天宫一号”上物体处于完 全失重状态，物体对体重计没有压力，所以体重计不能使用。 想一想 人站在体重计上静止时，体重计的示数就显示了人的体重。人从站立状态 到完全蹲下，体重计的示数如何变化？为什么会发生这样的变化？ 提示：先减小，后增加，再还原 解析：人蹲下的过程经历了加速向下(失重)、减速向下(超重)和静止这三个过程。 课内互动探究 细研深究 破疑解难 探究 对超重与失重现象的理解 情境导入_ 你乘坐过高速电梯吗？电梯在启动、 停止的过程中你有怎样的感受？将你的体验与同学 交流一下，体会其中蕴含的物理规

5、律。 提示： 电梯启动时感到脚对地板的压力增大， 电梯在停止的过程中感到脚对地板的压力 减小了。 要点提炼_ 1实重与视重 (1)实重：物体实际所受的重力。 (2)视重：当物体挂在弹簧测力计下或放在水平台秤上时，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。 2超重与失重 (1)超重：“视重”大于“实重”的现象 (2)失重：“视重”小于“实重”的现象 3对超重和失重现象的理解 (1)物体处于超重或失重状态时，物体所受的重力始终不变，只是物体对支持物的压力 或对悬挂物的拉力发生了变化，看起来物重好像有所增大或减小。 (2)发生超重或失重现象与物体的速度方向无

6、关，只取决于物体加速度的方向。加速度 向上则“超重”，加速度向下则“失重”。 (3)在完全失重状态下，平常由重力产生的一切物理现象都完全消失，比如物体对桌面 无压力，单摆停止摆动，浸在水中的物体不受浮力等。靠重力才能使用的仪器，也不能再使 用，如天平、液体气压计等。 典例剖析_ 典题 1 (原创题)如图所示，苹果自空中竖直落入深水中，到达某一深度后又返 回到水面，下列说法正确的是( C ) A苹果在空中下落时处于“超重”状态 B苹果落入水中后“重力”变小了 C苹果在水中向下运动时处于“超重”状态 D苹果在水中向上运动时处于“失重”状态 思路引导：(1)加速度的方向决定“超重”或“失重”。 (2

7、)重力不随物体的运动状态而变化。 解析：苹果在空中下落时加速度向下，处于“失重”状态，A 错；苹果在水中下落时加 速度向上，处于“超重”状态，C 对；苹果在水中上升时加速度向上，处于“超重”状态， D 错；苹果在整个运动过程中“重力”没变，B 错。 思维升华：(1)无论超重、失重、完全失重，变化的只是视重，实际重力不变。 (2)决定超重还是失重的是加速度的方向，与速度方向无关。 对点训练_ 1(2019 广东省惠州市高一上学期期末)金属小桶侧面有一小孔 A，当桶内盛水时，水 会从小孔 A 中流出。如果让装满水的小桶自由下落，不计空气阻力，则在小桶自由下落过 程中( B ) A水继续以相同的速度

8、从小孔中喷出 B水不再从小孔喷出 C水将以更大的速度喷出 D水将以较小的速度喷出 解析：水桶自由下落，处于完全失重状态，故其中的水也处于完全失重状态，对容器壁 无压力，故水不会流出；故选 B。 探究 超重与失重现象的分析处理 情境导入_ (1)用弹簧测力计测物体重力时，突然向上加速，观 察弹簧测力计的示数如何变化？ (2)用弹簧测力计测物体重力时，突然向下加速，观察弹簧测力计的示数如何变化？ (3)若将弹簧测力计和物体一起释放，观察弹簧测力计的示数如何变化？ 提示：(1)弹簧测力计示数变大了。 (2)弹簧测力计示数变小了。 (3)弹簧测力计示数变为零。 要点提炼_ 1产生超重、失重现象的原因

9、(1)产生超重的原因： 当物体具有向上的加速度 a 时，支持物对物体的支持力(或悬绳的拉力)为 F。由牛顿第 二定律可得：Fmgma 所以 Fm(ga)mg 由牛顿第三定律知，物体对支持物的压力(或对悬绳的拉力)Fmg。 (2)产生失重现象的原因： 当物体具有向下的加速度 a 时，支持物对物体的支持力(或悬绳对物体的拉力)为 F。由 牛顿第二定律可知：mgFma 所以 Fm(ga)mg 由牛顿第三定律可知，物体对支持物的压力(或对悬绳的拉力)Fmg 向上加速， 向下减速 失重 向下 Fm(ga)G，电梯匀加 速上升，则有 a1F1G m 1 m/s2，h11 2a1t 2 12 m t12 s

10、 时，va1t12 m/s 在 25 s 内，F2400 N，F2G，电梯匀速上升，则有 h2vt26 m 在 56 s 内，F3320 N，F3G，电梯匀减速上升，则有 a3GF3 m 2 m/s2 又 va3t30，说明电梯在 6 s 末停止 故 h3v 2t31 m 所以电梯上升的高度为 hh1h2h39 m。 答案：9 m 思维升华：结合图像分析求解超重与失重问题 特别要善于从图像中获取有用信息， 能将图像与物体实际运动的情境结合起来， 并应用 相关物理规律求解。 对点训练_ 2如图所示，一个质量 M50 kg 的人站在升降机的地板上，升降机的顶部悬挂了一 只弹簧测力计，测力计下挂着一

11、个质量 m5 kg 的物体 A。当升降机向上运动时，她看到弹 簧测力计的示数为 40 N，g10 m/s2，求： (1)升降机的加速度； (2)此时人对地板的压力。 答案：(1)2 m/s2，方向向下 (2)400 N 竖直向下 解析：(1)对 A 受力分析，根据牛顿第二定律得： mgF弹ma 得 agF 弹 m (1040 5 )m/s22 m/s2，则升降机的加速度为 2 m/s2，方向向下。 (2)对人分析，根据牛顿第二定律得：MgF NMa 解得：F NMgMa 50(102) N400 N， 则由牛顿第三定律知人对升降机地板的压力大小为 400 N，竖直向下。 核心素养提升 以题说法

12、 启智培优 易错点：受思维定式的影响，未作好状态分析致错 案例 直升机悬停在空中向地面投放装有某物体的箱子， 如图所示。 设箱子初速 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( C ) 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箱子落到地面前瞬间，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” 错解：A 或 D 错因分析：误选 A 者，对题干提供的信息审读不细致，误认为只要物体在空中释放而 下落就一定处于完全失重状态

13、。 事实上， 箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比， 解题时应认真审读题中给出的条件及变化过程。误选 D 者，此时注意到了箱子下落过程中 受到空气阻力的影响， 但对箱子和箱内物体的运动过程分析错误， 想当然地认为箱内物体有 可能不受底部支持力而“飘起来”。 解析：箱子刚投下时不受阻力，整体加速度为 g，对于物体有 mgFNmg，即 FN0， 此时物体对箱子底部的压力为零，故 B 错；随着箱子的下落，因受空气阻力作用，对整体 应用牛顿第二定律得(Mm)gkv2(Mm)a，随着下落速度的增大，加速度越来越小，对 物体应用牛顿第二定律得 mgFNma，随着加速度的减小，物体受到的支持力越来越

14、大， 由牛顿第三定律可得物体对箱子底部的压力也越来越大，故 A 错，C 对；若下落距离足够 长，最后重力与阻力平衡，加速度 a 为零，箱子将做匀速直线运动，此时对物体有 mgFN， 因此物体不可能“飘起来”，故 D 错。 素养警示 分析箱子和箱内物体的运动应抓住三个关键： 一是刚投下时空气阻力为零； 二是运动中 F阻kv2；三是当下落距离足够长时，两者最终将做匀速运动。做好受力分析及运动状态的 分析，是正确求解问题的前提。 素养脉络构建 知识构建 整体呈现 课堂达标检测 沙场点兵 名校真题 1(多选)(2019 北京市人大附中高一上学期期末)如图所示，一名乘客从一层乘电梯到 四层，在四层短暂停

15、留后又乘电梯到一层。则乘客处于超重的阶段可能是( AD ) A电梯加速上行阶段 B电梯减速上行阶段 C电梯加速下行阶段 D电梯减速下行阶段 解析：电梯加速向上运动或减速向下运动时，其加速度均向上，则电梯和人均处于超重 状态；故 A、D 均正确。电梯加速向下运动或减速向上运动时，其加速度均向下，则电梯和 人均处于失重状态；故 B、C 均错误。 2(2020 珠海高一期末)蹦极是一种极限体育项目，可以锻炼人的胆量和意志。运动员 从高处跳下，弹性绳被拉展前做自由落体运动，弹性绳被拉展后在弹性绳的缓冲作用下，运 动员下落一定高度后速度减为零。在这下降的全过程中，下列说法中正确的是( B ) A弹性绳拉

16、展前运动员处于失重状态，弹性绳拉展后运动员处于超重状态 B弹性绳拉展后运动员先处于失重状态，后处于超重状态 C弹性绳拉展后运动员先处于超重状态，后处于失重状态 D运动员一直处于失重状态 解析：弹性绳拉展前运动员做自由落体运动，所以处于完全失重状态；弹性绳拉展后的 一段时间内， 运动员先做加速度减小的加速运动， 当拉力大于重力时做加速度增加的减速运 动，所以弹性绳拉展后运动员先处于失重状态，后处于超重状态。选项 B 正确。 3(2020 哈尔滨高一段考)如图所示是某同学站在力传感器上做下蹲起立的动作时记 录的压力 F 随时间 t 变化的图线。由图线可知该同学( B ) A做了两次下蹲起立的动作

17、B做了一次下蹲起立的动作，且下蹲后约 2 s 起立 C下蹲过程中人处于失重状态 D下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态 解析：人下蹲动作分别有失重和超重两个过程，先是加速下降失重，到达一个最大速度 后再减速下降时超重，起立对应先超重再失重，对应图像可知，该同学做了一次下蹲起立 的动作， 由图像看出两次超重的时间间隔就是人蹲在感应器上持续的时间， 约 2 s， 故 A、 C、 D 错误；B 正确。 4(2020 山西省太原三校高一上学期期末)如图为学校操场上一质量不计的竖直滑杆， 滑杆上端通过拉力传感器固定在水平面下，下端悬空。现有一质量为 50 kg 的学生(可视为 质点)从上端由静止开始滑

18、下，3 s 末滑到杆底时速度恰好为零。以学生开始下滑时刻为计时 起点，传感器显示的拉力随时间变化情况如图所示，g 取 10 m/s2，求： (1)01 s 内该学生的加速度的大小和方向。 (2)13 s 内拉力传感器示数。 (3)滑杆长度。 解析：(1)由 Ft 图像知，01 s 内，学生失重， 由牛顿第二定律， mgF1ma1 得 a1mgF1 m 500300 50 m/s24m/s2，方向向下。 (2)学生下滑的最大速度 v1a1t14 m/s 在 13 s 内， a2t2a1t1，得 a22 m/s2 F2mgma2， 得 F2600 N， 由牛顿第三定律知，拉力传感器示数为 600

19、N。 (3)03 s 内位移等于滑杆长度 Lv1 2 (t1t2)6 m。 夯基提能作业 规范训练 实效检测 请同学们认真完成 练案 20 合格考训练 (25 分钟 满分 60 分) ) 一、选择题(本题共 8 小题，每题 6 分，共 48 分) 1如图所示是我国首次立式风洞跳伞实验，风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向 上“托起”。此过程中( C ) A人被向上“托起”时处于失重状态 B人受到的重力大小等于气流对人的作用力大小 C人对气流的作用力大小等于气流对人的作用力大小 D人受到的重力和人受到气流的力是一对作用力与反作用力 解析：人被向上“托起”时处于“超重”状态，A 错；气流对人的作用

20、力大于重力，B、 D 错；人与气流的相互作用力大小相等，C 对。 2如图所示，质量均为 m 的甲、乙两同学，分别静止于水平地面的台秤 P、Q 上，他 们用手分别竖直牵拉一只弹簧秤的两端，稳定后弹簧秤的示数为 F，若弹簧秤的质量不计， 下列说法正确的是( D ) A甲同学处于超重状态，乙同学处于失重状态 B台秤 P 的读数等于 mgF C台秤 Q 的读数为 mg2F D两台秤的读数之和为 2mg 解析：甲、乙同学处于平衡状态，D 选项正确。 3某同学乘坐电梯时，突然感到背上的背包变轻了，这一现象表明( B ) A电梯一定在上升 B该同学处于失重状态 C电梯的加速度方向向上 D该同学对电梯地板的压

21、力大于地板对该同学的支持力 解析：突然感到背上的背包变轻了，所以人和物体处于失重状态，则电梯的加速度的方 向向下，电梯可能向下加速运动，也可能向上减速运动，故 B 正确，C 错误；该同学对电 梯地板的压力和地板对该同学的支持力是作用力与反作用力，总是大小相等，方向相反，故 D 错误。 4(2019 北京市东城区高一上学期期末)如图所示，小孩在蹦床上沿竖直方向蹦跳，对 其从最低点到离开床面的过程，下列说法正确的是( C ) A小孩一直处于超重状态 B小孩一直处于失重状态 C小孩会经历先超重后失重的过程 D小孩刚离开蹦床时的速度最大 解析：开始小孩受到的弹力大于重力，向上加速，小孩处于超重状态；当

22、小孩受到的弹 力小于重力时，向上减速，小孩处于失重状态。小孩经历先超重后失重的过程，故 A、B 错 误，C 正确；当小孩所受弹力等于重力时，加速度为零，速度最大，故 D 错误，故选 C。 5(多选)一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度 a 随时间 t 变化的图线如图所示， 以竖直向上为 a 的正方向，则人对地板的压力( AD ) At2 s 时最大 Bt2 s 时最小 Ct8.5 s 时最大 Dt8.5 s 时最小 解析：当电梯有向上的加速度时，人处于超重状态，人对地板的压力大于重力，向上的 加速度越大，压力越大，因此 t2 s 时，压力最大，A 项正确；当有向下的加速度时，人处 于失重状态

23、，人对地板的压力小于人的重力，向下的加速度越大，压力越小，因此 t8.5 s 时压力最小，D 项正确。 6(多选)某人在地面上用弹簧秤称得体重为 490 N。他将弹簧秤移至电梯内称其体重， t0至 t3时间段内，弹簧秤的示数如图所示，电梯运行的 vt 图可能是(取电梯向上运动的方 向为正)( AD ) 解析：由图可知，t0至 t1时间段弹簧秤的示数小于 G，故物体可能向下加速，也可能向 上减速；t1至 t2时间段弹力等于重力，故合力为零，物体可能匀速也可能静止；而 t2至 t3 时间段内合力向上，故物体加速度向上，电梯可能向上加速也可能向下减速，A、D 均符合 题意，故选 A、D。 7(多选)

24、几位同学为了探究电梯启动和制动时的加速度大小，他们将体重计放在电梯 中。一位同学站在体重计上，然后乘坐电梯从 1 层直接到 10 层，之后又从 10 层直接回到 1 层，并用照相机进行了记录，如图所示，图 1 为电梯启动前，图 2 至图 5 中箭头方向表示电 梯运动方向，下列说法中正确的是( AD ) A图 2 表示电梯向上加速 B图 3 表示电梯向上加速 C图 4 表示电梯向下减速 D根据图 1 和图 5 可估测出图 5 中电梯的加速度 解析：图 2 示数大于静止时体重计的示数，所以电梯是向上加速，故 A 正确；图 3 示 数小于静止时体重计的示数， 根据牛顿第二定律得这位同学加速度方向向下

25、， 处于失重状态， 电梯向上减速，故 B 错误；图 4 示数小于静止时体重计的示数，所以电梯在向下加速运动， 故 C 错误；根据图 1 示数可以求出该同学的质量，根据图 5 示数运用牛顿第二定律可以求 出图 5 中电梯的加速度，故 D 正确。 8(多选)广州塔，昵称小蛮腰，总高度达 600 米，游客乘坐观光电梯大约一分钟就可 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 t0 时由静止开始上升， at 图像如图所示。则下列相关说法正确的是( AD ) At4.5 s 时，电梯处于超重状态 B555 s 时间内，绳索拉力最小 Ct59.5 s 时，电梯处于超重状态 Dt60 s 时

26、，电梯速度恰好为零 解析：利用 at 图像可判断：t4.5 s 时，电梯有向上的加速度，电梯处于超重状态， 则选项 A 正确；05 s 时间内，电梯处于超重状态，拉力大于重力，555 s 时间内，a0， 电梯处于匀速上升过程，拉力等于重力，5560 s 时间内，电梯处于失重状态，拉力小于重 力，综上所述，选项 B、C 错误；因 at 图线与 t 轴所围的“面积”代表速度改变量，而图 中横轴上方的“面积”与横轴下方的“面积”相等，则电梯的速度在 t60 s 时为零，选项 D 正确。 二、非选择题 9(12 分)如图甲所示，有三个用特殊材料制成的除了颜色不同之外，其他均相同的蓝、 绿、橘色圆柱体，

27、将它们放置在透明盒子里，如图乙所示，此时圆柱体之间、圆柱体与盒子 侧壁和上部均刚好接触且均无挤压。 假设不管圆柱体如何放置， 其竖直方向承力能力都较差， 水平方向承力能力都较强(透明盒子的抗挤压能力远远大于圆柱体，圆柱体所受盒子的挤压 力只要达到其最大承受力就立刻碎掉，该最大承受力大于三圆柱体总重力，不计一切摩擦)。 若仅让橘色的圆柱体碎掉，而其他圆柱体安然无恙该如何做？ 答案：参考方案见解析(只要方案中应用到超、失重现象且合理均正确) 解析：若仅让橘色圆柱体碎掉，而其他圆柱体安然无恙，只需满足橘色圆柱体与盒子接 触面产生较大的挤压力即可。参考方案：将图乙中的盒子沿垂直纸面向外的方向翻转 90

28、 ， 翻转后的侧视图如图所示， 然后将其放入加速上升或减速下降的升降机中， 由于超重的原因， 橘色圆柱体与盒子接触处产生较大的挤压力导致橘色圆柱体破碎， 而其他两个圆柱体与盒子 上部无挤压，只是与侧壁有挤压，而圆柱体水平方向承力能力又较大，蓝、绿两圆柱体不会 破碎。 等级考训练 (15 分钟 满分 40 分) ) 一、选择题(本题共 3 小题，每题 8 分，共 24 分) 1(多选)(2019 福建省福州五校高一上学期测试)2019 年国际体联蹦床世界杯阿塞拜疆 巴库站比赛，中国选手刘灵玲通过紧张激烈的决赛，将女子个人金牌收入囊中。假设比赛时 运动员仅在竖直方向运动， 通过传感器将弹簧床面与运

29、动员间的弹力随时间的变化规律在计 算机上绘制出如图所示的曲线，当地重力加速度 g 取 10 m/s2，依据图像给出的信息可知， 运动员的质量和运动员离开弹簧床上升的最大高度分别为( BD ) A60 kg B50 kg C1.6 m D3.2 m 解析：题图中曲线描绘的是运动员与弹簧床面间弹力的变化规律，由题图在 03.6 s 内弹力不变可知运动员处于静止状态，所以重力为 500 N 即质量为 50 kg；运动员弹跳过程 中离开床面时，与弹簧床面间没有弹力作用，而且离开床面后运动员做竖直上抛运动，由题 中图线可知上抛到最高点的时间为(119.4)s/20.8 s， 所以上升的最大高度 h1 2

30、gt 23.2 m。 综上所述，选项 B、D 正确。 2(多选)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 Ft 图线。两图中 ag 各点一一对应，其中有几个点 在图甲中没有画出。取重力加速度 g10 m/s2。则下列说法中正确的是( ABD ) A此人的质量约为 70 kg B此人重心在 b 点时处于失重状态 C此人重心在 d 点时的加速度方向向下 D在 a、b、d 三点中，此人重心在 d 点时加速度最大 解析：题图中 a 表示人处于静止状态，此时力传感器示数约为 700 N，则此人质量约为 70 kg，选项 A 正确； b 点对应的力

31、小于人的重力，故人处于失重状态，选项 B 正确； d 点人处于超重状态，加速度方向向上，选项 C 错误； a 点对应的加速度为 0，b 点对应的加速度大小为700200 70 m/s27.1 m/s2，d 点对应加 速度大小为2000700 70 m/s218.6 m/s2，选项 D 正确。 3(多选)北京欢乐谷游乐场天地双雄是双塔太空梭。它是能体验强烈失重、超重感觉 的娱乐设施，先把乘有十多人的座舱，送到 76 m 高的地方，让座舱自由落下，当落到离地 面 28 m 时制动系统开始启动，座舱匀减速运动到地面时刚好停止。若某游客手中托着质量 为 1 kg 的饮料瓶进行这个游戏，g 取 9.8

32、m/s2，则( BD ) A当座舱落到离地面高度为 40 m 的位置时，饮料瓶对手的作用力大于 9.8 N B当座舱落到离地面高度为 40 m 的位置时，饮料瓶对手的作用力为零 C当座舱落到离地面高度为 15 m 的位置时，饮料瓶对手的作用力小于 9.8 N D当座舱落到离地面高度为 15 m 的位置时，手要用 26.6 N 的力才能托住饮料瓶 解析：当座舱落到离地面高度为 40 m 的位置时，处于完全失重状态，故饮料瓶对手的 压力为零，选项 B 正确、A 错误；座舱自由落体过程，有 v22g(Hh)，座舱匀减速运动 到地面过程，根据速度位移公式，有 v22ah，由以上两式解得：a16.8 m

33、/s2，当座舱落到 离地面高度为 15 m 的位置时，饮料瓶处于超重状态，有：Fmgma，解得 F26.6 N， 即当座舱落到离地面高度为 15 m 时，手要用 26.6 N 的力才能托住饮料瓶，选项 C 错误、D 正确。 二、非选择题 4(16 分)(2020 四川成都三中高一上学期检测)在细线拉力 F 作用下，质量 m1.0 kg 的物体由静止开始竖直向上运动，其运动的 vt 图像如图所示，取重力加速度 g10 m/s2， 求： (1)在这 4 s 内细线对物体拉力 F 的最大值； (2)在 Ft 图像中画出拉力 F 随时间 t 变化的图线。 答案：(1)15 N (2)如图所示 解析：(1)由 vt 图像可知，物体第 1 s 做初速度为零的匀加速运动，加速度 a15 m/s2 第 2 s 内做匀速运动，a20 第 34 s 内做匀减速运动，a32.5 m/s2 对物体受力分析如图所示， 由 F1mgma1，得 F115 N F2mg10 N mgF3ma3，得 F37.5 N 故 4 s 内，F 的最大值为 15 N (2)由以上分析可得，F 随时间 t 的变化图像如图所示