高中物理沪科版 (2019)必修 第一册4.6 超重与失重课后测评

【优编】4.6超重与失重-1优选练习

一．单项选择

1．小芳站在电梯中的体重计上，电梯静止时体重计示数为48kg，电梯运行经过5楼时示数44kg，则此时（　　）

A．电梯可能在向上运动 B．电梯一定在向下运动

C．小芳的重力减小了 D．电梯的加速度方向可能向上

2．如图所示，天花板上用细绳吊起用轻弹簧相连的两个小球A．B，它们的质量分别是2m．3m，两小球均保持静止。已知重力加速度为g。当突然剪断细绳时，小球B的加速度大小为（　 　）

A．0 B． C．g D．

3．如图，将光滑长平板的下端置于铁架台水平底座上的挡板P处，上部架在横杆上。横杆的位置可在竖直杆上调节，使得平板与底座之间的夹角θ可变。将小物块由平板与竖直杆交点Q处静止释放，物块沿平板从Q点滑至P点所用的时间t与夹角θ的大小有关。若由30°逐渐增大至60°，物块的下滑时间t将（　　）

A．逐渐增大 B．逐渐减小 C．先增大后减小 D．先减小后增大

4．为了研究超重和失重现象，某同学站在力传感器上做“下蹲”和“站起”的动作，力传感器将采集到的数据输入计算机，a．b．c为图线上的三点，下列有关图线的说法可能正确的是（　　）

A．a→b→c为一次“下蹲”过程

B．a→b→c为一次“站起”过程，先失重，后超重

C．a→b为“下蹲”过程，b→c为“站起”过程

D．a→b为“站起”过程，b→c为“下蹲”过程

5．某同学用手机的加速度传感器测量了电梯运行过程中的加速度，得到了图l所示的图线（规定竖直向上为正方向），为了简化问题研究，将图线简化为图2所示的图像。已知时电梯处于静止状态，则以下判断正确的是（　　）

A. 时电梯处于超重状态 B. 内电梯在做减速运动

C. 内电梯在静止 D. 内电梯在下行

6．蹦床比赛中，人从空中下落到弹簧床面后，直到向下减速为零，忽略空气阻力，以下说法正确的是（　　）

A．人接触蹦床面到运动至最低点的过程中，人的惯性先增大后减小

B．人接触蹦床时速度最大

C．人起跳时弹簧对他的支持力大于他对弹簧的压力

D．人接触弹簧向下运动的整个过程中，人是先失重后超重

7．一乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移x与时间t的关系图象如图所示，其中t1 ~t2之间图象为直线。乘客的速度大小用v表示。以下说法正确的是（　　）

A．t1~t2时间内，v增加 B．t2~t3时间内，v增加

C．0~t 1时间内，乘客处于超重状态 D．t2~t3时间内，乘客处于超重状态

8．2014年12月7日，中国和巴西联合研制的地球资源卫星04星在太原成功发射升空。04星成功发射，恰逢中国长征系列运载火箭第200次发射，展示了两国科技合作最新成果和水平。相比中巴地球资源卫星01星．02星，04星提高了空间分辨率，增加了传感器和谱段数，获取的5米全色．10米多光谱等影像图可广泛应用于中国和巴西农作物估产．环境保护与监测．国土资源勘查和灾害监测等多个领域，满足持续提供稳定的中分辨率普查数据的迫切需求。火箭加速上升的过程中，假设火箭中有一个质量为2kg的物体静止地放在台式弹簧测力计上，此时弹簧测力计的示数可能是（　　）

A. 20N B. 10N C. 40N D. 0N

9．2014年12月7日，中国和巴西联合研制的地球资源卫星04星在太原成功发射升空。04星成功发射，恰逢中国长征系列运载火箭第200次发射，展示了两国科技合作最新成果和水平。相比中巴地球资源卫星01星．02星，04星提高了空间分辨率，增加了传感器和谱段数，获取的5米全色．10米多光谱等影像图可广泛应用于中国和巴西农作物估产．环境保护与监测．国土资源勘查和灾害监测等多个领域，满足持续提供稳定的中分辨率普查数据的迫切需求。火箭加速上升的过程中，假设火箭中有一个质量为2kg的物体静止地放在台式弹簧测力计上，此时弹簧测力计的示数可能是（　　）

A．20N B．10N C．40N D．0N

10．在港珠澳大桥建设中，将数根直径为22米．高为40.5米的空心钢筒打入海底围成人工岛，创造了快速筑岛的世界纪录。一根钢筒的重力为G，由起重机用8根对称分布的．长为22米的钢索将其吊起，处于静止状态，则下列说法不正确的是（　　）

A．钢筒受到8个力作用

B．每根钢索受到的拉力大小为G

C．钢索拉力的合力与钢筒的重力是一对平衡力

D．若将钢筒加速吊起则钢筒处于超重状态

11．一质量为m的人站在电梯中，电梯减速上升，加速大小为，g为重力加速度。人对电梯底部的压力为（　　）

A. mg B. 2mg C. mg D. mg

12．排球运动员经常进行原地起跳拦网训练，某质量为的运动员原地静止站立（不起跳）双手拦网高度为在训练中，该运动员先下蹲使重心下降，然后起跳（从开始上升到脚刚离地的过程），最后脚离地上升到最高点时双手拦网高度为。若运动员起跳过程视为匀加速直线运动，忽略空气阻力影响，取，则（　　）

A. 运动员起跳过程属于失重状态

B. 从开始起跳到离地上升到最高点需要

C. 运动员离地时的速度大小为

D. 起跳过程中地面对运动员做正功

13．小明站在电梯里的体重计上，当电梯以1 m/s2的加速度加速上升时，体重计的示数（    ）

A. 大于小明受到重力 B. 小于小明受到的重力

C. 等于小明受到的重力 D. 等于零

14．站在电梯里的人处于超重状态，此时电梯可能正在（　　）

A. 加速上升 B. 加速下降 C. 减速上升 D. 匀速下降

15．如图甲所示，光滑水平面上静置一个薄长木板，长木板上表面粗糙，其质量为M，t=0时刻质量为m的物块以水平速度v滑上长木板，此后木板与物块运动的图像如图乙所示，重力加速度，则下列说法正确的是（　 　）

A． B．

C．木板的长度为 D．木板与物块间的动摩擦因数为0.1

16．如图所示，一同学在电梯里站在台秤上称体重，发现体重明显大于在静止地面上称的体重，则（　　）

A. 电梯一定处于上升阶段

B. 电梯一定处于加速上升阶段

C. 电梯可能处于加速下降阶段

D. 电梯的加速度一定向上

17．如图所示，某段时间内站立在体重计上的一位同学完成下蹲动作。下列图像能反应体重计示数随时间变化的是（　　）

A.
 B.
 

C.
 D.
 

18．在电梯加速上升时，电梯里的人（　　）

A. 处于超重状态 B. 处于失重状态

C. 质量增加 D. 质量减少

参考答案与试题解析

1．【答案】A

【解析】

由题可知体重计示数减小，体重计对小芳的支持力小于重力，小芳处于失重状态，但小芳的重力保持不变，失重时加速度向下，故可知电梯具有向下的加速度。则可能的运动情况是向下加速运动或者向上减速运动，BCD错误，A正确。

故选A。

2．【答案】A

【解析】

悬线剪断前，以B为研究对象可知：弹簧的弹力F=mg；剪断悬线瞬间，弹簧的弹力不变，F=mg，对B根据牛顿第二定律得

解得

故A正确。

故选A。

3．【答案】D

【解析】

设PQ的水平距离为L，由运动学公式可知

可得

可知时，t 有最小值，故当从由30°逐渐增大至60°时下滑时间t先减小后增大。

故选D。

4．【答案】A

【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超重对应先失重再超重，起立对应先超重再失重，对应图象可知，a→b→c为一次“下蹲”过程，故A正确，BCD错误。
故选A。

5．【答案】A

【解析】

【分析】

【详解】A．时，电梯的加速度为正值，方向竖直向上，电梯处于超重状态，故A正确；

B．时，电梯处于静止状态，一小段时间后，电梯的加速度为正值，方向竖直向上，电梯一定加速上升，加速度为正值，方向竖直向上，可知电梯加速上升，故B错误；

C．电梯的加速度为0，电梯以最大速度匀速上升，故C错误；

D．电梯的加速度为负值，方向竖直向下，电梯向上做减速运动。故内电梯仍在上行，故D错误。

故选A。

6．【答案】D

【解析】

A．质量是惯性的唯一量度，所以人接触蹦床面到运动至最低点的过程中，人的惯性不变。故A错误；

B．人接触蹦床面到运动至最低点的过程中，速度先增大后减小，当人受到的床面的弹力与重力平衡时，其速度达到最大。故B错误；

C．根据牛顿第三定律，可知人起跳时弹簧对他的支持力等于他对弹簧的压力。故C错误；

D．人接触弹簧向下运动的整个过程中，开始一段时间，重力大于弹力，处于失重状态，当弹力等于重力，速度达最大，之后重力小于弹力，处于超重状态。故D正确。

故选D。

7．【答案】D

【解析】

AB．由于图象的斜率表示速度，由图可知在时间内速度增加，时间内匀速，时间内减速，故AB错误；

C．时间内，向下加速运动，则

乘客处于失重状态，故C错误；

D．在时间内，即乘客减速下降，加速度向上，根据牛顿第二定律得

处于超重状态，故D正确。

故选D。

8．【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】火箭加速上升的过程中，物体有向上的加速度，则处于超重状态，即弹簧测力计的读数

F>mg=20N

则弹簧测力计的示数可能是40N。

故选C

9．【答案】C

【解析】

火箭加速上升的过程中，物体有向上的加速度，则处于超重状态，即弹簧测力计的读数

F>mg=20N

则弹簧测力计的示数可能是40N。

故选C。

10．【答案】A

【解析】

A．钢筒受到重力和8根钢索的拉力共9个力作用，选项A错误，符合题意；

B．由题意知，每根钢索与竖直方向夹角为30°，设每根钢索的拉力大小为F，钢筒处于静止状态，则由平衡条件有

8Fcos 30°＝G

解得

F＝G

结合牛顿第三定律可知，选项B正确，不符合题意；

C．钢筒悬吊在空中处于静止状态，钢索拉力的合力与钢筒的重力是一对平衡力，选项C正确，不符合题意；

D．若将钢筒加速吊起则加速度向上，钢筒处于超重状态，选项D正确，不符合题意。

故选A。

11．【答案】A

【解析】

【详解】由于电梯减速上升，故加速度向下，对人受力分析，受到重力，地板支持力，根据牛顿第二定律

解得

根据牛顿第三定律，则人对电梯底部的压力为，故选A。

12．【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】A．运动员起跳过程向上匀加速，处于超重状态，A错误；

B．在起跳过程中，根据速度位移公式可知

加速上升时间为

离地减速上升的时间为

从开始起跳到离地上升到最高点需要，B错误；

C．从开始起跳到脚离开地面重心上升，离开地面到上升到最高点的过程中，重心上升距离

运动员离开地面后做竖直上抛运动，根据

可知

C正确；

D．起跳过程中地面对人不做功，D错误。

故选C。

13．【答案】A

【解析】

【分析】根据“小明站在电梯里的体重计上分析，体重计的示数”可知，本题考查了超重与失重的知识，根据物体具有向上的加速度，物体处于超重状态，物体具有向下的加速度，物体处于失重状态即可进行判断．

【详解】小明的加速度向上，处于超重，由牛顿第二定律可得：F﹣mg＝ma；故小明受到的支持力为：F＝m（g+a）；根据牛顿第三定律可知，体重计示数为m（g+a）＞mg．故A正确，BCD错误．

【点睛】明确超重和失重的解决方法是牛顿第二定律，要注意正确受力分析并能根据牛顿第二定律列式是解题的关键．

14．【答案】A

【解析】

【详解】站在电梯里的人处于超重状态，则电梯的加速度向上，则电梯可能加速上升或减速下降，故A正确，BCD错误。

故选A。

15．【答案】C

【解析】

D．木块在木板上运动过程中，在水平方向上只受到木板给的滑动摩擦力，故

而v-t图像的斜率表示加速度，故

解得

选项D错误；

AB．对木板受力分析可知

由图知

解得

选项AB错误；

C．从图中可知物块和木板最终分离，两者v-t图像与坐标轴围成的面积之差等于木板的长度，

选项C正确。

故选C。

16．【答案】D

【解析】

【详解】若体重明显大于在静止地面上称的体重，即地面对人的支持力大于人的重力，即超重现象，由牛顿第二定律可得

故电梯的加速度方向竖直向上，电梯可能处于加速上升或者减速下降阶段；

故选D

17．【答案】C

【解析】

【分析】

【详解】人下蹲的过程可以分成两段：人在加速下蹲的过程中，有向下的加速度，处于失重状态，根据牛顿第二定律可知

此时人对传感器的压力小于人的重力的大小，在减速下蹲的过程中，加速度方向向上，处于超重状态，根据牛顿第二定律可知

此时人对传感器压力大于人的重力的大小。

故选C。

18．【答案】A

【解析】

【详解】AB．电梯加速上升，加速度向上，电梯里的人处于超重状态，故A正确，B错误；

CD．质量与物体的固有属性，与物体运动状态无关，所以质量不变，故CD错误。

故选A。