苏版高一物理(1)专项练习：超失重
新教材 高中物理 必修一4.6 超重和失重 作业(含答案)
4.6 超重和失重Ⅰ. 基础达标1.在某届学校秋季运动会上，小明同学以背越式成功地跳过了1.70米的高度，如图所示.若忽略空气阻力，g 取10 m/s2.则下列说法正确的是( )A.小明下降过程中处于失重状态B.小明起跳后在上升过程中处于超重状态C.小明起跳时地面对他的支持力等于他的重力D.小明起跳以后在下降过程中重力消失了答案 A2.某物体以30 m/s 的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g ＝10 m/s 2，则5 s 内物体的( )A.路程为55 mB.位移大小为25 m ，方向竖直向上C.速度改变量的大小为10 m/s ，方向竖直向下D.平均速度大小为13 m/s ，方向竖直向上答案 B解析 物体以30 m/s 的初速度竖直上抛时，上升的最长时间为：t 1＝v 0g ＝3 s ，上升的最大高度为：h 1＝v 022g＝45 m ，后2 s 内物体做自由落体运动，下降的高度为：h 2＝12gt 22＝20 m ，所以物体在5 s 内通过的路程为s ＝h 1＋h 2＝65 m ，故选项A 错误；通过的位移为：x ＝h 1－h 2＝25 m ，方向竖直向上，选项B 正确；根据平均速度的定义可知，物体在5 s 内的平均速度为：v ＝x t＝5 m /s ，故选项D 错误；根据加速度的定义可知，物体在5 s 内速度改变量的大小为：Δv ＝gt ＝50 m/s ，故选项C 错误.3.下列关于超重和失重的说法中，正确的是( )A.物体处于超重状态时，其重力增加了B.物体处于完全失重状态时，其重力为零C.物体处于超重或失重状态时，其惯性比物体处于静止状态时增大或减小了D.物体处于超重或失重状态时，其质量及受到的重力都没有发生变化答案 D4.(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答案BD解析体操运动员双手握住单杠吊在空中静止不动时单杠对运动员的拉力等于运动员的重力，运动员既不处于超重状态也不处于失重状态，A错误；蹦床运动员在空中上升和下落过程中有方向竖直向下的加速度，处于失重状态，B正确；举重运动员在举起杠铃后静止不动的那段时间内地面对运动员和杠铃的支持力等于运动员和杠铃的重力，运动员和杠铃既不处于超重状态也不处于失重状态，C错误；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，D正确.5.如图所示，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()A.水继续以相同的速度从小孔中流出B.水不再从小孔中流出C.水将以更大的速度从小孔中流出D.水将以较小的速度从小孔中流出答案B解析小桶自由下落，处于完全失重状态，其中的水也处于完全失重状态，对容器壁无压力，水不会流出，故选B.6.如图所示，一人站在电梯中的体重计上随电梯一起运动.用F表示电梯匀速上升时体重计的示数，F1和F2分别表示电梯以大小为a的加速度加速上升和减速上升时体重计的示数，则()A.F2<F<F1B.F1<F<F2C.F<F1＝F2D.F>F1＝F2答案A解析当电梯匀速运动时，F＝F N＝mg；当电梯以大小为a的加速度加速上升时，根据牛顿第二定律F N1－mg＝ma，得F N1＝m(g＋a)，即F1＝F N1＝m(g＋a)；当电梯以大小为a的加速度减速上升时，根据牛顿第二定律mg－F N2＝ma，得F N2＝m(g－a)，即F2＝F N2＝m(g－a)，故F2<F<F1，A正确，B、C、D错误.7.(多选)在电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，某同学站在体重计上，体重计示数为50 kg.电梯运动过程中的某一段时间内该同学发现体重计示数如图所示，则在这段时间内，下列说法正确的是(取g＝10 m/s2)()A.该同学所受的重力变小B.电梯可能竖直向上运动C.该同学对体重计的压力小于体重计对他的支持力D.电梯的加速度大小为2 m/s2，方向竖直向上答案BD8.一个质量为50 kg的人，站在竖直方向运动着的升降机地板上.他看到升降机上弹簧秤挂着一个质量为5kg的重物，弹簧秤的示数为40 N，重物相对升降机静止，如图所示，则()A.升降机一定向上加速运动B.升降机一定向上减速运动C.人对地板的压力一定为400 ND.人对地板的压力一定为500 N答案C9.(多选)“蹦极”是一项非常刺激的体育运动.某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图中a点是弹性绳的原长度位置，c是人所到达的最低点，b是人静止悬吊时的平衡位置，不计空气阻力，人在从P点下落到最低点c点的过程中()A.人在Pa段做自由落体运动，处于完全失重状态B.在ab段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态C.在bc段绳的拉力大于人的重力，人处于超重状态D.在c点，人的速度为零，处于平衡状态答案ABC10.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.无人机加速上升时货物处于失重状态B.无人机加速上升时的加速度a＝20 m/s2C.无人机加速上升时轻绳上的拉力F T＝10 ND.无人机加速上升时轻绳上的拉力F T＝12 N答案D11.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点具有最大速度答案C解析在B点，重力等于弹力，在C点速度为零，弹力大于重力，所以从C到B过程中合力向上，做加速运动，但是由于从C到B过程中踏板的形变量在减小，弹力在减小，所以合力在减小，故做加速度减小的加速运动，加速度向上，处于超重状态，从B到A过程中重力大于弹力，所以合力向下，加速度向下，速度向上，所以做减速运动，处于失重状态，故C正确.12.利用传感器和计算机可以研究力的大小变化情况，实验时让某同学从桌子上跳下，自由下落H后双脚触地，他顺势弯曲双腿，他的重心又下降了h.计算机显示该同学受到地面支持力F N随时间变化的图象如图所示.根据图象提供的信息，以下判断错误的是()A.在0至t2时间内该同学处于失重状态B.在t2至t3时间内该同学处于超重状态C.t3时刻该同学的加速度为零D.在t3至t4时间内该同学的重心继续下降答案C解析由题图可以看出，在0至t2时间内该同学受到的地面支持力小于重力，由牛顿第二定律可知该同学处于失重状态，而在t2至t3时间内支持力大于重力，该同学处于超重状态，A、B正确；t3时刻该同学受到的支持力最大，且F1大于重力，由牛顿第二定律可知a≠0，C错误；在t3至t4时间内该同学受到的支持力逐渐减小，但仍大于重力，故重心继续下降，D正确.13.若货物随升降机运动的v－t图象如图所示(竖直向上为正方向)，则货物受到升降机的支持力F与时间t变化的图象可能是()答案B解析将整个运动过程分解为六个阶段.第一阶段货物先向下做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得mg－F＝ma，解得F＝mg－ma<mg；第二阶段货物做匀速直线运动，F＝mg；第三阶段货物向下做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律得F－mg＝ma，解得F＝mg＋ma>mg；第四阶段货物向上做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得F－mg＝ma，解得F＝mg＋ma>mg；第五阶段货物做匀速直线运动，F＝mg；第六阶段货物向上做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律得mg－F＝ma，解得F＝mg－ma<mg.故B正确，A、C、D错误.二、非选择题14.质量是60 kg的人站在升降机中的体重计上，如图所示.重力加速度g取10 m/s2，当升降机做下列各种运动时，求体重计的示数.(1)匀速上升；(2)以4 m/s2的加速度加速上升；(3)以5 m/s2的加速度加速下降.答案(1)600 N(2)840 N(3)300 N解析 (1)匀速上升时：由平衡条件得：F N1＝mg ＝600 N ，由牛顿第三定律得：人对体重计的压力为600 N ，即体重计示数为600 N.(2)加速上升时，由牛顿第二定律得：F N2－mg ＝ma 1，故F N2＝mg ＋ma 1＝840 N由牛顿第三定律得：人对体重计的压力为840 N ，即体重计示数为840 N.(3)加速下降时，由牛顿第二定律得：mg －F N3＝ma 3，故F N3＝mg －ma 3＝300 N ，由牛顿第三定律得：人对体重计的压力为300 N ，即体重计示数为300 N.15.竖直上抛的物体，初速度为30 m/s ，经过2.0 s 、4.0 s ，物体的位移分别是多大？通过的路程分别是多长？2.0 s 、4.0 s 末的速度分别是多大？(g 取10 m/s 2，忽略空气阻力)答案 见解析解析 物体上升到最高点所用时间t ＝v 0g ＝3 s.上升的最大高度H ＝v 022g ＝3022×10m ＝45 m 由x ＝v 0t －12gt 2得 当t 1＝2.0 s<t 时，物体在上升过程中，位移x 1＝30×2.0 m －12×10×2.02 m ＝40 m ，所以路程s 1＝40 m 速度v 1＝v 0－gt 1＝30 m /s －10×2.0 m/s ＝10 m/s当t 2＝4.0 s>t 时，物体在下降过程中，位移x 2＝30×4.0 m －12×10×4.02 m ＝40 m ，所以路程s 2＝45 m ＋(45－40) m ＝50 m 速度v 2＝v 0－gt 2＝30 m /s －10×4.0 m/s ＝－10 m/s ，负号表示速度方向与初速度方向相反.16.“蹦极跳”是一种能获得强烈失重、超重感觉的非常“刺激”的惊险娱乐项目.人处在离沟底水面上方二十多层楼的高处(或悬崖上)，用橡皮弹性绳拴住身体，让人头下脚上自由下落，落到一定位置时弹性绳拉紧.假设人体立即做匀减速运动，到接近水面时刚好减速为零，然后再反弹.已知某“勇敢者”头戴重为45 N 的安全帽，开始下落时的高度为75 m ，设计的系统使人落到离水面30 m 时，弹性绳才绷紧.不计空气阻力，则：(1)当他落到离水面高50 m 位置时戴着的安全帽对人的头顶的弹力为多少？(2)当他落到离水面20 m 的位置时，则其颈部要用多大的力才能拉住安全帽？(取g ＝10 m/s 2) 答案 (1)0 N (2)112.5 N解析 (1)人在离水面50 m 左右位置时，做自由落体运动，处于完全失重状态，对安全帽，mg －F ＝ma ， 对整体，a ＝g所以F ＝0，头感觉不到安全帽的作用力，弹力为0.(2)人下落到离水面30 m 处时，已经自由下落h 1＝75 m －30 m ＝45 m ，此时v 1＝2gh 1＝30 m/s匀减速运动距离为h 2＝30 m设人做匀减速运动的加速度为a ，由0－v 12＝2ah 2得a ＝－15 m/s 2安全帽的质量为m ＝G g＝4.5 kg. 对安全帽，则由牛顿第二定律可得：mg －F ′＝ma ，解得：F ′＝112.5 N.由牛顿第三定律可知，在离水面20 m 的位置时，其颈部要用112.5 N 的力才能拉住安全帽.Ⅰ. 能力提升11．找一小手电筒，使其竖直放置后盖朝下（如图所示）。
高一物理必修一第四章超重与失重练习题(含参考答案)
高一物理必修一第四章超重与失重练习题(含参考答案)高一物理必修一第四章上半讲检测讲评下半讲超重与失重下半讲超重与失重】一、研究目标1.了解超重和失重现象，理解产生超重、失重现象的条件和实质。
2.能够区分超重、失重状态和平衡状态。
3.进一步熟练掌握应用牛顿运动定律解决问题的方法和步骤。
二、研究过程1.超重、失重和完全失重的比较超重现象：当物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力时，物体会产生超重现象，即F>mg。
物体的加速度方向为加速上升或减速下降。
公式为F-mg=ma。
失重现象：当物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）小于物体所受重力时，物体会产生失重现象，即F<mg。
物体的加速度方向为加速下降或减速上升。
公式为mg-F=ma。
完全失重：当物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）为零时，物体会产生完全失重现象。
物体的加速度方向为向下且大小为g。
公式为F=0，以a=g加速下降或减速上升。
2.物体在超重或失重状态下所受的重力没有变化。
如何判断物体处于超重状态还是失重状态？例1、下列关于物体处于超重状态与失重状态的说法正确的是（）A．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态B．在超重现象中，物体的重力是增大的C．处于完全失重状态的物体，其重力一定为零D．如果物体处于失重状态，它必然有向下的加速度练1、跳水运动员从10 m跳台腾空跃起，先向上运动一段距离达到最高点后，再自由下落进入水池，不计空气阻力，关于运动员在空中上升过程和下落过程以下说法正确的有（）A．上升过程处于超重状态，下落过程处于失重状态B．上升过程处于失重状态，下落过程处于超重状态C．上升过程和下落过程均处于超重状态D．上升过程和下落过程均处于完全失重状态练2、（多选）如图1是我国长征火箭把载人神舟飞船送上太空的情景。
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，宇航员处于失重状态B．飞船加速下落时，宇航员处于失重状态C．飞船落地前减速，宇航员对座椅的压力大于其重力D．火箭上升的加速度逐渐减小时，宇航员对座椅的压力小于其重力问题2：在电梯运动中，体重计的示数会发生变化，这是因为电梯的加速度引起了XXX同学所受的支持力的变化。
高一物理超重与失重练习题
6.4《超重与失重》每课一练021.2018年奥运会在北京举行,由此推动了全民健身运动的蓬勃发展.体重为m=50 kg的小芳在本届校运会上,最后一次以背越式成功地跳过了1.80 m的高度,成为高三组跳高冠军.若忽略空气阻力,g取10 m/s2.则下列说法正确的是（）A.小芳在下降过程中处于失重状态B.小芳起跳以后在上升过程中处于超重状态C.小芳起跳时地面对她的支持力小于她的重力D.小芳起跳时地面对她的支持力等于她的重力【解析】选A.小芳上升和下降过程中只受重力,加速度方向向下,a=g处于完全失重状态,A正确,B错误;起跳时有向上的加速度,N-mg=ma,故N=mg+ma＞mg,即支持力大于重力,C、D错误.2.某电梯中用细绳静止悬挂一重物，当电梯在竖直方向运动时，突然发现绳子断了，由此判断此时电梯的情况是（）A.电梯一定是加速上升B.电梯可能是减速上升C.电梯可能匀速向上运动D.电梯的加速度方向一定向上【解析】选 D.由于绳子突然断了，说明绳子拉力一定变大了，由此可知，电梯一定有一方向向上的加速度，但电梯并不一定向上运动，故A错误；电梯减速上升加速度向下，B错误；电梯匀速上升，绳子不可能断，C错误，D正确.3.下列说法中正确的是（）A.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态B.蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态C.举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态D.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态【解析】选B.当加速度竖直向下时,物体处于失重状态;当加速度竖直向上时,物体处于超重状态;当竖直方向加速度为零时,物体既不处于超重状态,也不处于失重状态.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时加速度为零,处于平衡状态,A选项不正确;蹦床运动员在空中上升和下落过程中加速度均竖直向下,都处于失重状态,B选项正确;举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内加速度为零,处于平衡状态,C选项不正确;游泳运动员仰卧在水面静止不动时加速度为零,处于平衡状态,D选项不正确.4.一物体挂在弹簧测力计下端，弹簧测力计上端固定在电梯的天花板上，在下列哪种情况下弹簧测力计的读数最小（）A.电梯匀加速上升，且a=g/3B.电梯匀减速上升，且a=g/2C.电梯匀加速下降，且a=g/3D.电梯匀减速下降，且a=g/2【解析】选B.A、D选项中物体的加速度方向向上，为超重状态，弹簧测力计的拉力F＞mg,B、C选项中物体处于失重状态，拉力F＜mg，由牛顿第二定律有mg-F=ma,即F=m(g-a)，可见a越大，F越小，B选项中弹簧测力计的读数最小，B正确.5.如图所示，滑轮质量不计，如果m1=m2+m3,这时弹簧测力计的读数为T，若把m2从右边移到左边的m1上，弹簧测力计读数T将（）A.增大B.减小C.不变D.无法判断【解析】选B.当m2移到m1上时，会使m1、m2加速下降，m1、m2处于失重状态，m3加速上升，处于超重状态，但m1+m2>m3,而加速度大小相同，可认为失重多于超重，故弹簧测力计的拉力减小，B正确.6.飞船在竖直向上发射升空阶段、进入轨道绕地球做匀速圆周运动阶段和返回地球竖直向下减速下降阶段，翟志刚分别处于什么状态（）A.超重、完全失重、失重B.超重、完全失重、超重C.超重、失重、完全失重D.失重、完全失重、超重【解析】选 B.物体具有向上的加速度是处于超重状态，反之处于失重状态，在太空中做匀速圆周运动处于完全失重状态，故B正确.7.将金属块m,用轻质弹簧卡压在一矩形箱中（如图6-4-6所示），在箱的上底板和下底板有压力传感器，箱可以沿竖直轨道运动，当箱以a=2.0 m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时，上、下底板压力传感器分别显示6.0 N和10.0 N（取g=10 m/s2）.(1)若上底板压力传感器示数为下底板压力传感器的一半，试判断箱的运动情况.(2)要使上底板压力传感器示数为零，箱沿竖直方向的运动情况可能是怎样的？【解析】当上底板压力传感器示数为6 N，下底板压力传感器示数为10.0 N时,对物体有：mg+F上-F弹=ma,F弹=F下代入数据得：m=0.50 kg（1）弹簧弹力不变mg+F弹/2-F弹=ma1,得a1=0 箱静止或做匀速运动；（2）上底板压力为零，取向上为正，则F弹-mg=ma2;代入数据得：a2=10 m/s2,要使上底板示数为零，则箱向上的加速度大于或等于10 m/s2均可.此时箱向上加速运动或向下减速运动，并且加速度a≥10 m/s2.答案：（1）静止或匀速运动（2）向上加速或向下减速，加速度a≥10 m/s28.质量为50 kg的人站在升降机中的体重计上，当升降机做下列各种运动时，体重计的读数是多少？（g取10 m/s2）（1）升降机匀速上升；（2）升降机以3 m/s2的加速度减速上升;（3）升降机以4 m/s2的加速度减速下降.【解析】本题考查在竖直方向上做变速运动的物体的超重与失重问题.人站在升降机中的体重计上的受力如图（1）当升降机匀速上升时，由牛顿第二定律得：F合=N-mg=0,所以人受到的支持力：N=mg=50×10 N=500 N.根据牛顿第三定律可得，人对体重计的压力，即体重计的示数为500 N.（2）当升降机以3 m/s2的加速度减速上升时，加速度的方向向下，根据牛顿第二定律得：mg-N1=ma1,所以N1=mg-ma1=350 N,此时人处于失重状态，体重计的示数为350 N.（3）当升降机以4 m/s2的加速度减速下降时，加速度的方向向上，根据牛顿第二定律得：N2-mg=ma2,所以N2=700 N，此时人处于超重状态，体重计示数为700 N.答案：（1）500 N（2）350 N（3）700 N。
高一物理必修一 牛顿运动定律解决问题二(超重和失重)
超重和失重1．站在电梯上的人，当电梯竖直减速下降时，下面说法中正确的是（ ）A ．电梯对人的支持力小于人对电梯的压力B ．电梯对人的支持力大于人对电梯的压力C ．电梯对人的支持力等于人对电梯的压力D ．电梯对人的支持力大于人的重力 2．下列几种情况中，升降机绳索拉力最大的是（ ） A ．以很大速度匀速上升 B ．以很小速度匀速下降C ．上升时以很大的加速度减速D ．下降时以很大的加速度减速 3．在一个封闭系统中，用一弹簧秤称一物体的重量，如果（ ） A ．读数偏大，则系统一定是向上做加速运动B ．读数偏小，则系统可能做加速运动，也可能做减速运动C ．读数准确，则系统一定处于平衡状态D ．读数时大时小，系统一定是上下往复运动4．把一个质量为0.5kg 的物体挂在弹簧秤下，在电梯中看到弹簧秤的示数是3N ，g 取 210m/s ，则可知电梯的运动情况可能是（ ）A ．以24m/s 的加速度加速上升 B ．以24m/s 的加速度减速上升C ．以4InlsZ 的加速度加速下降D ．以24m/s 的加速度减速下降 5．关于超重和失重，下列说法中正确的是（ ） A ．超重就是物体受的重力增加了 B ．失重就是物体受的重力减少了 C ．完全失重就是物体一点重力都不受了D ．不论超重或失重甚至完全失重，物体所受重力是不变的6、一物体挂在弹簧秤下，弹簧秤的上端固定在电梯的天花板上，在下列哪种情况下弹簧秤的读数最小( )A ．电梯匀加速上升，且B ．电梯匀加速下降，且C ．电梯匀减速上升，且D ．电梯匀减速下降，且7．如图所示，1m 和2m 两木块叠在一起以v 为初速度被斜向上抛出去，不考虑空气阻力，抛出后2m 的受力情况是（ ） A ．只受重力作用B ．受重力和1m 的压力作用C ．受重力、1m 的压力和摩擦力的作用D ．所受合力的方向与初速度的方向一致8．用一根细绳索将一重物吊在电梯的天花板上，在下列几种情况中，绳的拉力最大是（ ） A ．匀速上升 B ．电梯匀速下降 C ．电梯加速上升 D ．电梯加速下降9．在升降机内，一人站在磅秤上，发现自己的体重减少了20％，于是他做出了下列判断，你认为正确的是（ ）A ．升降机以0.8速度加速上升B ．升降机以0.2速度加速下降C ．升降机以0.2g 的加速度减速上升D ．升降机以0.8g 的加速度减速下降10．某钢绳所能承受的最大拉力是4104⨯N ，如果用这条钢绳使3.5t 的货物匀加速上升，则物体在7s 内发生的速度改变不能超过______m/s ．（210m/s =g ）11．质量为1kg 的降落伞下面挂一质量不计的弹簧秤，弹簧秤下再挂一质量为4kg 的物块．在下降过程中，已知降落伞受到空气阻力为30N ，则弹簧秤读数为______N ．（物体所受阻力不计）．12．一人手提5kg 的物体乘电梯上楼，该电梯从一楼出发，其运动的速度v 与时间t 的关系如图所示．求：（1）这个人登上楼层的高度？（2）用t F -图象表示出电梯上升时，手提重物的力F 随时间t的变化关系．（210m/s =g ）13．一个质量是50 kg 的人站在升降机的地板上，升降机的顶部悬挂了一个弹簧秤，弹簧秤下面挂着一个质量为m=5 kg 的物体A ，当升降机向上运动时，他看到弹簧秤的示数为40 N ， g 取10 m/s 2，求此时人对地板的压力。
高中物理《必修第一册》课后习题word6.超重和失重
6.超重和失重必备知识基础练1.(多选)(2021山东聊城高一期末)下列关于超重、失重现象的描述正确的是()A.电梯正在减速上升,在电梯中的乘客处于失重状态B.在空中做自由落体运动的物体,处于完全失重状态C.磁悬浮列车在水平轨道上加速行驶时,车上乘客处于超重状态D.站在地面上的人,由站立状态开始下蹲的瞬间,处于超重状态2.(2022山东济南高一期末)下列关于超重和失重的说法正确的是()A.跳水运动员从空中下落的过程中处于失重状态B.跳水运动员从空中入水的过程中处于超重状态C.蹦床运动员在空中上升的过程中处于超重状态D.单杠运动员引体向上拉起的整个过程都处于超重状态3.(2021福建南平高一期末)有一个同学站在力学传感器上完成下蹲动作,力学传感器示数随时间变化如图所示。
则()A.这位同学的重力约为700 NB.这位同学的重力约为290 NC.下蹲过程中合力方向先向下后向上D.下蹲过程中合力方向先向上后向下4.如图甲所示,质量为m=60 kg的同学,双手抓住单杠做引体向上。
他的重心的速率随时间变化的图像如图乙所示,g取10 m/s2,由图像可知()A.t=0.5 s时,他的加速度约为3 m/s2B.t=0.4 s时,他正处于超重状态C.t=1.1 s时,他受到单杠的作用力的大小约为618 ND.t=1.5 s时,他正处于超重状态5.一质量为m=40 kg的小孩站在电梯内的体重计上。
电梯从0时刻由静止开始下降,在0~6 s内体重计示数F的变化如图所示。
重力加速度g取10 m/s2。
求这段时间内电梯下降的高度。
6.一个质量是50 kg的人站在升降机的地板上,升降机的顶端悬挂了一个弹簧测力计,弹簧测力计下面挂着一个质量为m=5 kg的物体A,当升降机向上运动时,他看到弹簧测力计的示数为40 N,g取10m/s2,求此时人对地板的压力大小。
关键能力提升练7.(多选)(2021广东中山高一期末)某同学在地面上用体重计称得体重为490 N。
高一物理《超重和失重》的练习题
高一物理《超重和失重》的练习题一、选择题1.下列关于超重和失重的说法中，正确的是()a.物体处于超重状态时，其重力增加了b.物体处于完全失重状态时，其重力为零c.物体处于超重或失重状态时，其惯*比物体处于静止状态时增加或减小了d.物体处于超重或失重状态时，其质量及受到的重力都没有变化2.容器内盛有部分水，现将容器竖直向上抛出，设容器在上抛过程中不发生翻转，那么下列说法中正确的是()a.上升过程中水对容器底面的压力逐渐增大b.下降过程中水对容器底面的压力逐渐减小c.在最高点水对容器底面的压力大小等于水的重力大小d.整个过程中对容器底面都没有压力3.在一个封闭装置中，用*簧称一物体的重力，如果读数与物体重力相比有下列偏差，则以下判断中正确的是()a.若读数偏大，则装置一定是在向上做加速运动b.若读数偏小，则装置一定是在向下做加速运动c.若读数为零，则装置一定是在向下做加速度为g的加速运动d.若读数为零，则装置可能静止，也可能是在向上或向下做匀速运动4.电梯内有一个质量为m的物体用细线挂在电梯天花板上.当电梯以?g/3?的加速度竖直加速下降时，细线对物体的拉力为()a.mgb.mgc.mgd.mg5.升降机地板上放一个*簧秤，盘中放一质量为m的物体，当秤的读数为0.8mg时，升降机的运动可能是()a.加速上升b.加速下降c.减速上升d.减速下降6.如图所示，试管中有一根*簧，一个质量为m的小球压在*簧上.开始时手握住试管处于静止状态，现在突然放手，则小球在开始阶段的运动，在地面上的人看来是()a.自由落体运动b.向上升起一定高度后落下c.向下做加速度小于g的运动d.向下做加速度大于g的运动二、填空题7.某人在地面上最多能举起质量为60kg的物体;而在一个加速下降的电梯里，此人最多能举起质量为80kg的物体，则此时电梯的加速度应为m/s2;若电梯以5m/s2的加速度上升，则此人在电梯中最多能举起质量为kg的物体(g=10m/s2).8.如图所示的装置以加速度2m/s2竖直上升时，装置中斜面体的倾角α=37°.质量为10kg的小球对斜面的压力是n;对竖直板的压力是n(g取10m/s2).三、计算题9.质量为200kg的物体，置于升降机内的台秤上，从静止开始上升，运动过程中台秤的示数f与时间t的关系用如图7-6所示，求升降机在这段时间上升的高度.(g取10m/s2)10.如图所示，固定在地面上的斜面体b，质量为m，与水平方向的夹角为α，物体a的质量为m，a与b之间无摩擦，当a以初速度v0沿斜面向上滑动时，b对地面的压力多大?。
高一物理动力学两类基本问题 超重和失重练习题
寒假作业6 动力学两类基本问题 超重和失重一、单项选择题：（本题共7小题，每小题6分，共42分．在每小题给出的四个选项中，只有一项是符合题目要求的）1．(2022·肥城市教学研究中心模拟预测)2021年9月17日，神舟十二号返回舱成功着陆．当返回舱距离地面10 km 左右时，先后打开引导伞、减速伞和主伞，以此保证返回舱以较柔和的方式实现多次减速，防止航天员一次受到过大的冲击力．在返回舱即将着陆时，安装在返回舱底部的反推发动机点火工作，保证返回舱最后落地时速度小于2 m/s.下列说法正确的是( )A ．返回舱打开引导伞后处于失重状态B ．返回舱打开减速伞后处于失重状态C ．返回舱打开主伞时处于失重状态D ．反推发动机点火瞬间返回舱处于超重状态2.(2022·邯郸市第一中学高二学业考试)一个倾角为θ＝37°的斜面固定在水平面上，一个质量为m ＝1.0 kg 的小物块(可视为质点)以v 0＝4.0 m/s 的初速度由底端沿斜面上滑，小物块与斜面的动摩擦因数μ＝0.25.斜面足够长，已知sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，g 取10 m/s 2.小物块上滑的最大距离为( )A ．1.0 mB ．2.2 mC ．0.8 mD ．0.4 m3．(2022·玉溪市通海县第三中学高一期末)某人在地面上最多可举起50 kg 的物体，某次他在竖直向上运动的电梯中最多举起了60 kg 的物体，据此判断此时电梯加速度的大小和方向为(g ＝10 m/s 2)( )A ．2 m/s 2，竖直向上B ．53m/s 2，竖直向上 C ．2 m/s 2，竖直向下D ．53m/s 2，竖直向下4.(2022·福建省漳平第一中学模拟预测)某工地上一塔吊通过一钢丝绳竖直向上提升一重物，若重物运动过程的v －t 关系图像如图所示，则下列分析正确的是( )A ．0～45 s 内重物上升的高度为45 mB ．10～40 s 内钢丝绳最容易断裂C ．0～40 s 内重物一直处于超重状态D ．0～10 s 内重物的平均速度等于40～45 s 内的平均速度5．(2022·孝感市云梦县黄香高级中学高一期末)受2022年北京冬奥会的影响，滑雪运动在我国受到人民群众的广泛欢迎．如图甲所示，一名滑雪爱好者(可视为质点)穿着滑雪板(未带滑雪杖)从山坡上A 点由静止滑下，经B 点滑上水平面，不计滑雪爱好者经过B 点时的速率变化，滑雪爱好者在斜面和水平面上运动的速率随时间的变化图像如图乙所示．已知斜面与水平面的夹角为37°，滑雪板与斜面、水平面间的动摩擦因数相等，不计空气阻力，重力加速度为g ＝10 m/s 2，sin 37°＝0.6.则滑雪板与斜面间的动摩擦因数为( )A ．211B ．831C ．12D ．456.(2022·驻马店市基础教学研究室高一期末)水平面上有一质量为1 kg 的物体正在向左运动，当物体的速度为4 m/s 时对物体施加水平向右的恒力F ，F 大小为3 N ，物体与水平面间的动摩擦因数为0.1，重力加速度g 取10 m/s 2，则从施加力F 开始2 s 内，物体发生的位移为( )A ．4 mB ．2 mC ．1 mD ．07.(2022·丽水市高一开学考试)如图，从O点引出三条光滑轨道OA、OB、OC，其中OA沿竖直方向，OB垂直斜面，从O点沿三条轨道释放三个小球，则小球先到达斜面的轨道是()A．OAB．OBC．OCD．因为OC方向未知，无法确定二、多项选择题：（本题共3小题，每小题8分，共24分．在每小题给出的四个选项中，有多项符合题目要求．全部选对的得8分，选对但不全的得4分，有选错的得0分．）8.某商场安装了智能化电动扶梯，无人站在扶梯上时扶梯运转得很慢．现有顾客乘扶梯下楼，扶梯自动先加速再匀速运转．下列说法正确的是()A．扶梯匀速运转过程中，顾客受到的支持力大小等于扶梯受到的压力大小B．扶梯加速运转过程中，顾客受到的支持力大小等于扶梯受到的压力大小C．扶梯加速运转过程中，顾客处于失重状态D．扶梯加速运转过程中，顾客共受到两个力作用9．(2022·西安市长安一中高一月考)如图是某同学站在压力传感器上做下蹲－起立的动作时传感器记录的压力随时间变化的图线，纵坐标为压力，横坐标为时间．由图线可知，该同学的体重约为650 N，除此以外，还可以得到以下信息()A．1 s时人处在下蹲的最低点B．2 s时人处于下蹲静止状态C．下蹲过程中人处于先失重后超重的状态D．0～4 s内该同学做了2次下蹲－起立的动作10．(2022·上饶市阶段练习)东京奥运会上，中国体育健儿表现出高昂斗志、顽强作风、精湛技能，生动诠释了奥林匹克精神和中华体育精神，实现了“使命在肩、奋斗有我”的人生誓言．中国10米跳台选手全红婵凭借“水花消失术”勇夺桂冠，一战成名．在女子10 m跳台的决赛中，全红婵竖直向上跳离跳台的速度为5 m/s，竖直入水后到速度减为零的运动时间与空中运动时间相等，假设所受水的阻力恒定，该运动过程中全红婵可看成质点，不计空气阻力，全红婵的体重为35 kg，重力加速度大小为g＝10 m/s2，则() A．全红婵在空中运动的时间为1.5 sB．入水后全红婵受到水的阻力为612.5 NC．全红婵入水时速度为10 m/sD．跳离跳台后上升阶段全红婵处于失重状态三、非选择题：（本题共3小题，共34分）11．(8分)质量M ＝50 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，测力计下挂着一个质量m ＝1 kg 的物块A .在升降机运动的某段时间内，人看到弹簧测力计的示数为8 N ．g 取10 m/s 2.(1)(3分)求此时升降机加速度的大小和方向；(2)(3分)求此时人对地板的压力大小；(3)(2分)请你判断此时升降机在向上运动还是在向下运动，升降机处于超重状态还是失重状态．12．(12分)(2022·浙江6月选考)物流公司通过滑轨把货物直接装运到卡车中，如图所示，倾斜滑轨与水平面成24°角，长度l 1＝4 m ，水平滑轨长度可调，两滑轨间平滑连接．若货物从倾斜滑轨顶端由静止开始下滑，其与滑轨间的动摩擦因数均为μ＝29，货物可视为质点(取cos 24°＝0.9，sin 24°＝0.4，重力加速度g ＝10 m/s 2)．(1)(4分)求货物在倾斜滑轨上滑行时加速度a 1的大小；(2)(4分)求货物在倾斜滑轨末端时速度v 的大小；(3)(4分)若货物滑离水平滑轨末端时的速度不超过2 m/s ，求水平滑轨的最短长度l 2.13．(14分)如图甲所示，质量m＝1 kg的物块在平行于斜面向上的拉力F作用下从静止开始沿斜面向上运动，t＝0.5 s时撤去拉力，利用速度传感器得到其速度随时间变化的图像(v－t图像)如图乙所示，g取10 m/s2，求：(1)(4分)0～2 s内物块的位移大小x和通过的路程L；(2)(6分)拉力F的大小；(3)(4分)斜面对物块的滑动摩擦力F f的大小．。
高中物理必修一【超重和失重】专题训练习题
高中物理必修一【超重和失重】专题训练习题［基础达标练］1.下列关于超重与失重的说法正确的是（）A.超重就是物体的重力增加了B.失重就是物体的重力减少了C.完全失重就是物体的重力没有了D.不论是超重、失重，还是完全失重，物体所受的重力是不变的解析：不论是超重、失重，还是完全失重，其实质是物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力比重力大或比重力小，物体所受的重力是不变的，故D正确。
答案：D2.（多选）人站在电梯内的体重计上，当体重计的示数增大时，可能的原因是（）A.电梯以很大的速度上升B.电梯减速下降C.电梯减速上升D.电梯加速上升解析：电梯速度很大，若匀速上升，重力等于支持力，F N=mg,A错误；电梯减速上升或加速下降，加速度方向都向下，电梯处于失重状态，体重计示数小于重力，示数变小，C错误；电梯减速下降或加速上升时，加速度方向向上，处于超重状态，根据牛顿第二定律有F N-mg=ma,则F N=mg+ma>mg,体重计示数增大，B、D正确。
答案：BD3.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（）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。
答案：C4.“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动。
某人做蹦极运动，所受绳子拉力厂的大小随时间看变化的情况如图所示。
将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g。
据图可知，此人在蹦极过程中的最大加速度约为（）A.gB.2gC3g D.4g39F-mg解析：由图像可知mg=3F0，绳子最大拉力为F=9F0，最大加速度a二3mg-mg=2g,B正确。
高中物理超重与失重计算题专题训练含答案
高中物理超重与失重计算题专题训练含答案姓名：__________ 班级：__________考号：__________一、计算题（共15题）1、电梯内有一质量为M的物体，放在一水平台秤上，当电梯以g/3的加速度匀加速下降时，台秤的示数为多少？2、一个质量m=50kg的人在地面上最多能举起=55kg的重物，求：（取（1）在以匀加速上升的升降机中，他最多能举起的重物的质量（2）在以匀减速上升的升降机中，他最多能举起的重物的质量3、质量为60 kg的人，站在升降机中的体重计上，升降机做下列各种运动时，体重计的读数是多少？(g＝10 m/s2)(1)升降机匀速上升；(2)升降机以4 m/s2的加速度加速上升；(3)升降机以5 m/s2的加速度加速下降．4、如图所示，某同学蹲在台秤上不动，此时台秤上的示数为50kg，她将台秤搬到电梯中仍然蹲在台秤上不动，电梯运动后，该同学看到台秤上的示数为40kg不变，请你帮助她分析一下电梯的运动情况。
（g取10m/s2）5、质量是60kg的人站在升降机中的体重计上（g取10m/s2），求：(1) 升降机匀速上升时体重计的读数；(2) 升降机以4m/s2的加速度匀加速上升时体重计的读数；(3) 当体重计的读数是420N时，判断升降机的运动情况。
6、质量是60kg的人站在升降机中的体重计上，当升降机做下列各种运动时，体重计的读数是多少？（g=10m/s2）（1）升降机匀速上升；（2）升降机以4m/s2的加速度匀加速上升；（3）升降机以5m/s2的加速度匀加速下降．7、竖直升降的电梯内的天花板上悬挂着一根弹簧秤，如图所示，弹簧秤的秤钩上悬挂一个质量m=4kg的物体，试分析下列情况下电梯各种具体的运动情况（g取10m/s2）：（1）当弹簧秤的示数T1=40N，且保持不变．（2）当弹簧秤的示数T2=32N，且保持不变．（3）当弹簧秤的示数T3=44N，且保持不变．8、某人在地面上最多能举起60kg的物体，而在一个加速下降的电梯里最多能举起80kg的物体．求：（1）此电梯的加速度为多少？（2）若电梯以此加速度上升，则此人在电梯里最多能举起物体的质量是多少？（g=10m/s2）9、质量为25kg的小孩坐在秋千板上，小孩重心离系绳的横粱2.5m．如果秋千板摆到最低点时，小孩运动速度的大小是5m/s，她对秋千板的压力是多大？g=10m/s2．10、假定神舟5号飞船在发射后3s内竖直上升了l80m，上升过程是初速为零的匀加速直线运动，求飞船内质量为60kg的宇航员对座椅的压力多大? g取10m／s211、一同学家住在23层高楼的顶楼．他想研究一下电梯上升的运动过程．某天他乘电梯上楼时携带了一个质量为5kg的重物和一个量程足够大的台秤，他将重物放在台秤上．电梯从第1层开始启动，一直运动到第23层停止．在这个过程中，他记录了台秤在不同时段内的读数如下表所示．时间/s 台秤示数/N电梯启动前50.00～3.0 58.03.0～13.0 50.013.0～19.0 46.019.0以后50.0根据表格中的数据，求：（1）电梯在最初加速阶段和最后减速阶段的加速度大小；（2）电梯在中间阶段上升的速度大小；（3）该楼房平均每层楼的高度．12、科研人员乘气球进行科学考察．气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为990 kg．气球在空中停留一段时间后，发现气球漏气而下降，及时堵住．堵住时气球下降速度为1 m/s，且做匀加速运动，4 s内下降了12 m．为使气球安全着陆，向舱外缓慢抛出一定的压舱物．此后发现气球做匀减速运动，下降速度在5分钟内减少3 m/s．若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略，重力加速度g＝9.89 m/s2，求抛掉的压舱物的质量．13、（2013河北省石家庄名校质检）北京欢乐谷游乐场天地双雄是目前亚洲唯一的双塔太空梭．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 m/s2，问：(1)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多大？(2)当座舱落到离地面高度为15 m的位置时，手要用多大的力才能托住饮料瓶？14、为了测量某住宅大楼每层的平均高度(层高)及电梯运行情况，甲、乙两位同学在一楼电梯内用电子体重计及秒表进行了以下实验。
高一物理超重失重试题答案及解析
高一物理超重失重试题答案及解析1.宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动，飞船舱内有一质量为m的人站在可称体重的台秤上，用R表示地球的半径，g表示地球表面处的重力加速度，g' 表示宇宙飞船所在处的地球引力加速度，N表示人对秤的压力，下列关系式中正确的是（）A．g'=g B．g'=0C．N= m g D．N=0【答案】D【解析】设地球质量为M，忽略地球自转，当人在地面时，万有引力可近似等于重力：，解得：，当宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动时，根据牛顿第二定律得：，解得：宇宙飞船所在处的地球引力加速度，所以，故A、B错误；当宇宙飞船绕地心做半径为r的匀速圆周运动时，万有引力全部用来提供向心力，飞船舱内物体处于完全失重状态，所以人对秤的压力为零，故C错误，D正确。
所以选D。
【考点】本题考查万有引力定律及其应用，意在考查考生对天体表面重力加速度的求解方法的掌握情况及对失重和超重现象的理解。
2.蹦极”是一项刺激的极限运动，质量为m的运动员将一端固定的长弹性绳绑在踝关节处，从几十米高处跳下。
在某次蹦极中，弹性绳弹力F的大小随时间t的变化图象如图所示。
将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，弹性绳中弹力与伸长量的关系遵循胡克定律，空气阻力不计。
下列说法正确的是A．t1～t2时间内运动员处于超重状态B．t4时刻运动员具有向上的最大速度C．t3时刻运动员的加速度为零D．t3时刻弹性绳弹力F大于2mg 【答案】 BD【解析】试题分析:在t1～t2时间内，运动员合力向下，加速下降，失重，故A错误；t4时刻运动员受到的重力和拉力平衡，加速度为零，具有最大的向上的速度，故B正确；t3时刻弹力大于重力，合力方向向上，所以运动员的加速度不为零，所以C错；t3时刻是弹性绳伸得最长的时刻，速度为0，而弹性绳刚伸直时，速度不为0，由对称性可知，由t1～t2这段时间里弹性绳的形变量x 12小于t2～t3这段时间里弹性绳的形变量x23，由胡克定律可知 t2时kx12=mg，t3时F=k(x12+x23)>2kx12=2mg，所以D正确【考点】超重和失重3.如图所示，质量为50kg的小红同学站在升降机中的磅秤上，某一时刻她发现磅秤的示数为40kg，则在该时刻升降机可能是以下列哪种方式运动()A．匀速上升B．加速上升C．减速上升D．加速下降【答案】CD【解析】质量为50kg，这是人的真实的质量，发现磅秤的示数是40kg，说明人的重力小了，是处于失重状态，所以应该有向下的加速度，那么此时的运动可能是向下加速运动，也可能是向上减速运动，所以CD正确．【考点】考查了超重失重4.高层住宅与写字楼已成为城市中的亮丽风景，电梯是高层住宅与写字楼必配的设施。
(江苏专用版)2020版高考物理大一轮复习 第三章 第3讲 超重和失重 牛顿运动定律的综合应用精练
第3讲超重和失重牛顿运动定律的综合应用一、单项选择题1.如下图,小芳在体重计上达成下蹲动作,以下F-t图像能反响体重计示数随时间变化的是( )答案 C 对人的运动过程剖析可知,人下蹲的过程能够分红两段:人在加快下蹲的过程中,有向下的加快度,处于失重状态,此时人对传感器的压力小于人的重力;在减速下蹲的过程中,加快度方向向上,处于超重状态,此时人对传感器的压力大于人的重力,故C项正确,A、B、D项错误。
2.物体由静止开始做直线运动,则上下两图对应关系正确的选项是(图中F表示物体所受的协力,a表示物体的加快度,v表示物体的速度,x表示物体的位移)( )答案 B A选项中a与F的图像应一致,因此A项错;C、D选项中速度先增大后减小时,因为速度没改变方向,位移应当连续增大,因此C、D项错误;B选项中前半段加快度为正定值,是匀加快直线运动,后半段是匀减速直线运动,B选项是正确的。
3.(2019运河中学月考)质量为M的圆滑圆槽放在圆滑水平面上,一水平恒力F作用在其上促进质量为m 的小球静止在圆槽上,如下图,则( )MMM +MMMM +MC.水平恒力F 变大后,假如小球仍静止在圆槽上,小球对圆槽的压力增大D.水平恒力F 变大后,假如小球仍静止在圆槽上,小球对圆槽的压力减小答案 C 由整体法可求得系统的加快度a=MM +M ,小球对圆槽的压力F N =m √M 2+M 2=m √M 2+M 2(M +M )2,当F 增大后,F N 增大,只有C 项正确。
4.(2018课标Ⅰ,15,6分)如下图,轻弹簧的下端固定在水平桌面上,上端放有物块P,系统处于静止状态。
现用一竖直向上的力F 作用在P 上,使其向上做匀加快直线运动,以x 表示P 走开静止地点的位移,在弹簧恢还原长前,以下表示F 和x 之间关系的图像可能正确的选项是( )答案 A 设物块P 静止时弹簧的压缩量为L,当物块P 位移为x 时,弹簧弹力为k(L-x),依据牛顿第二定律有F+k(L-x)-mg=ma,即F=kx+ma+mg-kL,可见,F 与x 是一次函数关系,A 项正确。
完整高中物理必修一超重和失重含练习解析
超重和失重【学习目标】1．理解超重和失重现象的含义。
2．能通过牛顿定律对超重和失重进行定量地分析。
【要点梳理】要点一、超重与失重(1)提出问题你乘过垂直升降式电梯吗?当电梯开始启动上升时，你会心慌同时也会充分体验到“脚踏实地”的感觉，电梯即将停止上升时，则会头晕同时有种“飘飘然”的感觉，这就是失重和超重造成的．(2)实重与视重①实重：物体实际所受的重力．物体所受重力不会因物体运动状态的改变而变化．②视重：当物体在竖直方向上有加速度时(即a≠0)，物体对弹簧测力计的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力，此时弹簧测力计或台秤的示数叫物体的视重．【说明】正因为当物体在竖直方向有加速度时视重不再等于实重，所以我们在用弹簧测力计测物体重力时，强调应在静止或匀速运动状态下进行．(3)超重和失重现象①超重现象：当人在电梯中开始上升时，感觉对底板的压力增大，即当物体具有竖直向上的加速度时，这个物体对支持面的压力(或对悬挂绳的拉力)大于它所受的重力，称为超重现象．如用弹簧竖直悬挂一重物静止，当用力提弹簧使重物加速上升时，弹簧伸长，弹力就会变大，这就是一种超重现象．②失重现象：当人在电梯中开始下降时，感觉对底板的压力减小，即当物体具有向下的加速度时，这个物体对支持而的压力(或悬挂绳的拉力)小于它所受的重力，称为失重现象．如果物体对支持面的压力(或对悬挂绳的拉力)等于零，叫完全失重现象．如用弹簧竖直悬挂着一重物保持静止，人拿着悬挂点加速下移时，弹簧会缩短，说明弹力变小，这就是一种失重现象．若人松手，让弹簧和重物一起自由下落，则弹簧的示数为零，此为完全失重现象．【注意】a．超重与失重现象，仅仅是一种表象，好像物体的重力时大时小．处于平衡状态时，物体所受的重力大小等于支持力或拉力，但当物体在竖直方向上做加速运动时，重力和支持力(或托力)的大小就不相等了．所谓超重与失重，只是拉力(或支持力)的增大或减小，是视重的改变．b．物体处于超重状态时，物体不一定是竖直向上做加速运动，也可以是竖直向下做减速运动．即只要物体的加速度方向是竖直向上的，物体都处于超重状态．物体的运动方向可能向上，也可能向下．同理，物体处于失重状态时，物体的加速度竖直向下，物体既可以做竖直向下的加速运动，也可以做竖直向上的减速运动．aa方向竖直向0≠ c．物体不在竖直方向上运动，只要其加速度在竖直方向上有分量，即时，则当yy a方向竖直向下时，物体处于失重状念．上时，物体处于超重状态；当y d．当物体正好以向下的大小为g的加速度运动时，这时物体对支持面、悬挂物完全没有作用力，即视重为零，称为完全失重．完全失重状态下发生的现象，我们可以这样设想，假若地球上重力消失，则重力作用下产生的所有现象都将消失，如天平失效、体重计不能使用、小球不会下落等等．③超重和失重的判断方法：若物体加速度已知，看加速度的方向，方向向上超重，方向向下失重．若物体的视重已知，看视重与重力的大小关系，视重大于重力，超重；视重小于重力，失重．要点二、超重、失重问题的处理方法超重、失重现象的产生条件是具有竖直方向的加速度，我们用牛顿第二定律可以分析到其本质，故对超重、失重问题的处理方法有：(1)用牛顿第二定律去定量地列方程分析，以加速度方向为正方向，列方程，注意使用牛顿第三定律，因为压力和支持力并不是一回事，同时注意物体具有向上(或向下)的加速度与物体向上运动还是向下运动无关．(2)对连接体问题的求解，如测力计、台秤示数变化的问题，对于其中一物体(或物体中的一部分)所处运动状态的变化，而导致系统是否保持原来的平衡状态的判断，若用“隔离法”分别进行受力分析，再通过对系统整体的运动状态的分析推理而得出结论固然可以，但繁琐费力．如果从整体观点出发，用系统的重心发生的超重、失重现象进行分析判断，则会更加简捷方便．【典型例题】类型一、对超重和失重的理解例1、下列说法中正确的是( )A．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态B．蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态D．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态【思路点拨】超重的本质是具有向上的加速度，失重的本质是具有向下的加速度。
江苏省高考物理总复习 牛顿运动定律、牛顿运动定律的应用超重和失重 牛顿运动定律的应用练习13 含答案
牛顿运动定律的应用 (13)1．在一种叫做“蹦极跳”的运动中，质量为m的游戏者系一根长L、弹性优良的轻质柔软橡皮绳，从高处由静止开始下落1.5 L时到达最低点，若在下落过程中不计空气阻力，则以下说法正确的是( )A.速度先增大后减小B.加速度先增大后减小C.动能增加了mgLD.势能减少了mgL2．关于经典力学和量子力学，下列说法中正确的是( )A．不论是对宏观物体，还是微观粒子，经典力学和量子力学都是适用的B．量子力学适用于宏观物体的运动，经典力学适用于微观粒子的运动C．经典力学适用于宏观物体的运动，量子力学适用于微观粒子的运动D．上述说法都是错误的3．物体沿一直线运动，它在某段时间内中间位置处的速度为v1，在中间时刻的速度为v2.则以下说法正确的是( )A．当物体做匀加速直线运动时，v1>v2B．当物体做匀减速直线运动时，v1>v2C．当物体做匀加速直线运动时，v1＜v2D．当物体做匀减速直线运动时，v1＜v24．下列说法正确的是A．牛顿发现了万有引力定律并最早测出了引力常量B．当原子由高能级向低能级跃迁时会辐射光子C．感应电动势的大小取决于电路中磁通量变化的大小D．卢瑟福通过α粒子散射实验确定了原子核是由质子和中子构成5．质量为2kg的物体，静止放在水平面上，物体与水平面间的动摩擦因数为0.2，当受到8N的水平拉力作用时，（1）物体运动的加速度为多少？（2）经5s物体运动了多远？5s末的速度是多大？（3）5s末撤去拉力，求8s末的速度是多大？（4）5s末撤去拉力，则再经10s的位移是多大？6．下列关于力的说法正确的是（）A．失重就是物体受的重力减小了B．在弹性限度内，弹簧的弹力跟弹簧的长度成正比C．作用力和反作用力作用在不同的物体上D．物体做离心运动是因为受到离心力的作用7．下列说法正确的是 ( )A．人走路时，地对脚的力大于脚对地的力，所以人往前走B．运动的物体不可能受到静摩擦力作用C．静止放置在水平桌面上的钢笔对桌面的压力就是钢笔受到的重力D．球由静止释放后，球能加速下落，说明力是改变物体运动状态的原因8．一辆汽车在水平公路上行驶，车受的阻力为车重的0.01倍，当速度为4m/s时，加速度为0.4m/s2.若保持此时的功率不变继续行驶，汽车能达到的最大速度是__________m/s.（g=10m/s2）9．航空母舰以一定的速度航行，以保证飞机能安全起飞，某航空母舰上的战斗机起飞时的最大加速度是a=5.0m/s2，速度须达V=50m/s才能起飞，该航空母舰甲板长L=160m，为了使飞机能安全起飞，航空母舰应以多大的速度V0向什么方向航行？10．一辆汽车以72km/h的速度在平直公路上行驶，司机突然发现前方公路上有一只小鹿，于是立即刹车，汽车在4s内停了下来，使小动物免受伤害．假设汽车刹车过程中做匀减速直线运动，试求汽车刹车过程中的加速度．参考答案：1．答案： A解析：2．答案： C解析：经典力学和量子力学都有各自的适用范围和各自的优缺点，两者起到了互补的作用．3．答案： AB解析：当物体做匀加速直线运动时，中间位置处在中间时刻的后面，所以v1>v2，选项A对，C错.当物体做匀减速直线运动时，中间位置处在中间时刻的前面，所以v1>v2，选项B对，D 错.4．答案： B解析：5．答案： 2m/s2，25m，10m/s，4m/s,25m解析：6．答案：C解析：7．答案： D解析：8．答案： )209．答案：航空母舰应以10m/s的速度V0向飞机起飞时的方向航行解析：为保证飞机能安全起飞，航空母舰的航行方向即为飞机起飞时的方向，而它的速度即为飞机的初速度．以航空母舰参照物，有由得：（v-v0）2=2as代入得：（50-v0）2=2×5×160解得v0=10m/s10．答案：大小为5m/s2，方向与运动方向相反．。
江苏省启东中学高中物理总复习：牛顿运动定律_牛顿运
超重和失重课后练习(1)1．在2008年北京奥运会上，比利时选手埃勒博第一跳轻松跃过2.05米的横杆，凭借这一成绩获得北京奥运会女子跳高冠军，假设埃勒博体重为m＝50 kg.忽略空气阻力．g取10 m/s2，则下列说法正确的是( )A．埃勒博下降过程处于失重状态B．埃勒博起跳以后在上升过程处于超重状态C．埃勒博起跳时地面对她的支持力大于她的重力D．起跳以后上升过程和下降过程均处于失重状态2．某人站在升降机底板的台秤上，从台秤的示数看到自己的体重减轻20%，则升降机的运动情况是（）以0.2ｇ匀加速上升或以0.8ｇ匀减速下降以0.2ｇ匀减速上升或以0.8ｇ匀加速下降以0.8ｇ匀加速上升或以0.2ｇ匀减速下降以0.8ｇ匀减速上升或以0.2ｇ匀加速下降3．某同学用一个空的“易拉罐”做实验，他在靠近罐底的侧面打一个小洞，用手指堵住洞口，向“易拉罐”里面注满水，再把它悬挂在电梯的天花板上。
当电梯静止时，他移开手指，水就从洞口喷射出来，在水未流完之前，电梯启动加速上升。
关于电梯启动前、后的两个瞬间水的喷射情况，下列说法中正确的是（）A．电梯启动前后水的喷射速率不变 B．电梯启动后水不再从孔中喷出C．电梯启动后水的喷射速率突然变大 D．电梯启动后水的喷射速率突然变小4．在升降机内使用弹簧秤和天平测量物体重力和质量，正确的说法是（）A．只有匀速运动时，弹簧秤测量的重力才是正确的B．只有匀速运动时，天平测量的质量才是正确的C．无论做什么运动，用弹簧秤测量的重力不正确D．无论做什么运动，用天平测量的质量是正确的5．在电梯内用弹簧秤测某物体的重力，在下列情况中，弹簧秤示数最小的是（）A．电梯以2m/s2的加速度加速上升B．电梯以2.5m/s2的加速度减速上升C．电梯以3m/s2的加速度减速下降D．电梯以2m/s2的加速度加速下降6．电梯中的弹簧秤上挂着一个物体，可以使弹簧秤读数减小的情况有（）A．电梯加速上升 B.电梯减速上升C．电梯减速下降 D.电梯加速下降7．正在向上运动的升降机底板上放一磅秤，磅秤上放一物体，当磅秤的读数大于物体真实重量时，升降机正在做（）A．减速上升B．加速上升C．减速下降D．加速下降8．绕地球做圆周运动的人造卫星中，有一与内壁相接触的物体，这个物体（）A．受到地球的吸引力和卫星内壁的支持力的作用B．受到地球的吸引力和向心力的作用C．物体处于失重状态，不受任何力的作用D．只受地球吸引力的作用9．电梯内的弹簧测力计上挂着一个物体，下列几种情况，弹簧秤示数最小的为：（）A．电梯以2 m／s2的加速度加速上升 B.电梯以3 m／s2的加速度减速上升C．电梯以3 m／s2的加速度减速下降 D.电梯以2 .5m／s2的加速度加速下降10．关于超、失重，下列说法正确的是（）A．物体超、失重是因为地球吸引异常引起的B．物体超重运动方向一定向上C．物体失重运动方向一定向下D．只要加速度的方向向上物体即处于超重参考答案：1．答案： ACD解析：上升和下降过程中，埃勒博只受到重力作用，加速度向下，均处于失重状态，A、D选项均正确B选项错误；起跳时埃勒博向上加速，加速度向上，地面对她的支持力大于她的重力，C 选项正确．2．答案： B3．答案： C解析：当电梯不动时，水只是在重力的重力的作用下流出，此时流出的水做的是自由落体运动，当电梯加速上升时，此时电梯处于超重状态，水受到的作用力也要变大，所以水的喷射速率会变大，所以C正确，ABD错误．故选C．4．答案： A解析：因为弹簧秤示数F满足关系：F=mg±ma,只有a=0时，F=mg,故选项A对.只要不是完全失重，天平所称出的就是物体的质量.在完全失重状态下，天平也无法测量物体质量.5．答案： B解析：设物体的质量为m．A．以物体为研究对象，设弹簧称的拉力大小为F1，由牛顿第二定律得：F1-mg=ma1，代入解得F1=12mB．以物体为研究对象，设弹簧称的拉力大小为F2，由牛顿第二定律得：mg-F2=ma2，代入解得F2=7.5mC．以物体为研究对象，设弹簧称的拉力大小为F3，由牛顿第二定律得：F3-mg=ma3，代入解得F3=13mD．以物体为研究对象，设弹簧称的拉力大小为F4，由牛顿第二定律得：mg-F4=ma4，代入解得F4=8m6．答案： AD7．答案： BC解析：由题题，磅秤的读数大于物体真实重量，说明物体对磅秤的压力大于物体的重力，升降机处于超重状态，根据牛顿第二定律得知，物体的加速度方向向上，而速度方向可能向上，也可能向下，则升降机可能加速上升，也可能减速下降．8．答案： D解析：由于飞船内的物体受到的万有引力充当向心力；故加速度竖直向下，处于完全失重状态；故人造卫星与内壁间没有相互挤压；故物体只受地球的吸引力9．答案： B10．答案： D解析：考点：超重和失重.分析:当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度；当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；如果没有压力了，那么就是处于完全失重状态，此时向下加速度的大小为重力加速度g．重力没有变化．解答:解：A、超重、失重时，重力没有变化，是视重发生变化，不是因为地球吸引异常引起的．故A错误．B．超重是物体对支持物的压力增大，大于重力，加速度的方向向上，而速度的方向可能向下，如向下做减速运动的过程中．故B错误．C．失重时加速度方向向下，速度方向可能向上．故C错误．D．超重是物体对支持物的压力增大的现象，根据牛顿第二定律可知，超重时加速度的方向向上：N=mg+ma，支持力大于重力．故D正确．故选：D．点评:本题主要考查了对超重失重现象的理解，人处于超重或失重状态时，人的重力并没变，只是对支持物的压力变了．。
高一物理 超重和失重 典型例题解析
高一物理 超重和失重 典型例题解析【例1】竖直升降的电梯内的天花板上悬挂着一根弹簧秤，如图24－1所示，弹簧秤的秤钩上悬挂一个质量m ＝4kg 的物体，试分析下列情况下电梯的运动情况(g 取10m/s 2)：(1)当弹簧秤的示数T 1＝40N ，且保持不变．(2)当弹簧秤的示数T 2＝32N ，且保持不变．(3)当弹簧秤的示数T 3＝44N ，且保持不变．解析：选取物体为研究对象，它受到重力mg 和竖直向上的拉力T 的作用．规定竖直向上方向为正方向．(1)当T 1＝40N 时，根据牛顿第二定律有T 1－mg ＝ma 1，解得这时电梯的加速度＝－＝－×＝，由此可见，电梯处于a 404104m /s 012T mg m 1 静止或匀速直线运动状态．(2)当T 2＝32N 时，根据牛顿第二定律有T 2－mg ＝ma 2，解得这时电梯的加速度＝＝＝－．式中的负号表a 2m /s 22T mg m m s 2232404--/ 示物体的加速度方向与所选定的正方向相反，即电梯的加速度方向竖直向下．电梯加速下降或减速上升．(3)当T 3＝44N 时，根据牛顿第二定律有T 3－mg ＝ma 3，解得这时电梯的加速度＝＝－＝．为正值表示电梯a 44404m /s 1m /s a 3223T mg m 3- 的加速度方向与所选的正方向相同，即电梯的加速度方向竖直向上．电梯加速上升或减速下降． 点拨：当物体加速下降或减速上升时，亦即具有竖直向下的加速度时，物体处于失重状态；当物体加速上升或减速下降时，亦即具有竖直向上的加速度时，物体处于超重状态．【例2】举重运动员在地面上能举起120kg 的重物，而在运动着的升降机中却只能举起100kg 的重物，求升降机运动的加速度．若在以2.5m/s 2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？(g 取10m/s 2)解析：运动员在地面上能举起120kg 的重物，则运动员能发挥的向上的最大支撑力F ＝m 1g ＝120×10N ＝1200N ，在运动着的升降机中只能举起100kg 的重物，可见该重物超重了，升降机应具有向上的加速度对于重物，－＝，所以＝＝－×＝；F m g m a a 120010010100m /s 2m /s 221122F m g m -22当升降机以2.5m/s 2的加速度加速下降时，重物失重．对于重物，m g F m a m 120010 2.5kg 160kg 3323－＝，得＝＝－＝．F g a -2 点拨：题中的一个隐含条件是：该运动员能发挥的向上的最大支撑力(即举重时对重物的最大支持力)是一个恒量，它是由运动员本身的素质决定的，不随电梯运动状态的改变而改变．【例3】如图24－2所示，是电梯上升的v ～t 图线，若电梯的质量为100kg ，则承受电梯的钢绳受到的拉力在0～2s 之间、2～6s 之间、6～9s 之间分别为多大？(g 取10m/s 2)解析：从图中可以看出电梯的运动情况为先加速、后匀速、再减速，根据v －t 图线可以确定电梯的加速度，由牛顿运动定律可列式求解对电梯的受力情况分析如图24－2所示：(1)由v －t 图线可知，0～2s 内电梯的速度从0均匀增加到6m/s ，其加速度a 1＝(v t －v 0)/t ＝3m/s 2由牛顿第二定律可得F 1－mg ＝ma 1解得钢绳拉力 F 1＝m(g ＋a 1)＝1300 N(2)在2～6s 内，电梯做匀速运动．F 2＝mg ＝1000N(3)在6～9s 内，电梯作匀减速运动，v 0＝6m/s ，v t ＝0，加速度a 2＝(v t －v 0)/t ＝－2m/s 2由牛顿第二定律可得F 3－mg ＝ma 2，解得钢绳的拉力F 3＝m(g ＋a 2)＝800N ．点拨：本题是已知物体的运动情况求物体的受力情况，而电梯的运动情况则由图象给出．要学会从已知的v～t图线中找出有关的已知条件．【问题讨论】在0～2s内，电梯的速度在增大，电梯的加速度恒定，吊起电梯的钢绳拉力是变化的，还是恒定的？在2～6s内，电梯的速度始终为0～9s内的最大值，电梯的加速度却恒为零，吊起电梯的钢绳拉力又如何？在6～9s内，电梯的速度在不断减小，电梯的加速度又是恒定的，吊起电梯的钢绳拉力又如何？请你总结一下，吊起电梯的钢绳的拉力与它的速度有关，还是与它的加速度有关？【例4】如图24－3所示，在一升降机中，物体A置于斜面上，当升降机处于静止状态时，物体A恰好静止不动，若升降机以加速度g竖直向下做匀加速运动时，以下关于物体受力的说法中正确的是[ ] A．物体仍然相对斜面静止，物体所受的各个力均不变B．因物体处于失重状态，所以物体不受任何力作用C．因物体处于失重状态，所以物体所受重力变为零，其它力不变D．物体处于失重状态，物体除了受到的重力不变以外，不受其它力的作用点拨：(1)当物体以加速度g向下做匀加速运动时，物体处于完全失重状态，其视重为零，因而支持物对其的作用力亦为零．(2)处于完全失重状态的物体，地球对它的引力即重力依然存在．答案：D【例5】如图24－4所示，滑轮的质量不计，已知三个物体的质量关系是：m1＝m2＋m3，这时弹簧秤的读数为T．若把物体m2从右边移到左边的物体m1上，弹簧秤的读数T将[ ] A．增大B．减小C．不变D．无法判断点拨：(1)若仅需定性讨论弹簧秤读数T的变化情况，则当m2从右边移到左边后，左边的物体加速下降，右边的物体以大小相同的加速度加速上升，由于m1＋m2＞m3，故系统的重心加速下降，系统处于失重状态，因此T＜(m1＋m2＋m3)g．而m2移至m1上后，由于左边物体m1、m2加速下降而失重，因此跨过滑轮的连线张力T0＜(m1＋m2)g；由于右边物体m3加速上升而超重，因此跨过滑轮的连线张力T0＞m3g．(2)若需定量计算弹簧秤的读数，则将m1、m2、m3三个物体组成的连接体使用隔离法，求出其间的相互作用力T0，而弹簧秤读数T＝2T0，即可求解．答案：B跟踪反馈1．金属小筒的下部有一个小孔A，当筒内盛水时，水会从小孔中流出，如果让装满水的小筒从高处自由下落，不计空气阻力，则在小筒自由下落的过程中[ ] A．水继续以相同的速度从小孔中喷出B．水不再从小孔中喷出C．水将以较小的速度从小孔中喷出D．水将以更大的速度从小孔中喷出2．一根竖直悬挂的绳子所能承受的最大拉力为T，有一个体重为G的运动员要沿这根绳子从高处竖直滑下．若G＞T，要使下滑时绳子不断，则运动员应该[ ] A．以较大的加速度加速下滑B．以较大的速度匀速下滑C．以较小的速度匀速下滑D ．以较小的加速度减速下滑3．在以4m/s 2的加速度匀加速上升的电梯内，分别用天平和弹簧秤称量一个质量10kg 的物体(g 取10m/s 2)，则[ ]A ．天平的示数为10kgB ．天平的示数为14kgC ．弹簧秤的示数为100ND ．弹簧秤的示数为140N4．如图24－5所示，质量为M 的框架放在水平地面上，一根轻质弹簧的上端固定在框架上，下端拴着一个质量为m 的小球，在小球上下振动时，框架始终没有跳起地面．当框架对地面压力为零的瞬间，小球加速度的大小为[ ]A gB C 0D ．．．．()()M m g m M m g m-+ 参考答案：1．B 2．A 3．AD 4．D。
江苏省高三物理一轮失重和超重
课题：牛顿运动定律第 20 讲：牛顿第二定律应用（超重和失重问题）用案日期：2008年 月 日考点： 了解竖直方向上有加速度时物体出现的超重或失重现象知识梳理：超重和失重：当物体处于有竖直方向的加速度时，视重就不等于物体实重了。
当加速度向上时视重大于实重（这种现象叫超重）；当加速度向下时视重小于实重（这种现象叫失重）；当加速度向下且大小为g 时视重为零（这种现象叫完全失重）注意：（1）物体处于“超重”或“失重”状态，地球作用于物体的重力始终存在，大小也无变化；（2）发生“超重”或“失重”现象与物体速度方向无关，只决定于物体的加速度方向；（3）在完全失重状态，平常一切由重力产生的物理现象完全消失。
如单摆停摆、浸在水中的物体不受浮力等。
例题分析例1、如图所示，升降机内质量为m 的小球用轻弹簧系住，悬在升降机内，当升降机以a=3g 加速度减速上升时，弹簧秤的系数为（ a ）A 、2mg/3B 、mg/3C 、4mg/3D 、mg拓展1：若以a=g 加速下降时，则弹簧秤示数为多少？0拓展2：若以a=g/3加速上升时，则弹簧秤示数为多少？4mg/3小 结：通过本例可知：加速度向上时，拉（支持）物体的拉（支持）力大于重力，形成超重；加速度向下时，拉（支持）物体的拉（支持）力小于物体的重力，形成失重。
例2某人在地面上最多能举起质量为60kg 的重物.他在某竖直上升的升降机中能举起质量为75kg 的重物,则升降机的运动状态为 ，加速度大小为a =__2.5____m/s 2；若升降机以同样大小的加速度减速下降，该人在此升降机中最多能举起质量为 45 kg 的物体(取g ＝10m/s 2)。
在题中涉及的三种状态下，人的举力大小是相等,在解此类问题时注意牛顿第二定律的同一性，即是F 、m 和a 都是对于同一过程中同一个物体而言的．1.某同学把一体重秤放在电梯的地板上，他站在体重秤上随电梯运动并观察体重秤示数的变化情况.若已知t 0时刻电梯静止，则下列说法错误的是 AA .t 1和t 2时刻该同学的质量并没有变化，但所受重力发生变化；B .t 1和t 2时刻电梯的加速度方向一定相反；C .t 1和t 2时刻电梯的加速度大小相等，运动方向不一定相反；D .t 3时刻电梯可能向上运动2.下列关于超重和失重现象的描述中正确的是（ D ）A ．电梯正在减速上升，在电梯中的乘客处于超重状态；B ．磁悬浮列车在水平轨道上加速行使时，列车上的乘客处于超重状态；C ．荡秋千时秋千摆到最低位置时，人处于失重状态；D ．“神舟”六号飞船在绕地球做圆轨道运行时，飞船内的宇航员处于完全失重状态。
【高中物理 必修第一册】课时分层作业(二十六) 超重和失重
课时分层作业(二十六)超重和失重A组基础巩固练1．[2023·福建福安月考]无人机广泛应用于军事、科技、生产生活等领域．某架无人机从地面起飞，执行任务后返回地面，无人机在空中处于失重状态的是() A．匀速上升过程B．匀速下降过程C．加速上升过程D．加速下降过程2.如图所示，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()A．水继续以相同的速度从小孔中喷出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3．搭载空间站天和核心舱的长征五号B遥二运载火箭，在我国文昌航天发射场点火升空，随着天和核心舱与火箭成功分离，进入预定轨道，之后太阳能帆板两翼顺利展开且工作正常，发射任务取得圆满成功．空间站可以长期驻留3人，随着航天员在空间站轨道舱内停留时间的增加，体育锻炼成了一个必不可少的环节，下列器材中适宜航天员在空间站轨道舱中进行锻炼的是()A．哑铃B．跑步机C．单杠D．弹簧拉力器4.如图，垂直电梯有一个“轿厢”和一个“对重”通过钢丝绳(曳引绳)将它们连接起来，钢丝绳通过驱动装置(曳引机)的曳引带动使电梯“轿厢”和“对重”在电梯内导轨上做上下运动．某次“轿厢”向上匀减速运动，则()A．“轿厢”处于超重状态B．“对重”处于失重状态C．“对重”向下匀加速运动D．曳引绳受到的拉力大小比“轿厢”重力小5.(多选)如图所示是我国长征火箭把载人神舟飞船送上太空的情景．宇航员在火箭发射与飞船回收的过程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．飞船加速下落时，宇航员处于失重状态C．飞船落地前减速，宇航员对座椅的压力小于其重力D.火箭加速上升时，宇航员对座椅的压力小于其所受支持力6．“反向蹦极”如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的力传感器相连，传感器示数为1 400 N．打开扣环，从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B点上升到最高位置C点，在B点时速度最大．人与装备的总质量为70 kg(可视为质点).不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，则下列说法正确的是()A．在C点，人处于静止状态B．在B点，人处于超重状态C．打开扣环瞬间，人的加速度大小为10 m/s2D．从A点到B点上升过程中，人的加速度不断减小7．[2023·内蒙古包头高一期末]如图为某电梯铭牌，该电梯额定载客数为14人，额定载重量为1 050 kg，当拉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位乘客总质量为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都不会鸣笛警示8．竖直升降的电梯内的天花板上悬挂着一只弹簧测力计，如图所示．弹簧测力计的挂钩上悬挂一个质量m＝4 kg的物体，以竖直向上为正方向，试分析下列各种情况下电梯的运动特点(g取10 m/s2)：(1)弹簧测力计的示数T1＝40 N，且保持不变；(2)弹簧测力计的示数T2＝32 N，且保持不变；(3)弹簧测力计的示数T3＝44 N，且保持不变．(弹簧均处于伸长状态)B组能力提升练9.(多选)图甲是张明同学站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图，点P是他的重心位置．图乙是根据传感器采集到的数据画出的力—时间图线．两图中a～g各点均对应，其中有几个点在图甲中没有画出．取重力加速度g＝10 m/s2.根据图像分析可知()A．张明的重力为1 500 NB．c点位置张明处于失重状态C．e点位置张明处于超重状态D．张明在d点的加速度大于在f点的加速度10．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2 m/s2C．在10～11 s内，台秤示数为F3＝600 ND．在0～11 s内，电梯通过的距离为18 m11．[2023·北京朝阳区期中]如图所示，一个质量为2m的小箱子放在台秤的托盘上，箱内有一质量为m的小球A，A的上端用轻弹簧与箱子的顶部连接，A的下端用不可伸长的细线系在箱子的底部，细线绷紧，拉力大小为mg，整个系统处于静止状态，现将细线剪断，小球A向上运动，不计轻弹簧和细线的质量，下列说法不正确的是()A．未剪断细线前，台秤示数为3mgB．剪断细线的瞬间，台秤示数突然变大C．剪断细线的瞬间，小球A的加速度大小为g，方向竖直向上D．剪断细线后，小球A向上运动至最高点的过程中，台秤示数先减小后增大12．(多选)如图所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，得到弹簧弹力F随时间t变化的图像如图b所示，若图像中的坐标值都为已知量，重力加速度为g，则()A．t1时刻小球具有最大速度B．t2时刻小球的速度大小为零C．可以计算出小球自由下落的高度D．小球在最低点时处于超重状态课时分层作业(二十六)超重和失重1．解析：当无人机有向下的加速度时处于失重状态，可能加速下降或减速上升．答案：D2．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，选项B正确．答案：B3．解析：在空间站轨道舱内，所有的物体均处于完全失重状态，利用哑铃、跑步机、单杠进行锻炼均与重力有关，故无法使用，而利用弹簧拉力器可以锻炼，与重力无关．答案：D4．解析：当轿厢向上匀减速时，轿厢加速度向下，处于失重状态，故选项A错误；轿厢失重，所以曳引绳的拉力小于重力，故选项D正确；同时，对重向下做匀减速运动，处于超重状态，所以选项B、C错误．故选D.答案：D5．解析：火箭加速上升时，加速度向上，对宇航员有N－mg＝ma即N＝ma＋mg>mg所以宇航员处于超重状态，由牛顿第三定律知宇航员对座椅的压力等于其所受支持力，A正确，D错误；加速下落时，加速度向下，对宇航员有mg－N＝ma即N＝mg－ma<mg所以宇航员处于失重状态，B正确；落地前减速，加速度向上，宇航员处于超重状态，宇航员对座椅的压力大于其重力，C 错误．故选AB.答案：AB6．解析：在C 点速度为零，有向下的加速度，合力不为零，受力不平衡，人处于失重状态，不是静止状态，故A 错误；在B 点时人的速度最大，此时人所受合力为零，加速度为零，故B 错误；固定在地面时传感器示数为T ＝1 400 N ，设此时弹性绳的弹力为F ，由平衡条件得F ＝T ＋mg打开扣环瞬间，对人，由牛顿第二定律得F －mg ＝ma代入数据解得a ＝20 m/s 2，故C 错误；人从A 点到B 点过程，弹性绳的拉力大于人的重力，随着人向上运动，弹性绳的伸长量减小，弹性绳的弹力F 减小，人所受合力F －mg 减小，加速度减小，故D 正确．故选D.答案：D7．解析：由于15位乘客总质量为1 040 kg ，而电梯额定载重量为1 050 kg ，则当第15位乘客进入电梯时，还没有达到电梯的额定载重量，从而电梯不会鸣笛警示，A 项错误；当电梯从八层开始向下运动时，加速度向下，由牛顿第二定律知mg －F T ＝ma ，F N ＝F ′N ，则此时拉力小于乘客的重力，电梯不会鸣笛警示，B 项错误；当电梯从八层下降到一层，快要停止时，加速度向上，由牛顿第二定律F T －mg ＝ma ，则此时拉力可能大于乘客的重力，则电梯可能会鸣笛警示，C 项正确，D 项错误．答案：C8．解析：(1)当T 1＝40 N 时，二力平衡，F 合＝0，则加速度a 1＝0，电梯处于静止或匀速直线运动状态．(2)当T 2＝32 N 时，根据牛顿第二定律有T 2－mg ＝ma 2，可得此时电梯的加速度a 2＝T 2－mg m ＝32－404m/s 2＝－2 m/s 2，即电梯的加速度方向竖直向下，电梯加速下降或减速上升．(3)当T 3＝44 N 时，根据牛顿第二定律有T 3－mg ＝ma 3，可得此时电梯的加速度a 3＝T 3－mg m ＝44－404m/s 2＝1 m/s 2，即电梯的加速度方向竖直向上，电梯加速上升或减速下降． 答案：(1)静止或匀速直线运动状态(2)电梯加速下降或减速上升(3)电梯加速上升或减速下降9．解析：由图甲和图乙可知，张明同学在a 点时处于平衡状态，力传感器的读数为500 N ，由牛顿第三定律可知，力传感器对人的支持力为500 N ，由平衡条件可知，张明的重力为500 N ，故A 错误；由图乙可知，张明同学在c 点和e 点时，力传感器的读数均大于500 N ，则张明同学处于超重状态，故B 错误，C 正确；由图乙可知，张明同学在d 点时，力传感器的读数为1 500 N ，由牛顿第二定律有F d －mg ＝ma解得a ＝20 m/s 2由图乙可知，张明同学在f 点时，力传感器的读数为0，由牛顿第二定律有mg ＝ma 1 解得a 1＝10 m/s 2则张明在d 点的加速度大于在f 点的加速度，故D 正确．故选CD.答案：CD10．解析：由题图可知，在0～2 s 内，台秤对小明的支持力为F 1＝450 N ，由牛顿第二定律有mg －F 1＝ma ，解得a 1＝1 m/s 2，加速度方向竖直向下，故小明处于失重状态，故A 、B 错误；设在10～11 s 内小明的加速度为a 3，时间为t 3＝1 s ，0～2 s 的时间为t 1＝2 s ，则a 1t 1＝a 3t 3，解得a 3＝2 m/s 2，由牛顿第二定律有F 3－mg ＝ma 3，解得F 3＝600 N ，故C 正确；0～2 s 内位移x 1＝12a 1t 21 ＝2 m, 2～10 s 内位移x 2＝v 匀t 2＝a 1t 1t 2＝16 m, 10～11 s 内位移x 3＝12a 3t 23 ＝1 m ，小明运动的总位移x ＝x 1＋x 2＋x 3＝19 m ，故D 错误． 答案：C11．解析：未剪断细线前，对小球A 和箱子整体分析，整体受力平衡，结合牛顿第三定律得台秤示数F ＝3mg ，故A 正确；剪断细线前，对小球A 进行受力分析，F x ＝T ＋mg ＝2mg，剪断细线的瞬间，对小球A进行受力分析，根据牛顿第二定律有F x－mg＝2mg－mg ＝ma，得a＝g，方向竖直向上，由此可知，小球A向上先加速运动后减速运动，整个系统先处于超重状态后处于失重状态，故台秤示数先增大后减小，故B、C正确，D错误．答案：D12．解析：A错：t1时刻小球刚与弹簧接触，弹簧弹力为零，弹簧弹力与重力平衡时小球的速度最大．B对：t2时刻弹力最大，说明小球到达最低点，故小球的速度大小为零．C对：在t3～t4时间内小球做竖直上抛运动，根据竖直上抛运动的对称性，可以计算出小球自由下落的高度．D对：小球自高处落下，到达最低点时，弹簧压缩量最大，弹力大于重力，小球有向上的加速度，处于超重状态．答案：BCD。
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苏版高一物理（1）专项练习：超失重【一】选择题〔共8小题，每题3分，共24分。
在每题给出的四个选项中，第1~5题只有一项符合题目要求，第6~8题有多项符合题目要求。
全部选对的得3分，选对但不全的得2分，有选错的得0分〕1．将地面上静止的货物竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v﹣t图象如下图。
以下判断正确的选项是
A、前2 s内货物处于超重状态
B、第3 s末至第5 s末的过程中，货物完全失重
C、最后2 s内货物只受重力作用
D、前2 s内与最后2 s内货物的平均速度和加速度相同
2．如图表示的是一条倾斜的传送轨道，B是传送货物的平台，可以沿着斜面上的直轨道运送物体。
某次传送平台B沿轨道将货物A向下传送到斜轨道下端，运动过程可用如图中的速度时间图象表示。
下述分析中不正确的选项是
A、0~1t时间内，B对A的支持力小于重力，摩擦力水平向右
B、1t~2t时间内，B对A的支持力等于重力，摩擦力水平向左
C、2t~3t时间内，B对A的支持力大于重力，摩擦力水平向左
D、0~1t时间内出现失重现象；2t~3t时间内出现超重现象
3．一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如下图，以竖直向上为a的正方向，那么人对地板的压力
A、t＝2 s时最小
B、t＝2 s时最大
C、t＝6 s时最小
D、t＝8.5 s时最大
4．如图，电梯的顶部挂有一个弹簧测力计，其下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10 N，在某时刻电梯中相对电梯静止不动的人观察到弹簧测力计的示数变为8 N，g取10 m/s2，以下说法正确的选项是
A、电梯可能向下加速运动，加速度大小为2 m/s2
B、电梯可能向下减速运动，加速度大小为12 m/s2
C、此时电梯对人的支持力大小等于人的重力大小
D 、此时电梯对人的支持力大小小于人对电梯的压力
5．在电梯内的地板上，竖直放置一根轻质弹簧，弹簧上端固定一个质量为m 的物体。
当电梯匀速运动时，弹簧被压缩了x ，某时刻后观察到弹簧又被继续压缩了10x
〔重力加速度为g 〕。
那么电梯在此时刻后的运动情况可能是 A 、以大小为11
10g 的加速度加速上升 B 、以大小为11
10g 的加速度减速上升
C 、以大小为10g 的加速度加速下降
D 、以大小为10g 的加速度减速下降
6．高跷运动是一项新型运动，图甲为弹簧高跷。
当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后。
人就向上弹起，进而带动高跷跳跃，如图乙。
那么以下说法正确的选项是
A 、人向上弹起过程中，先处于超重状态，后处于失重状态
B 、人向上弹起过程中，踏板对人的作用力大于人对踏板的作用力
C 、弹簧压缩到最低点时，高跷对人的作用力大于人的重力
D 、弹簧压缩到最低点时，高跷对地的压力等于人和高跷的总重力
7．为了研究超重与失重现象，某同学把一体重秤放在电梯的地板上，他站在体重秤上随电梯运动并观察体重秤示数的变化。
下表记录了几个特定时刻体重秤的示数。
以下说法正确的选项是
A 、t1和t2时刻该同学的质量并没有变化，但所受重力发生变化
B 、t1和t2时刻电梯的加速度方向一定相反
C 、t1和t2时刻电梯运动的加速度大小相等；但运动的速度方向一定相反
D 、t3时刻电梯可能向上运动
8．某马戏团演员做滑杆表演，竖直滑杆上端固定，下端悬空，滑杆的重力为200 N ，在杆的顶部装有一拉力传感器，可以显示杆顶端所受拉力的大小。
从演员在滑杆上端做完动作时开始计时，演员先在杆上静止了0.5 s ，然后沿杆下滑，3.5 s 末刚好滑到杆底端，并且速度恰好为零，整个过
程演员的v –t图象和传感器显示的拉力随时间的变化情况分别如图甲、乙所示，g＝10 m/s2，那么以下说法正确的选项是
A、演员的体重为800 N
B、演员在最后2 s内一直处于超重状态
C、传感器显示的最小拉力为600 N
D、滑杆长4.5 m
【二】填空题〔共2小题，共12分〕
9．〔6分〕一部电梯在t=0时由静止开始上升，电梯的加速度a随时间t的变化如下图，电梯中的乘客处于失重状态的时间段为____________〔选填〝0~9 s〞或〝15~24 s〞〕。
假设某一乘客质量m=60 kg，重力加速度g 取10 m/s2，电梯在上升过程中他对电梯的最大压力为____________N。
10．〔6分〕轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，在电梯运行时，乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小，这一现象说明电梯的加速度方向一定___________〔填〝向下〞或〝向上〞〕，乘客一定处在________〔填〝失重〞或〝超重〞〕状态，人对电梯的压力比自身重力_______〔填〝大〞或〝小〞〕。
【三】计算题〔共3小题，共34分〕
11．〔9分〕在电梯中，把一重物置于台秤上，台秤与压力传感器相连，电梯由静止开始竖直上升过程中，传感器所受的压力与时间的关系〔FN–t〕图象如下图，g取10 m/s2，由图象求出：
〔1〕电梯减速上升过程经历的时间；
〔2〕重物的质量；
〔3〕电梯的最大加速度。
12．〔12分〕为了使航天员能适应失重环境下的工作和生活，国家航天局组织对航天员进行失重训练时创造出了一种失重环境。
航天员乘坐在总质量m=5×104 kg的训练飞机上，飞机以200 m/s的速度与水平面成30°倾角匀速飞升到7 000 m高空时向上拉起，沿竖直方向以v0=200 m/s的初速度向上做匀减速直线运动，匀减速的加速度大小为g，当飞机到最高点后立即掉头向下，沿竖直方向以加速度g做匀加速运动，这段时间内便创造
出了完全失重的环境。
当飞机离地2 000 m高时，为了安全必须拉起，之后又可一次次重复为航天员提供失重训练。
假设飞机飞行时所受的空气阻力F=kv〔k=900 N·s/m〕，每次飞机速度达到350 m/s后必须终止失重训练〔否那么飞机可能失控〕。
求：〔整个运动过程中，重力加速度g的大小均取10 m/s2〕
〔1〕飞机一次上下运动为航天员创造的完全失重的时间；
〔2〕飞机从最高点下降到离地4 500 m时飞机发动机的推力。
13．如下图为一升降机由静止开始下降过程中的速度图象，升降机及其载重总质量为2.0 t。
〔1〕由图象判断出升降机在哪段时间内出现超重、失重现象；
〔2〕分别求出第2 s内、第5 s内、第7 s内悬挂升降机的钢索的拉力大小。
〔g取10 m/s2〕。