2018版高中物理第六章力与运动第4节超重与失重试题鲁科版必修1

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力与运动(6)超、失重(附答案)

高一物理必修一第六章力与运动（6）——超重与失重1.下列说法中正确的是（CD ）A.物体处于失重状态时，所受重力减小，处于超重状态时，所受重力增大B.在电梯里出现失重现象时，电梯一定处于下降过程C.在电梯上出现超重现象时，电梯有可能处于下降过程D.只要物体运动的加速度方向向上，必定处于超重状态2.如图所示，是某同学站在压力传感器上，做下蹲一起立的动作时记录的力随时间变化的图线.由图线可知，该同学的体重约为650N，除此以外，还可以得到以下信息( C )A.体重约为650NB.该同学做了两次下蹲一起立的动作C.该同学做了一次下蹲一起立的动作，且下蹲后约2s起立D.下蹲过程中人先处于超重状态后处于失重状态3.如图，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块：木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上。

若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为（BD ）。

A. 加速下降B.加速上升C.减速上升D.减速下降4.如图所示,升降机天花板上用轻弹簧悬挂一物体,升降机静止时弹簧伸长量为10cm,运动时弹簧伸长量为9cm,则升降机的运动状态可能是(2g=)( B)m/10sA.以2a=的加速度加速上升m/1sB.以2ma=的加速度加速下降1s/C.以2ma=的加速度减速上升9s/D.以2ma=的加速度减速下降9s/5.如图所示为杂技“顶竿”表演，一人站在地上，肩上扛一质量为M的竖直竹竿，当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时，竿对“底人”的压力大小为（A ）。

A.ma（g+）mM-B.maM+（+）mgC.g（+mM）D.gM）（-m6.质量为60kg的人，站在升降机中的体重计上，求升降机做下列各种运动时，体重计的读数。

(2mg=)10s/(1)升降机匀速上升；(2)升降机以4m/s2的加速度加速上升；(3) 升降机以5m/s2的加速度加速下降。

m s s s s m a v s mvt s m at s s m t a v s m m F m g a m a F m g s m m a m a m g F 912220206322212121/221/2403201040,/140,321222322221112222221111=++==⨯--=--==⨯===⨯⨯===⨯===-⨯=-==-====-上升过程中最大速度：减速上升过程：加速上升过程：（2）要想拉力作用的时间最短，且物体能到达B 处，则拉力F 作用一段后撤去，物体由于惯性会继续向前运动，且速度减小。

【新教材-新高考】新鲁科版物理必修一第6章第4节超重与失重作业

第6章第4节超重与失重本栏目内容在学生用书中以活页形式分册装订！授课提示：对应课时作业(十五)一、选择题1．下面关于超重与失重的判断正确的是( )A．物体做变速运动时，必处于超重或失重状态B．物体向下运动，必处于失重状态C．做竖直上抛运动的物体，处于完全失重状态D．物体斜向上做匀减速运动，处于超重状态解析：判断物体是否处于超重或失重状态，就是看物体有没有竖直方向的加速度．若物体加速度向下，则处于失重状态．若系统加速度向上，则处于超重状态．A、B两项均未指明加速度方向，无法判定是否发生超重或失重．C、D两项物体加速度均向下，故处于失重状态，C项中a＝g，故完全失重．答案：C2．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解析：当重物处于超重时，升降机绳索拉力最大，所以可能的情况有加速上升或减速下降．答案：D3．“神州七号”绕地球运动时，里面所有物体都处于完全失重状态，则在其中可以完成下列哪个实验( )A．水银温度计测量温度B．做托里拆利实验C．验证阿基米德定律D．用两个弹簧测力计验证牛顿第三定律解析：物体处于完全失重状态，与重力有关的一切物理现象都消失了．托里拆利实验用到了水银的压强，由于p＝ρgh与重力加速度g有关，故该实验不能完成；阿基米德定律中的浮力F＝ρgV也与重力加速度g有关，故该实验也不能完成；水银温度计测温度利用了液体的热胀冷缩原理，弹簧测拉力与重力无关，故能完成的实验是A、D.答案：AD4.如图所示，一位同学站在机械指针体重计上，突然下蹲直到蹲到底端静止．根据超重和失重现象的分析方法，判断整个下蹲过程体重计上指针示数的变化情况是( )A．一直增大B．一直减小C．先减小，后增大，再减小D．先增大，后减小，再增大解析：人下蹲的过程较复杂，首先必定加速，但最后人又静止，所以必定还有减速过程，即人的重心先加速下降(加速度向下)，后减速下降(加速度向上)，最后静止．即，人先失重，又超重，最后静止，处于平衡状态．所以，体重计示数先小于体重，后大于体重，最后等于体重．答案：C5. 如图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小于其重力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解析：当物体具有竖直向上的加速度时，处于超重状态，弹力大于重力，故A、C、D错误．当物体具有竖直向下的加速度时，物体处于失重状态，故B正确．答案：B6．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．在运动员下降的全过程中，下列说法中正确的是( )A．运动员一直处于失重状态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．弹性绳拉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解析：弹性绳拉展前运动员做自由落体运动，加速度为g，方向竖直向下，处于完全失重状态；拉展后运动员先做加速度逐渐减小的加速运动，加速度方向向下，处于失重状态；再做加速度逐渐增大的减速运动，加速度方向向上，处于超重状态．答案：B7．一个质量为m的人站在以加速度a匀加速上升的电梯中，以下说法中正确的是( )A．人对地球的吸引力为m(g＋a)B．人对电梯底板的压力为m(g－a)C．地球对人的吸引力为m(g＋a)D．此人的视重为m(g＋a)解析：由于电梯以加速度a加速上升，所以会出现超重现象，由牛顿第二定律可得：人受到的支持力F＝mg＋ma，由牛顿第三定律可知，人对电梯底板的压力大小等于电梯对人的支持力，即F′＝F＝mg＋ma，也就等于人的视重，而出现超重现象，并不是人的重力变大了，人和地球间的吸引力没有变化，故而A、B、C均错，D项正确．答案：D8. 某实验小组的同学在电梯的天花板上固定一根弹簧测力计，使其测量挂钩向下，并在钩上悬挂一个重为10 N的钩码，弹簧测力计弹力随时间变化的规律可通过一传感器直接得出，如图所示，则下列分析错误的是( )A．从时刻t1到t2，钩码处于失重状态B．从时刻t3到t4，钩码处于超重状态C．电梯可能开始在15楼，静止一段时间后，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在1楼D．电梯可能开始在1楼，静止一段时间后先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在15楼解析：由图象可知，在t1～t2内弹力F<G，处于失重，加速度向下，可能是加速下降或减速向上；在t2～t3时间内F＝G，匀速运动或静止；在t3～t4时间内F>G，处于超重，可能是在减速下降或加速向上，故A、B、C正确．选D.答案：D9. (选做题)一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，电梯中有质量为50 kg的乘客，如图所示．电梯运行时，乘客发现弹簧的伸长量是电梯静止时弹簧的伸长量的一半，这一现象表明(g取10 m/s2)( )A．电梯此时可能正以大小为1 m/s2的加速度减速上升，也可能以大小为1 m/s2的加速度加速下降B．电梯此时可能正以大小为1 m/s2的加速度减速上升，也可能以大小为5 m/s2的加速度加速下降C．电梯此时可能正以大小为5 m/s2的加速度加速上升，也可能以大小为5 m/s2的加速度减速上升D．无论电梯此时是上升还是下降，也无论电梯是加速还是减速，乘客对电梯底板的压力大小一定是250 N解析：弹簧伸长量变为原来的一半，说明处于失重状态，加速度向下，且弹簧弹力F＝12mg，由牛顿第二定律有mg－F＝ma，即mg－12mg＝ma，得a＝12g＝5 m/s2.故A、B、C项都不正确，D项正确．答案：D二、非选择题10. 质量是60 kg的人站在升降机中的体重计上，如图所示，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4 m/s2的加速度匀加速上升；(3)升降机以3 m/s2的加速度匀减速上升或匀加速下降．解析：以人为研究对象受力分析如图所示：(1)匀速上升时a＝0，所以N－mg＝0N＝mg＝600 N.据牛顿第三定律知N′＝N＝600 N.(2)匀加速上升，a向上，取向上为正方向则N－mg＝maN＝m(g＋a)＝60×(10＋4)N＝840 N据牛顿第三定律知N′＝N＝840 N.(3)匀减速上升和匀加速下降，a都是向下的，取向下为正方向，则mg－N ＝ma，N＝m(g－a)＝60×(10－3)N＝420 N.据牛顿第三定律知N′＝N＝420 N.答案：(1)600 N (2)840 N (3)420 N11．某人在以a＝2 m/s2匀加速下降的升降机中最多能举起m1＝75 kg的物体，则此人在地面上最多可举起多大质量的物体？若此人在一匀加速上升的升降机中最多能举起50 kg的物体，则此升降机上升的加速度是多大？(g取10 m/s2)．解析：设此人在地面上的最大“举力”为F，那么他在以不同加速度运动的升降机中最大的“举力”仍为F.以物体为研究对象，受力分析如图所示，且物体的加速度与升降机相同．当升降机以加速度a＝2 m/s2匀加速下降时，对物体有：m1g－F＝m1a，则：F＝m1(g－a)＝75×(10－2)N＝600 N设人在地面上最多可举起质量为m0的物质，则F＝m0g，m0＝F/g＝60010kg＝60 kg.当升降机以加速度a′匀加速上升时，对物体有：F－m2g＝m2a′a′＝Fm2－g＝(60050－10)m/s2＝2 m/s2.答案：60 kg 2 m/s212．(选做题) 如图所示，容器中盛有密度为ρ1的液体，容器口上有支架用细线拴着一个密度为ρ2、质量为m的小球浸在液体内(ρ2>ρ1)，现将细线剪断，试求：在小球下沉过程中，台秤读数的变化量．(忽略液体的阻力)解析：小球下沉时受重力mg和浮力F作用，且F＝ρ1gV＝ρ1gmρ2由牛顿第二定律可求得下降的加速度a＝mg－Fm＝mg－ρ1gmρ2m＝(1－ρ1ρ2)g小球“失重”为ma，在小球加速下降的同时，将有一个和小球体积相等的液体球m′以和小球大小相等、方向相反的加速度上升，则液体球“超重”为m′a，因为ρ1<ρ2，所以ma>m′a，即系统处于部分失重状态，台秤读数变小，台秤读数的减小量等于系统的“失重”量，则ΔN＝ma－m′a＝m(1－ρ1ρ2)g－mρ2ρ1(1－ρ1ρ2)g＝mg(1－ρ1ρ2)2.ρ1ρ2)2答案：读数减小mg(1－。

2019_2020学年高中物理第6章力与运动第4节超重与失重讲义测试(含解析)鲁科版必修1

第4节超重与失重1．认识超重现象，理解产生超重现象的条件和实质。

2．认识失重现象，理解产生失重现象的条件和实质。

3．能用超重、失重的观点分析支持力或拉力的大小。

4．了解常见的超重、失重现象。

1.超重(1)定义：物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)□01大于物体所受重力的现象。

(2)产生条件：物体具有□02向上的加速度。

2．失重(1)定义：物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)□03小于物体所受重力的现象。

(2)产生条件：物体具有□04向下的加速度。

(3)完全失重05等于0的现象。

①定义：物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)□②产生条件：a＝□06g，方向□07竖直向下。

想一想向上运动就是超重状态，向下运动就是失重状态，这种说法正确吗？提示：这种说法不正确。

超重、失重现象的产生条件不是速度的方向向上或向下，而是加速度的方向向上或向下。

加速度向上时，物体可能向上加速运动，也可能向下减速运动；加速度向下时，物体可能向下加速运动，也可能向上减速运动。

所以判断超重、失重现象要看加速度的方向，加速度向上时超重，加速度向下时失重。

判一判(1)在地球表面附近，无论物体处于什么状态，物体对悬绳的拉力都与重力大小相等。

( )(2)在水平面上做匀速直线运动的火车中，可以用弹簧秤测量物体的重力大小。

( )(3)物体处于超重状态时重力增大了。

( )(4)物体处于失重状态时重力减小了。

( )(5)物体处于超重或失重状态时，物体的重力始终存在，大小也没有变化。

( )(6)做自由落体运动的物体处于完全失重状态。

( ) 提示：(1)× (2)√ (3)× (4)× (5)√ (6)√课堂任务超重现象对超重的分析超重状态下，物体在竖直方向上的合力不为零。

当物体在竖直方向上有向上的加速度a ，悬挂物对物体的拉力(或支持物对物体的支持力)为F 时，在竖直方向上，由牛顿第二定律有F －mg ＝ma ，F ＝mg ＋ma >mg ，根据牛顿第三定律可得，物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)F ′＝F >mg 。

鲁科版物理必修1：第6章第4节超重与失重学业分层测评19

学业分层测评(十九)(建议用时：45分钟)[学业达标]1．下列说法正确的是()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】从受力上看，失重物体所受合外力向下，超重物体所受合外力向上；从加速度上看，失重物体的加速度向下，而超重物体的加速度向上．A、C、D中的各运动员所受合外力为零，加速度为零，只有B中的运动员处于失重状态．【答案】 B2．下面关于失重和超重的说法，正确的是()A．物体处于失重状态时，所受重力减小；处于超重状态时，所受重力增大B．在电梯上出现失重现象时，电梯必定处于下降过程C．在电梯上出现超重现象时，电梯有可能处于下降过程D．只要物体运动的加速度方向向上，物体必定处于失重状态【解析】加速度方向向下，物体处于失重状态，加速度方向向上，物体处于超重状态，超重和失重并非物体的重力增大或减小，而是使悬绳(或支持面)的弹力增大或减小，故A、D均错；电梯加速向上运动时，物体处于超重状态，电梯减速下降时，物体也处于超重状态，电梯减速上升时，物体处于失重状态．故B错误，C正确．【答案】 C3．(多选)某人在地面上用体重计称得其体重为490 N．他将体重计移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内，体重计的示数如图6-4-9所示，电梯运动的v-t图象可能是以下四个选项中的(取电梯向上运动的方向为正方向)()【导学号：21862112】图6-4-9【解析】由题图可知，在t0～t1阶段，体重计示数小于实际体重，则处于失重状态，此时具有向下的加速度；在t1～t2阶段，体重计示数等于实际体重，说明电梯做匀速直线运动或处于静止状态；在t2～t3阶段，体重计示数大于实际体重，则处于超重状态，具有向上的加速度．故选项A、D正确．【答案】AD4．(多选)“天宫二号”绕地球运动时，里面所有物体都处于完全失重状态，则在其中可以完成下列哪个实验()【导学号：21862113】A．水银温度计测量温度B．做托里拆利实验C．验证阿基米德原理D．用两个弹簧测力计验证牛顿第三定律【解析】物体处于完全失重状态，与重力有关的一切物理现象都消失了．托里拆利实验用到了水银的压强，由于p＝ρgh与重力加速度g有关，故该实验不能完成；阿基米德原理中的浮力F＝ρgV排也与重力加速度g有关，故该实验也。

高中物理超重与失重练习与解析鲁科版必修1

超重与失重练习与解析一、选择题1．下面关于失重和超重的说明，正确的是（）A．物体处于失重状态时，所受重力减小，处于超重状态时所受重力增大B．在电梯上出现失重状态时，电梯必定处于下降过程C．在电梯上出现超重现象时，电梯有可能处于下降过程D．只要物体运动的加速度方向向上，必定处于失重状态解析：加速度向下物体处于失重状态，加速度向上物体处于超重状态，超重和失重并非物体的重量增大或减小，而是使悬绳或支持面的弹力增大或减小；电梯加速向上运动时，物体处于超重状态，电梯减速下降时，也处于超重状态．答案：C2．如图6—14所示，质量分别为M和m的物体用细线连接，悬挂在定滑轮上，定滑轮固定在天花板上，已知M＞m，不计滑轮及线的质量，摩擦不计，则下列说法正确的是（）图6—14A．细线的拉力一定大于mgB．细线的拉力一定小于MgC．细线的拉力等于（m＋M）g／2D．天花板对定滑轮的拉力等于（M＋m）g解析：物体运动过程中，m加速向上，处于超重状态，所以绳子的拉力大于mg，而M加速向下，处于失重状态，故绳子的拉力小于Mg．答案：AB3．在封闭系统中用弹簧秤称一物体的重量，由弹簧秤读数的变化可以判断系统的运动状态，下列说法正确的是（）A．读数准确，则系统做匀速直线运动或处于静止状态B．读数偏大，则系统一定向上加速运动C．读数时大时小，则系统一定做上下往复运动D．读数偏小，说明加速度一定向下解析：读数准确，则系统做匀速直线运动或处于静止状态；读数偏大，物体超重，则系统向上加速运动或向下减速运动；读数时大时小，则系统可能做一个方向的时加速时减速的运动；读数偏小，物体失重，说明加速度一定向下．答案：AD4．A、B、C三球大小相同，A为实心木球，B为实心铁球，C是质量与A一样的空心球，三球同时从同一高度由静止落下，若受到的阻力相同，则（）A．B球下落的加速度最大B．C球下落的加速度最大C．A球下落的加速度最大D．B球落地时间最短，A、C球同时落地解析：根据牛顿第二定律：a＝（mg－f）／m可得m越大，a越大．答案：AD5．物体m静止于固定的升降机中的斜面上，当升降机加速竖直向上时，如图6—15所示，与原来升降机静止时相比，不正确的是（）图6—15A．物体受到的斜面的支持力增加B．物体受到的合力增加C．物体m受到的重力增加D．物体m受到的摩擦力增加解析：当物体加速上升时，物体受到的斜面的摩擦力和支持力的合力增大，由于两力的夹角确定，所以，合力增大，支持力和摩擦力均增大．答案：ABD6．一根弹簧下端挂一重物，上端用手牵引使重物竖直向上做加速运动，加速度a＜g，从手突然停止时起到弹簧恢复原长时止，在这个过程中，重物加速度的数值将是（）A．逐渐增大B．逐渐减小C．先减小后增大D．先增大后减小解析：弹簧原来处于伸长状态，当手突然停住时，物体仍有向上的速度，先使弹簧缩短至kx＝mg的长度，这个过程，加速度减小，然后弹簧继续缩短，并有可能被压缩，这个过程加速度又增大．答案：C二、非选择题7．自由落体运动的物体处于________状态；竖直上抛运动的物体处于________状态．解析：自由落体和竖直上抛运动加速度均为g，且方向竖直向下，所以均为完全失重状态．答案：完全失重完全失重8．质量为50kg的人站在电梯上．当电梯静止时，人对电梯底板的压力大小为________N；当电梯以lm／s2的加速度上升时，人对电梯底板的压力大小为________N；当电梯以1m／s2的加速度做匀减速下降时，人对电梯底板的压力大小为________N．（g＝10m／s2）解析：根据牛顿第二定律可得．答案：500 550 450．9．某人在以2.5m／s2的加速度匀加速下降的升降机里最多能举起80kg的物体，他在地面上最多能举起_______kg的物体，若此人在一匀加速上升的升降机中最多能举起40kg的物体，则此升降机上升的加速度为_______m／s2．答案：60 510．如图6—16所示，A、B两个物体间用最大张力为100N的轻绳相连，m A＝4kg，m B＝8kg，在拉力F 的作用下向上加速运动，为使轻绳不被拉断，F的最大值是多少?（g＝10m／s2）解析：取系统为研究对象，据牛顿第二定律：F－（m A＋m B）g＝（m A＋m B）a取B物体为研究对象：T－m B g＝m B a由以上两式代入T＝100N可得：F＝150N．所以，为使绳不被拉断F不能超过150N．答案：150N。

【新教材-新高考】新鲁科版物理必修1 第6章第4节超重与失重作业

第4节超重与失重A组：合格性水平训练1．(超重、失重)下列关于超重、失重现象的描述中，正确的是( )A．电梯正在减速上升，人在电梯中处于超重状态B．电梯正在加速下降，人在电梯中处于失重状态C．举重运动员托举杠铃保持静止，运动员处于超重状态D．列车在水平轨道上加速行驶，车上的人处于超重状态答案B解析电梯正在减速上升，加速度向下，故电梯中的乘客处于失重状态，A 错误；电梯正在加速下降，加速度向下，故电梯中的乘客处于失重状态，B正确；举重运动员托举杠铃保持静止，竖直方向的加速度为0，运动员既不处于超重状态也不处于失重状态，C错误；列车在水平轨道上加速行驶时，竖直方向的加速度为0，车上的人既不处于超重状态也不处于失重状态，D错误。

2．(超重、失重)(多选)如图所示，小敏正在做双脚跳台阶的健身运动。

若忽略空气阻力，小敏起跳后，下列说法正确的是( )A．上升过程处于超重状态B．下降过程处于超重状态C．上升过程处于失重状态D．下降过程处于失重状态答案CD解析若忽略空气阻力，小敏起跳后，在空中运动的过程中只受重力，加速度就是重力加速度。

故小敏起跳后，上升过程与下降过程均处于失重状态，C、D正确。

3．(超重、失重)如图所示，A、B两人用安全带连接在一起，从飞机上跳下进行双人跳伞运动，降落伞未打开时不计空气阻力。

下列说法正确的是( )A．在降落伞未打开的下降过程中，安全带的作用力一定为零B．在降落伞未打开的下降过程中，安全带的作用力大于B的重力C．在降落伞未打开的下降过程中，安全带的作用力等于B的重力D．在降落伞打开后减速下降过程中，安全带的作用力小于B的重力答案A解析在降落伞未打开的下降过程中，A、B两人一起做自由落体运动，处于完全失重状态，A、B之间安全带的作用力为零，A正确，B、C错误；在降落伞打开后减速下降过程中，加速度向上，则A、B处于超重状态，故安全带对B 的拉力大于B的重力，D错误。

4．(超重、失重)箱式电梯里的台秤秤盘上放着一物体，在电梯运动过程中，某人在不同时刻拍下了甲、乙、丙三张照片，如图所示，乙图为电梯匀速运动时的照片。

高中物理第6章力与运动第4节超重与失重学业分层测评鲁科版必修1

超重与失重(建议用时：45分钟)[学业达标]1．下列说法正确的是( )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】从受力上看，失重物体所受合外力向下，超重物体所受合外力向上；从加速度上看，失重物体的加速度向下，而超重物体的加速度向上．A、C、D中的各运动员所受合外力为零，加速度为零，只有B中的运动员处于失重状态．【答案】 B2．下面关于失重和超重的说法，正确的是( )A．物体处于失重状态时，所受重力减小；处于超重状态时，所受重力增大B．在电梯上出现失重现象时，电梯必定处于下降过程C．在电梯上出现超重现象时，电梯有可能处于下降过程D．只要物体运动的加速度方向向上，物体必定处于失重状态【解析】加速度方向向下，物体处于失重状态，加速度方向向上，物体处于超重状态，超重和失重并非物体的重力增大或减小，而是使悬绳(或支持面)的弹力增大或减小，故A、D均错；电梯加速向上运动时，物体处于超重状态，电梯减速下降时，物体也处于超重状态，电梯减速上升时，物体处于失重状态．故B错误，C正确．【答案】 C3．如图649所示，一个盛水的容器底部有一小孔．静止时用手指堵住小孔不让它漏水，假设容器在下述几种运动过程中始终保持平动，且忽略空气阻力，则( )图649A．容器自由下落时，小孔向下漏水B．将容器竖直向上抛出，容器向上运动时，小孔向下漏水；容器向下运动时，小孔不向下漏水C．将容器水平抛出，容器在运动中小孔向下漏水D ．将容器斜向上抛出，容器在运动中小孔不向下漏水【解析】在忽略空气阻力的前提下，不论物体做何种抛体运动，其均处于完全失重状态，水均不会从小孔流出．【答案】 D4．(多选)“神舟十号”绕地球运动时，里面所有物体都处于完全失重状态，则在其中可以完成下列哪个实验( ) 【导学号：79750111】A ．水银温度计测量温度B ．做托里拆利实验C ．验证阿基米德原理D ．用两个弹簧测力计验证牛顿第三定律【解析】物体处于完全失重状态，与重力有关的一切物理现象都消失了．托里拆利实验用到了水银的压强，由于p ＝ρgh 与重力加速度g 有关，故该实验不能完成；阿基米德原理中的浮力F ＝ρgV 排也与重力加速度g 有关，故该实验也不能完成；水银温度计测温度利用了液体的热胀冷缩原理，弹簧测力计测拉力与重力无关．故能完成的实验是A 、D.【答案】 AD5．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】由于绳子突然断了，说明绳子拉力一定变大了，由此可知，电梯一定有方向向上的加速度，但电梯并不一定向上运动，故A 错误，D 正确；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．【答案】 D6．一质量为m 的人站在电梯中，电梯加速上升，加速度大小为13g ，g 为重力加速度．人对电梯底部的压力大小为 ( )A.13mg B ．2mg C ．mg D.43mg 【解析】电梯加速上升时，人处于超重状态，则人所受电梯的支持力为N ＝mg (g ＋a )＝m ⎝ ⎛⎭⎪⎫g ＋13g ＝43mg .由牛顿第三定律可知，人对电梯底部的压力大小为43mg ，故D 正确．【答案】 D7．一个同学站在体重计上称体重，当该同学静止时体重计示数为600 N，现在该同学突然下蹲，则从开始下蹲到静止全过程中体重计的示数( ) 【导学号：79750112】A．一直大于600 NB．一直小于600 NC．先是大于600 N后小于600 N，最后等于600 ND．先是小于600 N后大于600 N，最后等于600 N【解析】该同学下蹲全过程中，他先是加速向下后又减速向下运动，最后静止，故他先是处于失重状态，体重计示数小于重力600 N，后又处于超重状态，体重计示数大于600 N，最后处于平衡状态，体重计示数为600 N，D正确．【答案】 D8．(多选)原来做匀速运动的升降机内，有一被拉长的弹簧拉住的具有一定质量的物体A静止在地板上，如图6410所示．现发现A突然被弹簧拉向右方，由此可判断，此时升降机的运动情况可能是 ( )图6410A．加速上升B．减速上升C．加速下降D．减速下降【解析】升降机匀速运动时，物体静止在地板上，说明物体受到的静摩擦力与弹簧的拉力平衡，即弹簧的拉力不大于最大静摩擦力，物体突然被拉动，说明拉力要大于最大静摩擦力，物体被拉动前，弹簧弹力是不变的，所以最大静摩擦力变小，其原因是物体与地板间的正压力减小了，物体处于失重状态，故应有向下的加速度，B、C对，A、D错．【答案】BC[能力提升]9．(多选)如图6411所示，斜面体M始终处于静止状态，当物体m沿斜面下滑时，下列说法正确的是 ( )图6411A．匀速下滑时，M对地面的压力等于(M＋m)gB．加速下滑时，M对地面的压力小于(M＋m)gC．匀减速下滑时，M对地面的压力大于(M＋m)gD．M对地面的压力始终等于(M＋m)g【解析】物体加速下滑时整个系统有竖直向下的加速度分量而出现失重现象，故B 正确；物体匀减速下滑时系统存在竖直向上的加速度分量，处于超重状态，故C正确；匀速下滑时系统处于平衡状态，故A正确．【答案】ABC10．如图6412所示，台秤上放置盛水的杯，杯底用细线系一木质小球，若细线突然断裂，则在小木球上浮到水面的过程中，台秤的示数将 ( ) 【导学号：79750113】图6412A．变小B．变大C．不变D．无法判断【解析】将容器和木球视为整体，整体受台秤竖直向上的支持力和竖直向下的重力．当细线被剪断后，其实际效果是：在木球向上加速运动的同时，木球上方与木球等体积的水球，将以同样大小的加速度向下加速流动，从而填补了木球占据的空间，由于ρ水>ρ木，水球的质量大于木球的质量，故木球和水组成系统的重心有向下的加速度，整个系统将处于失重状态，故台秤的示数将变小，正确答案为A.【答案】 A11．质量为60 kg的人站在升降机中的体重计上，当升降机做下列运动时，体重计的读数是多少？(g取10 m/s2)(1)升降机匀速上升，其速度v＝2 m/s；(2)升降机以2 m/s2的加速度匀加速上升；(3)升降机以2 m/s2的加速度匀加速下降；(4)升降机以2 m/s2的加速度匀减速下降．【解析】以升降机中的人为研究对象进行受力分析，如图所示：(1)当升降机匀速上升时：N1－mg＝0，所以N1＝mg＝600 N，根据牛顿第三定律，人对体重计的压力即读数为600 N.(2)当升降机以2 m/s2的加速度匀加速上升时，a的方向竖直向上，由牛顿第二定律得：N2－mg＝ma，所以N2＝m(g＋a)＝60×(10＋2)N＝720 N，根据牛顿第三定律，人对体重计的压力即读数为720 N(超重)．(3)当升降机以2 m/s2的加速度匀加速下降时，a的方向竖直向下，由牛顿第二定律得：mg－N3＝ma，所以N3＝m(g－a)＝60×(10－2)N＝480 N，根据牛顿第三定律，人对体重计的压力即读数为480 N(失重)．(4)当升降机以2 m/s2的加速度匀减速下降时，a的方向竖直向上，由牛顿第二定律得：N4－mg＝ma，所以N4＝m(g＋a)＝720 N，根据牛顿第三定律，人对体重计的压力即读数为720 N(超重)．【答案】(1)600 N (2)720 N (3)480 N (4)720 N12．据报载，我国航天员张晓光的质量为63 kg(装备质量不计)，假设飞船以加速度8.6 m/s2竖直加速上升，g取9.8 m/s2. 【导学号：79750114】(1)此时张晓光对座椅的压力多大？(2)张晓光训练时承受的压力可达到8g，这表示什么意思？(3)当飞船返回地面，减速下降时，张晓光应该有什么样的感觉？【解析】(1)对张晓光受力分析如图所示．由牛顿第二定律F＝ma，得N－mg＝ma，即N＝mg＋ma＝m(g＋a)＝63×(9.8＋8.6) N＝1 159.2 N.由牛顿第三定律知，张晓光对座椅的压力和座椅对张晓光的支持力互为作用力与反作用力，则N′＝N＝1 159.2 N.(2)表示张晓光可承受大小为自身重力8倍的压力．(3)当飞船减速下降时，飞船的加速度竖直向上，处于超重状态，张晓光应有超重的感觉．【答案】(1)1 159.2 N (2)见解析(3)见解析。

2018版高中物理鲁科版必修1学案：第六章力与运动 6.4超重与失重

第4节超重与失重一、超重现象阅读教材第117～118页“超重现象”，知道超重的实质，并会简单计算。

1．定义：物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)大于物体所受重力的现象。

2．产生条件：物体具有竖直向上的加速度。

3．运动类型：超重物体做向上的加速运动或向下的减速运动。

二、失重现象阅读教材第119页“失重现象”，知道失重的实质和完全失重现象。

1．定义：物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)小于物体所受重力的现象。

2．产生条件：物体具有竖直向下的加速度。

3．运动类型：失重物体做向上的减速运动或向下的加速运动。

4．完全失重(1)定义：物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)等于零的状态。

(2)产生条件：物体竖直向下的加速度等于重力加速度。

(3)所有的抛体运动，在不计阻力的情况下，都处于完全失重状态。

思维拓展(1)有人说：“在很高的山顶上，物体所受的重力要小于它在海平面上所受的重力，这种现象也是失重！”这种说法正确吗？(2)物体超重时一定向上运动，失重时一定向下运动吗？答案(1)不正确，这不是失重。

失重的本质是重力不变，而“视重”减小。

在很高的山上，物体所受的重力减小，是由于地球对它的吸引力减小了。

(2)不一定。

物体处于超重还是失重状态，与物体的运动方向无关，只取决于加速度方向。

三、用牛顿第二定律分析超重和失重现象1．从牛顿第二定律的角度分析超重现象物体的加速度方向向上(或竖直分量向下)时，根据牛顿第二定律有：N－mg＝ma，此时N>mg。

2．从牛顿第二定律的角度分析失重现象物体的加速度方向向下(或竖直分量向下)时，根据牛顿第二定律有：mg－N＝ma，此时N<mg。

3．从牛顿第二定律进一步得出，物体是处于超重还是失重状态决定于加速度的方向，而与物体的速度方向无关(填“有关”或“无关”)。

处于超重状态时加速度方向向上，物体可能加速上升或减速下降；处于失重状态时，加速度方向向下，物体可能加速下降或减速上升。

高中物理第六章力与运动单元测试鲁科版必修1

高中物理第六章力与运动单元测试鲁科版必修1第六章力与运动一、单选题（共12题；共24分）1.一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重感受，其座舱套在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下．落到一定位置时，制动系统启动，座舱做减速运动，到地面时刚好停下．对上述过程，关于座舱中的人所处的状态，以下判断正确的是（）A. 座舱在整个运动过程中人都处于超重状态B. 座舱在减速运动的过程中人处于失重状态C. 座舱在自由下落的过程中人处于失重状态D. 座舱在自由下落的过程中人处于超重状态2.力学中，选定下列哪组物理量为基本物理量（）A. 力、长度、质量B. 位移、质量、时间C. 长度、力、时间D. 长度、质量、时间3.在一个竖直方向运动的密闭升降机内，用弹簧秤挂着一个已知质量的砝码，当地的重力加速度已知．根据弹簧秤的读数，我们可以知道（）A. 升降机加速度的大小和方向 B. 升降机速度的大小和方向C. 升降机加速度的大小和速度的方向D. 升降机加速度的大小和方向以及速度的方向4.在光滑水平面上，有一个物体同时受到两个水平力F1与F2的作用，在第1s内物体保持静止状态．若力F1与F2随时间的变化关系如图所示，则物体（）A. 在第2 s内做加速运动，加速度大小逐渐减小，速度逐渐增大B. 在第3 s内做加速运动，加速度大小逐渐增大，速度逐渐增大C. 在第4 s内做加速运动，加速度大小逐渐增大，速度逐渐增大D. 在第5 s末速度为零，运动方向与F1方向相同5.如图所示，一质量为m的物块在固定斜面上受平行斜面向上的拉力F的作用而匀速向上运动，斜面的倾角为300，物块与斜面间的动摩擦因数，则拉力F的大小为（）A. B.C.D.6.物理学国际单位制中有基本单位和导出单位，下列物理量的单位用基本单位表示，正确的是( )A. 功率的单位用基本单位表示是N·m/sB. 电容的单位用基本单位表示是C/VC. 电量的单位用基本单位表示是A·sD. 磁通量的单位用基本单位表示是T·m27.学校运动会上，一同学最后一次以“背越式”成功地跳过了1.80m的高度，成为高三组跳高冠军．忽略空气阻力，下列说法正确的是（）A. 该同学上升过程中处于超重状态B. 该同学下降过程中处于失重状态C. 该同学下降过程中所受重力较小D. 该同学起跳时地面对他的支持力大于他对地面的压力8.雨滴从空中由静止落下，若雨滴下落时空气对其的阻力随雨滴下落速度的增大而增大，下列图象可能正确反映雨滴下落运动情况的是（）A. B.C. D.9.游乐园中，游客乘坐能加速或减速运动的升降机，可以体会超重或失重的感觉．下列描述正确的是（）①当升降机加速上升时，游客是处在失重状态②当升降机减速下降时，游客是处在超重状态③当升降机减速上升时，游客是处在失重状态④当升降机加速下降时，游客是处在超重状态．A. ①②B. ②③C. ①③D. ③④10.在国际单位制中，力学的三个基本单位是（）A. kg 、m 、m/s2B. kg 、 m/s 、N C. kg 、m 、 D. kg、m/s2、N11.如图所示，在教室里某同学站在体重计上研究超重与失重．她由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程；由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程．关于她的实验现象，下列说法中正确的是（）A. 只有“起立”过程，才能出现失重的现象B. 只有“下蹲”过程，才能出现超重的现象C. “下蹲”的过程，先出现超重现象后出现失重现象D. “起立”、“下蹲”的过程，都能出现超重和失重的现象12.随着我国“神舟9号”飞船和“天宫一号”空间站的发射对接，航天员在空间站内停留的时间会越来越长，体育锻炼成了一个必不可少的环节，下列器材适宜航天员在空间站中进行锻炼的是（）A. 哑铃B. 弹簧拉力器 C. 单杠 D. 跑步机二、多选题（共5题；共15分）13.关于力学单位制说法中正确的是（）A. kg、J、N是导出单位B. kg、m、s是基本单位C. 在国际单位制中，质量的基本单位是kg，也可以是gD. 在国际单位制中，牛顿第二定律的表达式是F=ma14.图为蹦极运动的示意图．弹性绳的一端固定在O点，另一端和运动员相连．运动员从O点自由下落，至B点弹性绳自然伸直，经过合力为零的C点到达最低点D，然后弹起．整个过程中忽略空气阻力．分析这一过程，下列表述正确的是（）A. 经过B点时，运动员的速率最大 B. 经过C点时，运动员的速率最大C. 从C点到D点，运动员的加速度增大 D. 从C点到D 点，运动员的加速度不变15.在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩链接好的车厢．当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时，链接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F；当机车在西边拉着这列车厢以大小为的加速度向东行驶时，连接某两节车厢的挂钩P和Q间的拉力大小仍为F．不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为（）A. 5 B . 8 C.13 D.2016.如图，顶端固定着小球的直杆固定在小车上，小车处在水平面上．下列说法正确的是（）A. 当小车向左做匀速运动时，杆对球的作用力沿图中的OA方向B. 当小车向右做匀速运动时，杆对球的作用力沿图中的OB方向C. 当小车向左做匀减速运动时，杆对球的作用力可能沿图中的OC方向D. 当小车向右做匀加速运动时，杆对球的作用力沿图中的OD方向17.如图所示，物体A和B的质量均为M，由一根轻绳相连跨过定滑轮．现用力拉B，使它沿水平面从图示位置向右作匀速直线运动，则此过程中，物体A的运动及受力情况是（）A. 加速上升B. 匀速上升 C. 拉力大于重力 D. 拉力等于重力三、解答题（共2题；共10分）18.在初中已经学过，如果一个物体在力F的作用下沿着力的方向移动了一段距离l，这个力对物体做的功W=Fl．我们还学过，功的单位是焦耳（J）．请由此导出焦耳与基本单位米（m）、千克（kg）、秒（s）之间的关系．19.质量为20kg的物体，它和地面的动摩擦因数为0.1，用100N拉力、沿与水平方向成37°的夹角向斜上方拉它，使物体由静止出发在水平而上前进3.3m，它的速度多大？在前进3.3m时撤去拉力，又经过5s，物体的速度多大（g取10m/s2）？四、综合题（共3题；共40分）20.如图所示，质量为m=2.0kg的物体置于粗糙水平地面上，用F=20N的水平拉力使它从静止开始运动，t=2.0a时物体的速度达到v=12m/s，此时撤去拉力．求：（1）物体在运动中受到的阻力；（2）撤去拉力后物体继续滑行的距离．21.如图所示，物体从光滑斜面上的A点由静止开始下滑，经过B点后进入水平面（设经过B点前后速度大小不变），最后停在C点．每隔0.2秒钟通过速度传感器测量物体的瞬时速度，表给出了部分测量数据．（重力加速度g=10m/s2）求：t（s）0.0 0.20.4…1.21.41.6…v（m/s）0.0 1.2.…1.10.70.3…（1）斜面的倾角α；（2）物体与水平面之间的动摩擦因数μ；（3）t=0.6s时的瞬时速度v．22.一个物体质量m=50kg，以υo=2m/s的初速度沿斜面匀加速滑下，如图所示，斜面的倾角θ=37°，在t=5s的时间内滑下的位移为χ=60m．（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）（1）对物体进行受力分析，画出受力图（2）求物体的加速度的大小（3）求物体受到的阻力的大小．答案解析部分一、单选题1.【答案】C【解析】【解答】解：人先做自由落体运动，然后做匀减速直线运动；自由落体运动阶段，加速度向下，且a=g，人处于完全失重状态；匀减速下降阶段，加速度向上，人处于超重状态；故ABD错误，C正确．故选：C．【分析】当物体的加速度向上时，物体处于超重状态；当物体的加速度向下时，物体处于失重状态；当物体的加速度向下时，且a=g时，物体处于完全失重状态．2.【答案】D【解析】【解答】解：A、力不是力学中基本物理量，长度、质量是力学中基本物理量．故A错误．B、位移不是力学中基本物理量，质量、时间是力学中基本物理量．故B错误．C、长度、时间是力学中基本物理量，而力不是力学中基本物理量．故C错误．D、长度、质量、时间都是力学中基本物理量．故D正确．故选D【分析】力学中，选定长度、质量、时间三个物理量为基本物理量．3.【答案】A【解析】【解答】解：因为砝码和升降机加速度相同，对砝码受力分析，根据牛顿第二定律得，mg﹣F=ma，可得出砝码的加速度大小和方向，所以可以求出升降机的加速度大小和方向，但是无法求出升降机的速度大小和方向．故A正确，B、C、D错误．故选：A．【分析】砝码和升降机具有相同的加速度，对砝码受力分析，根据牛顿第二定律求出加速度的大小和方向．4.【答案】B【解析】【解答】解：A、从第一秒末到第二秒末，物体的合力不断变大；根据牛顿第二定律，加速度不断变大；合力与速度同向，故物体做加速运动，故A错误；B、在第3s内合力逐渐变大，故加速度不断变大，合力与速度同方向，物体做加速运动，故B正确；C、在第4s内，合力变小，加速度变小，合力与速度同方向，故物体做加速运动，故C错误；D、在第5s末，合力为零，故加速度为零；从第一秒末到第五秒末，物体的合力先变大后逐渐减为零，始终与速度同向，故物体做加速运动，5s末速度最大，故D错误；故选B．【分析】在第1s内物体处于平衡状态，保持静止；从第一秒末到第五秒末，物体的合力先变大后逐渐减为零，根据速度与合力的方向得到物体的运动情况．5.【答案】D【解析】【解答】物体向上运动过程中，在沿斜面方向上受到沿斜面向下的重力分力，沿斜面向下的摩擦力，沿斜面向上的拉力F，三个力处于平衡状态，故故选D【分析】做本题的关键是根据物体和斜面之间的相对运动判断摩擦力的方向，然后根据三力平衡列出等式求解6.【答案】C【解析】【分析】国际单位制规定了七个基本物理量．分别为长度、质量、时间、热力学温度、电流、光强度、物质的量．它们的在国际单位制中的单位称为基本单位，而物理量之间的关系式推到出来的物理量的单位叫做导出单位。

高一物理必修1力与运动《超重与失重》同步练习(鲁科版)

超重与失重课下检测(满分60分时间30分钟)一、选择题(每小题5分，共40分)1．姚明成了NBA一流中锋，给中国人争得了荣誉，让很多的中国人热爱上篮球这项运动．某次比赛，姚明正在扣篮，其跳起过程可分为下蹲、蹬地、离地上升、下落四个过程，下列关于蹬地和离地上升两个过程的说法中正确的是(设蹬地的力为恒力)() A．两过程中姚明都处在超重状态B．两过程中姚明都处在失重状态C．前过程为超重，后过程不超重也不失重D．前过程为超重，后过程为完全失重2．如图3所示，一个盛水的容器底部有一小孔．静止时用手指堵住小孔不让它漏水，假设容器在下述几种运动过程中始终保持平动，且忽略空气阻力，则()A．容器自由下落时，小孔向下漏水B．将容器竖直向上抛出，容器向上运动时，小孔向下漏水；容器图3向下运动时，小孔不向下漏水C．将容器水平抛出，容器在运动中小孔向下漏水D．将容器斜向上抛出，容器在运动中小孔不向下漏水3．在升降机中，一小球系于弹簧下端，如图4所示，升降机静止时，弹簧伸长4 cm.升降机运动时，弹簧伸长2 cm，则升降机的运动情况可能是()A．以1 m/s2的加速度加速下降图4 B．以4.9 m/s2的加速度减速上升C．以1 m/s2的加速度加速上升D．以4.9 m/s2的加速度加速下降4．直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图5所示．设投放初速度为零，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()A．箱内物体对箱子底部始终没有压力图5 B．箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大C．箱子接近地面时，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”5．某实验小组，利用DIS系统观察超重和失重现象．他们在学校电梯房内做实验，在电梯天花板上固定一个力传感器，测量挂钩向下，并在钩上悬挂一个重为10 N的钩码，在电梯运动过程中，计算机显示屏上显示出如图6所示图象，以下根据图象分析所得结论正确的是()图6A．该图象显示了力传感器对钩码的拉力大小随时间的变化情况B．从时刻t1到t2，钩码处于失重状态，从时刻t3到t4，钩码处于超重状态C．电梯可能开始在15楼，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在1楼D．电梯可能开始在1楼，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在15楼6．一人站在电梯内体重计上，电梯静止时体重计示数为500 N．若电梯运动过程中，他看到体重计的示数为600 N，则电梯的运动可能为()A．加速向上，加速度大小为2 m/s2B．减速向上，加速度大小为2 m/s2C．加速向下，加速度大小为2 m/s2D．减速向下，加速度大小为0.2 m/s27．为了研究超重与失重现象，某同学把一体重计放在电梯的地板上，并将一物体放在体重计上随电梯运动并观察体重计示数的变化情况．下表记录了几个特定时刻体重计的示数(表内时间不表示先后顺序)若已知t0时刻电梯静止，则以下判断正确的是()A．t1和t2时刻电梯的加速度方向一定相反B．t1和t2时刻物体的质量并没有变化，所受重力也未发生变化C．t1和t2时刻电梯运动的加速度大小相等，运动方向一定相反D．t2时刻电梯可能向上运动8．如图7所示，浸在水中的小球固定在弹簧的一端，弹簧的另一端固定在容器底部．当容器由静止下落，则弹簧长度变化的情况以下说法正确的是( )A ．若球的密度ρ球＝ρ水，则弹簧长度不变图7B ．若球的密度ρ球>ρ水，则弹簧长度伸长C ．若球的密度ρ球<ρ水，则弹簧长度缩短D ．不管球的密度怎样，弹簧长度不变二、非选择题(共20分)9．(9分)质量是60 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？(取g ＝10 m/s 2)(1)升降机匀速上升；(2)升降机以4 m/s 2的加速度加速上升；(3)升降机以5 m/s 2的加速度加速下降．10．(11分)一质量为m ＝40 kg 的小孩子站在电梯内的体重计上．电梯从t ＝0时刻由静止开始上升，在0～6 s 内体重计示数F 的变化如图8所示．试求：在这段时间内电梯上升的高度是多少？(g 取10 m/s 2) 图8详解答案：1．选D 因蹬地起跳过程，速度由零逐渐增大，所以其具有向上的加速度，由牛顿第二定律有F －mg ＝ma ，所以F ＝mg ＋ma ，因此姚明处于超重状态．而离地上升过程只受重力作用，具有向下的重力加速度，所以姚明处于完全失重状态，因此选项D 正确．2．选D 由超重与失重可知，无论物体做何种运动，只要加速度为重力加速度g ，物体就处于完全失重状态．故正确答案为D.3．选BD 弹簧伸长量减小为静止的一半，说明物体处于失重状态，系统具有向下的加速度且a ＝12g .故BD 项说法正确． 4．选C 对箱子及箱内物体整体分析，由牛顿第二定律得(M ＋m )g －k v 2＝(M ＋m )a ，刚投放箱子时，v ＝0，a ＝g ，物体对箱底压力为零，随着下落速度的增大，空气阻力增大，加速度a 减小，对箱内物体mg －N ＝ma ，则N ＝m (g －a )将逐渐增大，当a ＝0时N ＝mg ，故物体不会“飘起来”，故C 正确，A 、B 、D 错误．5．选ABC 题中的图象显示了力传感器对钩码的拉力大小随时间的变化情况，由图象可得出：拉力大小与钩码重力的大小关系，从而判断出是超重状态还是失重状态．本题考查了学生识别图象、处理图象的能力，考查了学生对超重、失重现象的理解．由图象可得：0～t1，钩码平衡，F＝G＝10 N；t1～t2，拉力小于10 N，钩码处于失重状态；t2～t3，钩码受力平衡；t3～t4，拉力大于10 N，钩码处于超重状态，因此A、B正确；对于C 答案，电梯开始在15楼静止，故钩码拉力等于重力，即F＝10 N；先加速向下，处于失重状态，接着匀速向下，又处于平衡状态；再减速向下，处于超重状态；最后停在1楼，处于平衡状态，与图象相符合，故C正确；同理可分析出D错误．6．选A视重大于实重，为超重现象，600－500＝50a，a＝2 m/s2，加速向上或减速向下，A对．7．选ABD由牛顿第二定律可知，当物体的加速度向上时，支持力N大于重力G，发生超重现象，当物体的加速度向下时，支持力N小于重力G，发生失重现象．可见，发生超重或失重现象时，物体的重力G并没有发生变化，但加速度方向相反，A、B正确．由表格可知，t1时刻物体超重，支持力N1＝50g，t2时刻物体失重，支持力N2＝40g，重力G＝45g，g 是重力加速度，由牛顿第二定律，N1－G＝ma1，N2－G＝ma2，故t1时刻和t2时刻的加速度大小相等，若t1时刻可能向上加速，t2时刻可能向上减速，两时刻的加速度方向相反，速度方向可能一致，C不正确，D正确．8．选ABC容器由静止下落前，小球处于平衡状态，若球的密度ρ球＝ρ水，则有球受到水的浮力与球重相等，弹簧上无力，处于原长状态．若ρ球>ρ水，则F浮<G球，弹簧被压缩；若ρ球<ρ水，则F浮>G球，弹簧被拉伸．容器由静止下落后，由于整个装置都处于完全失重状态下，水对小球的浮力消失，小球与弹簧间的作用力也消失，故弹簧将处于原长状态．由以上分析可知，A、B、C对，D错．9．解析：人站在升降机中的受力情况如图所示．(1)当升降机匀速上升时，由牛顿第二定律得N－mg＝0所以，人受到的支持力N＝mg＝60×10 N＝600 N根据牛顿第三定律，人对体重计的压力即体重计的示数为600 N.(2)当升降机以4 m/s2的加速度加速上升时，根据牛顿第二定律得N－mg＝ma，N＝mg＋ma＝60×(10＋4) N＝840 N，此时体重计的示数为840 N，人处于超重状态．(3)当升降机以5 m/s2的加速度加速下降时，根据牛顿第二定律得mg－N＝ma，N＝mg－ma＝60×(10－5) N＝300 N，此时体重计的示数为300 N，人处于失重状态．答案：(1)600 N(2)840 N(3)300 N10．解析：由图可知，在t＝0到t1＝2 s的时间内，体重计的示数大于mg，故电梯应做向上的加速运动．设在这段时间内体重计作用于小孩的力为N 1，电梯及小孩的加速度为a 1，由牛顿第二定律，得N 1－mg ＝ma 1.在这段时间内电梯上升的高度h 1＝12a 1t 21＝12(N 1m－g )t 21＝2 m. 在t 1到t 2＝5 s 的时间内，体重计的示数等于mg ，故电梯应做匀速上升运动，速度为t 1时刻电梯的速度，即v 1＝a 1t 1＝2 m/s.在这段时间内电梯上升的高度h 2＝v 1(t 2－t 1)＝6 m.在t 2到t 3＝6 s 的时间内，体重计的示数小于mg ，故电梯应做向上的减速运动．设这段时间内体重计作用于小孩的力为N 2，电梯及小孩的加速度大小为a 2，由牛顿第二定律，得mg －N 2＝ma 2.在这段时间内电梯上升的高度h 3＝v 1(t 3－t 2)－12a 2(t 3－t 2)2＝1 m ，所以电梯上升的总高度h ＝h 1＋h 2＋h 3＝9 m.答案：9 m。

2018版高中物理 第六章 力与运动 第4节 超重与失重试题 鲁科版必修1

力与运动(6)超、失重(附答案)

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