高一物理必修一第14讲 超重与失重(简单版) 教师版习题

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2022人教版高中物理必修第一册练习题--超重和失重

2022人教版高中物理必修第一册练习题--超重和失重

2022人教版物理必修第一册练习题6超重和失重基础过关练题组一对超重、失重现象的理解1.(2021天津和平耀华中学高一上期中)某人站在电梯内的体重计上,若电梯由静止开始向上加速运动,则()A.体重计的示数会增大B.体重计的示数会减小C.人受到的重力会增大D.人受到的重力会减小2.(2021江苏徐州高一上期末)如图所示,一电梯在缆绳的拉动下向下做减速运动,则(深度解析)A.电梯中的人处于失重状态B.缆绳对电梯的拉力和电梯与人的总重力是一对平衡力C.缆绳对电梯的拉力和电梯对缆绳的拉力是一对作用力与反作用力D.电梯对缆绳的拉力是由于缆绳发生弹性形变而产生的3.(2021福建福安一中高一上月考)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(易错)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4.(2021福建莆田第二十五中学高一上月考)某同学站在电梯底板上,如图所示的v-t图像是计算机显示的电梯在某一段时间内速度变化的情况(竖直向上为正方向)。

根据图像提供的信息,可以判断下列说法中正确的是()A.在0~20 s内,电梯向上运动,该同学处于超重状态B.在0~5 s内,电梯加速上升,该同学处于失重状态C.在5~10 s内,电梯处于匀速状态,该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力D.由于物体的质量未知,所以无法判断超重、失重状态5.(2021辽宁大连高三上检测)在大型娱乐场中,某小朋友对一个体验超重、失重的压力传感仪产生了浓厚的兴趣。

该小朋友的体重为G,他站在压力传感器上完成了一次下蹲动作,传感器和计算机相连,经计算机处理后得到压力F随时间t 变化的图像,下面四幅图可能正确的是()A. B.C. D.题组二应用牛顿第二定律解决超重和失重问题6.(2021四川成都简阳高一上测试)(多选)电梯的顶部挂有一个弹簧测力计,其下端挂了一个重物,电梯做匀速直线运动时,弹簧测力计的示数为10 N。

高一物理超重与失重练习题

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。

高中物理《必修第一册》课后习题word6.超重和失重

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。

高中物理(新人教版)必修第一册同步习题:超重和失重(同步习题)【含答案及解析】

高中物理(新人教版)必修第一册同步习题:超重和失重(同步习题)【含答案及解析】

第四章运动和力的关系6超重和失重基础过关练题组一对超重、失重现象的理解1.(2019宁夏银川一中高一上期末)如果说一个人在电梯中“超重”了,是指()A.人的重力减小B.人的重力增大C.人对电梯的压力减小D.人对电梯的压力增大2.(2019吉林长春外国语学校高一上期末)一个人站在电梯内的测力计上,若他发现体重变大了,则()A.电梯一定在加速下降B.电梯一定在减速上升C.电梯可能在加速上升D.只要电梯减速运动就会出现这种现象3.(2019辽宁沈阳育才中学高一上期中)关于超重和失重,下列说法正确的是()A.超重指的是物体的重力增加,失重指的是物体的重力减少,完全失重是指物体重力完全消失的现象B.站在减速下降的升降机中的人处于失重状态C.被踢出去的足球(忽略空气阻力)在飞行过程中处于失重状态D.举重运动员双手举住杠铃不动时,杠铃处于超重状态4.(2019福建厦门高一上期末)(多选)厦门海底世界的“海狮顶球”节目因其互动性强而深受小朋友们的喜爱。

如图所示为一海狮把球顶向空中,并等其落下。

下列说法正确的是(忽略空气阻力)()A.球在最高点时受到重力和海狮对它的顶力作用B.球在最高点时速度为零,但加速度不为零C.球在上升过程中处于超重状态D.球在下落过程中处于失重状态5.(2019黑龙江哈尔滨三中高一上期末)在下列几种情况中,升降机绳索对同一悬挂物体拉力最小的是()A.以很大的速度匀速上升B.以很小的速度匀速下降C.以较小的加速度减速下降D.以较小的加速度加速下降题组二应用牛顿第二定律解决超重和失重问题6.(多选)在升降机内,一人站在体重计上,发现自己的体重减轻了20%,则下列判断可能正确的是(g取10m/s2)()A.升降机以8m/s2的加速度加速上升B.升降机以2m/s2的加速度加速下降C.升降机以2m/s2的加速度减速上升D.升降机以8m/s2的加速度减速下降7.(2019天津南开高一上期末)在以加速度a匀加速上升的电梯里,有一个质量为m 的人,下列说法正确的是(重力加速度大小为g)()①人的重力为m(g+a)②人的重力为mg③人对电梯的压力为m(g+a)④人对电梯的压力为m(g-a)A.①③B.①④C.②③D.②④8.(2019四川眉山高一上期末)如图所示,将小球用轻绳悬挂在升降机内,当升降机以2m/s2的加速度加速向上运动时轻绳拉力为12N,当升降机以2m/s2的加速度加速向下运动时轻绳拉力为(g取10m/s2)()A.8NB.10NC.12ND.14N9.(2020北京二中高一上期中)(多选)北京欢乐谷游乐场天地双雄是双塔太空梭。

必修一《超重和失重》同步练习与答案解析

必修一《超重和失重》同步练习与答案解析

《4.6超重和失重》同步练习一、选择题1.下列说法中正确的是( )A.只有正在向上运动的物体,才有可能处于超重状态B.超重就是物体所受的重力增大C.物体处于超重状态时,地球对它的引力变大D.超重时物体所受的重力不变2、.(多选)在升降机内,一人站在磅秤上,发现自己的体重减轻了20%,则下列判断可能正确的是(g取10 m/s2) ( )A.升降机以8 m/s2的加速度加速上升B.升降机以2 m/s2的加速度加速下降C.升降机以2 m/s2的加速度减速上升D.升降机以8 m/s2的加速度减速下降3. 如图所示,A、B两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计空气阻力).下列说法正确的是( )A.在上升和下降过程中A对B的压力一定为零B.上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力C.下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力D.在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力4.(多选)一兴趣小组做了一次实验,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后停住,利用传感器和计算机显示该同学受到地面的支持力F随时间变化的图象如图所示。

根据图象提供的信息,以下判断正确的是( )A.在0至t2时间内该同学处于失重状态B. t2时刻该同学的加速度为零C. t3时刻该同学的速度达到最大D.在t3至t4时间内该同学处于超重状态5、下列关于超重、失重现象的说法正确的是()A.汽车驶过拱形桥顶端时处于失重状态,此时质量没变,重力减小了B.荡秋千的小孩通过最低点时处于失重状态,此时拉力小于重力C.宇航员在飞船内处于完全失重状态,而正在进行太空行走的宇航员在飞船外则处于平衡状态D.电梯加速上升时,电梯中的人处于超重状态,受到的支持力大于重力6、实验小组利用DS系统,观察超重和失重现象。

他们在学校电梯房内做实验,某次实验得到电梯内一物体的v-t图象如图所示,取竖直向上为正方向,下列说法错误的是A.物体在前38内的位移约为2.3mB.在0≤t<3s这段时间内,电梯内的物体处于超重状态C.在3s≤t≤8s这段时间内,电梯内物体的速度和加速度都在减小D.在3s<t<8s这段时间内,电梯内的物体受到的支持力小于重力7、撑杆跳是一种田径运动项目。

4.6 超重与失重 练习题高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

4.6 超重与失重 练习题高一上学期物理人教版(2019)必修第一册

超重与失重练习题一、单选题(本大题共8小题,共32.0分)1.关于超重和失重,下列说法正确的是()A. 超重就是物体受到的重力增大了B. 失重就是物体受到的重力减小了C. 完全失重就是物体受到的重力为零D. 无论超重、失重,物体受到的重力都不变2.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3.某同学站在电梯底板上,如图所示的v−t图像是计算机显示的电梯在某一段时间内速度变化的情况(竖直向上为正方向).根据图像提供的信息,可以判断下列说法中正确的是()A. 在0~20s内,电梯向上运动,该同学处于超重状态B. 在0~5s内,电梯在加速上升,该同学处于失重状态C. 在5~10s内,电梯处于静止状态,该同学对电梯底板的压力大小等于他所受的重力大小D. 在10~20s内,电梯在减速上升,该同学处于失重状态4.为了让乘客乘车更为舒适,某探究小组设计了一种新的交通工具,乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整,使座椅上表面始终保持水平,如图所示。

当此车加速下坡时,一位乘客正盘腿坐在座椅上,则下列说法正确的是()A. 乘客所受合外力可能竖直向下B. 支持力可能大于重力C. 若乘客未接触座椅靠背,则应受到向前(水平向左)的摩擦力作用D. 可能处于超重状态5.物体A放在竖直弹簧上并保持静止。

现将物体B轻放在物体A上,在之后的运动过程中,弹簧一直处于弹性限度内。

下列说法正确的是()A. B刚放上瞬间,B对A的压力大小等于B的重力大小B. 在A、B向下运动的过程中,速度最大时加速度也最大C. 在A、B向下运动的过程中,B一直处于失重状态D. 在A、B向下运动的过程中,B对A的压力一直增大6.如图所示,火箭内平台上放有质量为m的测试仪器,火箭从地面启动后,以加速度g竖直向上匀加速运动,升到某一高度时,测试仪2。

4.6 超重和失重练习题—【新教材】人教版(2019)高中物理必修必修第一册同步练习

4.6 超重和失重练习题—【新教材】人教版(2019)高中物理必修必修第一册同步练习

4.6 超重和失重练习题(附答案)一、单项选择题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,其惯性比处于静止时增加或减小了D.物体处于超重或失重状态时,其重力都没有变化2.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.火箭加速上升时的加速度逐渐减小时,宇航员对座椅的压力小于其重力C.飞船加速下落时,宇航员处于超重状态D.飞船落地前减速下落时,宇航员对座椅的压力大于其重力3.如图所示,一乒乓球用细绳系于盛有水的容器底部,某时刻细绳断开,在乒乓球上升到水面的过程中,台秤示数()A.变大B.不变C.变小D.先变大后变小4.在一个封闭装置中,用弹簧测力计测一物体的重力,根据读数与物体实际重力之间的关系,判断以下说法中正确的是()A.读数偏大,表明装置一定加速上升B.读数偏小,表明装置一定加速下降C.读数为0,表明装置运动的加速度等于重力加速度,但无法判断是向上运动还是向下运动D.读数准确,表明装置一定匀速上升或下降5.如图所示,电梯的顶部挂一个弹簧秤,秤下端挂了一个重物,电梯匀速直线运动时,弹簧秤的示数为10N,在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为6N,关于电梯的运动,以下说法正确的是(g取10m/s2)()A.电梯可能向上加速运动,加速度大小为4m/s2B.电梯可能向下加速运动,加速度大小为4m/s2C.电梯可能向上减速运动,加速度大小为6m/s2D.电梯可能向下减速运动,加速度大小为4m/s26、应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入.例如平伸手掌托起物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛出.对此现象分析正确的是()A.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态B.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态C.在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度D.在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度7.超重与失重是宇航员生活和工作中的两大难题.实际上,在我们的生活中也充满了超重和失重.假如某同学家住10楼,那么他从一楼开始坐电梯回家的过程中,体验到的将是( )A.先超重,后等重,再失重B.先失重,后等重,再超重C.一直超重D.一直失重8、里约奥运会男子跳高决赛的比赛中,加拿大选手德劳因突出重围,以2米38的成绩夺冠(如图所示).则()A.德劳因在最高点处于平衡状态B.德劳因起跳以后在上升过程处于失重状态C.德劳因起跳时地面对他的支持力等于他所受的重力D.德劳因下降过程处于超重状态9.质量为60 kg的人在电梯里站在体重计上与电梯一起匀加速上升,电梯的加速度为5 m/s2,则体重计的读数应为(g=10 m/s2)()A.60 kg B.90 kg C.65 kg D.30 kg10.为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯,无人乘行时,扶梯运转得很慢,有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转.一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所示.则在加速过程中,下列说法中正确的是()A.顾客受到三个力的作用B.顾客处于失重状态C.扶梯对顾客没有摩擦力的作用D.顾客对扶梯的压力等于顾客的重力三、计算题11.某人在以a=0.5 m/s2的加速度匀加速下降的升降机中最多可举起m1=90 kg的物体,则此人在地面上最多可举起多少千克的物体?若此人在一匀加速上升的升降机中最多能举起m2=40 kg的物体,则此升降机上升的加速度为多大?(g取10 m/s2)12:质量为60kg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,体重计的读数分别是多少?(g取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3m/s2的加速度匀减速上升或匀加速下降.13、:如图所示,用绳子将质量为2kg的盘式弹簧秤吊起,使秤盘保持水平.在秤盘上放上质量为0.5kg的砝码之后,使整个秤竖直向上运动,此时秤的指针示数为0.55kg,不计空气阻力.(g取10m/s2)求:(1)盘式弹簧秤运动加速度的方向.(2)盘式弹簧秤运动加速度的大小.(3)绳子对盘式弹簧秤的拉力.超重和失重练习题(答案)1、D.2、D.3、C4、C5、B6、D7、A.8、B9、B. 10、A11、解析:以物体为研究对象,对物体进行受力分析及运动状态分析,如图甲所示,设人的最大“举力”为F ,由牛顿第二定律得,m 1g -F =m 1a 1,所以F =m 1(g -a 1)=855 N.当他在地面上举物体时,设最多举起质量为m 0的物体,则有m 0g -F =0,所以m 0=85.5 kg.此人在某一匀加速上升的升降机中最多能举起m 2=40 kg 的物体,由于m 0=85.5 kg>m 2=40 kg ,显然此时升降机一定处于超重状态,对物体进行受力分析和运动情况分析,如图乙所示.由牛顿第二定律得F -m 2g =m 2a 2,所以a 2=F -m 2g m 2=11.375 m/s 2, 即升降机加速上升的加速度为11.375 m/s 2.答案:85.5 kg 11.375 m/s 212、解析:以人为研究对象进行受力分析,人受重力和支持力作用.(1)升降机匀速上升时a =0,所以有F N -mg =0,即F N =mg =600N根据牛顿第三定律知F N′=F N =600N .(2)升降机匀加速上升时,加速度方向向上,人处于超重状态,取向上为正方向,则有F N1-mg =ma 1所以F N1=m (g +a 1)=60×(10+4)N =840N根据牛顿第三定律知F N′1=F N1=840N .(3)升降机匀减速上升或匀加速下降时,加速度方向都向下,人都处于失重状态,取向下为正方向,则有mg -F N2=ma 2所以F N2=m (g -a 2)=60×(10-3)N =420N根据牛顿第三定律知F N′2=F N2=420N .13、解析:(1)秤的指针示数为0.55kg ,大于砝码的质量,所以砝码受到的支持力大于其重力,砝码处于超重状态,可知加速度的方向向上.(2)由牛顿第二定律:F N-mg=ma,所以a=F N-mgm=0.55×10-0.5×100.5m/s2=1m/s2(3)以弹簧秤与砝码组成的整体为研究对象,则:F T-(m+M)g=(m+M)a 代入数据得:F T=27.5N,方向竖直向上.。

高中物理必修一 超重和失重 (含练习解析)

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.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y a ≠0时,则当y a 方向竖直向上时,物体处于超重状态;当y a 方向竖直向下时,物体处于失重状念.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。

新教材人教版高中物理必修第一册课时练习超重和失重

新教材人教版高中物理必修第一册课时练习超重和失重

第四章 6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mg-FC.台秤Q的读数为mg-2FD.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;当小孩受到的弹力小于重力时,向上减速,小孩处于失重状态。

高中物理-超重和失重练习(含解析)

高中物理-超重和失重练习(含解析)

高中物理-超重和失重练习(含解析)[要点对点练]要点一:超重和失重1.下列关于超重与失重的说法中,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,物体所受的重力总是不变[解析]物体处于超重或者失重是指视重与重力的关系,并不是重力发生变化,A错误;物体对支持物的压力或者对悬挂物的拉力小于重力叫失重,但重力并不改变,B错误;当物体处于完全失重状态是指重力完全充当合外力,重力大小不变,C错误;不论超重或失重甚至完全失重,物体所受重力是不变的,D正确.[答案] D2.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的说法正确的是( ) 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[解析]上升和下落的过程中,都是只受到向下的重力的作用,加速度的大小为重力加速度g,都处于完全失重状态,所以A、B、C错误,D正确.[答案] D3.一物体挂在弹簧测力计下,弹簧测力计的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.电梯匀加速下降,且a=g 3C.电梯匀减速上升,且a=g 2D.电梯匀减速下降,且a=g 2[解析]电梯匀加速上升,且a1=g3时,F1-mg=ma1,F1=43mg,电梯匀加速下降,且a2=g3时加速度方向向下,mg-F2=ma2,F2=23mg,电梯匀减速上升,且a3=g2时,加速度方向向下,mg-F3=ma3,F3=12mg,电梯匀减速下降,且a4=g2,加速度方向向上,F4-mg=ma4,F4=32mg,C正确.[答案] C要点二:超重与失重问题的求解方法4.如图所示,A为电磁铁,C为胶木盘,A和C(包括支架)总质量为M,B为铁片,质量为m,整个装置用轻绳悬挂于弹簧测力计的挂钩上,给电磁铁通电,在铁片被吸引上升的过程中,弹簧测力计的示数大小F为( )A.F=MgB.F=(M+m)gC.mg<F<(M+m)gD.F>(M+m)g[解析]电磁铁未通电时,弹簧测力计的示数等于A、B、C三者的重力之和,通电后,B将加速上升,系统处于超重状态,F>(M+m)g,故D正确.[答案] D5.在升降电梯内的地面上放一体重计,电梯静止时,晓敏同学站在体重计上,体重计示数为50 kg,如图甲所示.电梯运动过程中,某一段时间内晓敏同学发现体重计如图乙所示,在这段时间内下列说法中正确的是( )A.晓敏同学所受的重力变小了B.晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力C.电梯一定在竖直向下运动D.电梯的加速度大小为g/5,方向一定竖直向下[解析]晓敏在这段时间内处于失重状态,是由于晓敏对体重计的压力变小了,而晓敏的重力没有改变,A错误;晓敏对体重计的压力与体重计对晓敏的支持力是一对作用力与反作用力,大小一定相等,B错误;以竖直向下为正方向,有:mg-F=ma,解得a=g5,方向竖直向下,但速度方向可能是竖直向上,也可能是竖直向下,C错误、D正确.[答案] D6.(多选)如右图所示,A、B两物体叠放在一起,当把A、B两物体同时竖直向上抛出时(不计空气阻力),则( )A.A的加速度大小小于gB.B的加速度大小大于gC.A、B的加速度大小均为gD.A、B间的弹力为零[解析] 对于A、B的整体,在抛出之后,只受重力作用,其加速度必然为g,方向竖直向下.假定A、B之间的弹力不为零,设A对B的压力为F AB、对B进行受力分析,如图所示,由牛顿第二定律得F+m B g=m B g,则F AB=0AB所以A、B之间无弹力作用,A、B两物体各自只受重力作用,加速度均为g.选项A、B错误,选项C、D正确.[答案]CD[综合提升练]7.(多选)悬挂在电梯天花板上的弹簧测力计的钩子挂着质量为m的物体,电梯静止时弹簧测力计的示数为G=mg,下列说法中,正确的是( )A.当电梯匀速上升时,弹簧测力计的示数增大,电梯匀速下降时,弹簧测力计的示数减小B.只有电梯加速上升时,弹簧测力计的示数才会增大,只有电梯加速下降时,弹簧测力计的示数才会减小C.不管电梯向上或向下运动,只要加速度的方向竖直向上,弹簧测力计的示数一定增大D.不管电梯向上或向下运动,只要加速度的方向竖直向下,弹簧测力计的示数一定减小[解析]超重是加速度方向向上,示数大于重力;失重是加速度方向向下,示数小于重力,与运动方向无关,因此选项A、B错误、C、D正确.[答案]CD8.下列说法正确的是( )A.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态B.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C.跳高运动员到达空中最高点时处于平衡状态D.蹦床运动员跳离蹦床在空中上升与下降时均处于失重状态[解析]游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于平衡状态,不是失重状态,选项A错误;举重运动员在举起杠铃后静止不动的那段时间内处于平衡状态,选项B错误;跳高运动员到达空中最高点时,加速度为g,没有处于平衡状态,选项C错误;蹦床运动员跳离蹦床在空中上升与下降时,加速度均为g,故均处于失重状态,选项D正确.[答案] D9.(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[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,则小敏起跳后,上升过程与下降过程均处于失重状态,故C、D两项正确.[答案]CD10.杂技表演魅力无穷,给人美的视觉享受,两位同学在观看空中吊绳表演时,关于吊绳拉着演员在竖直方向运动时的物理问题展开讨论,下列说法中正确的是( ) A.在向上匀速运动时,吊绳对演员的拉力大于演员的重力B.在向上加速运动时,吊绳对演员的拉力大于演员的重力C.在向上匀速运动时,吊绳对演员的拉力大于演员对吊绳的拉力D.在向上加速运动时,吊绳对演员的拉力大于演员对吊绳的拉力[解析]向上匀速运动时,演员处于平衡状态,吊绳对演员的拉力等于演员的重力,故A错误;在向上加速运动时,演员处于超重状态,吊绳对演员的拉力大于演员的重力,故B正确;吊绳对演员的拉力与演员对吊绳的拉力是一对相互作用力,总是大小相等,方向相反,故C、D错误.[答案] B11.某人在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?若此人在匀加速上升的升降机中最多能举起m2=50 kg的物体,则此升降机上升的最大加速度为多大?(取g=10 m/s2)[解析]设此人在地面上的最大“举力”是F,那么他在以不同的加速度运动的升降机中最大“举力”仍为F,以物体为研究对象:当升降机以加速度a1=2 m/s2匀加速下降时,对物体有:m 1g-F=m1a1,即F=m1(g-a1)得F=75×(10-2) N=600 N设人在地面上最多可举起质量为m0的物体,则F=m0g.m 0=Fg=60010kg=60 kg.当升降机以a2匀加速上升时,对物体有:F-m2g=m2a2,a 2=Fm2-g=⎝⎛⎭⎪⎫60050-10 m/s2=2 m/s2.故升降机匀加速上升的加速度为2 m/s2.[答案]60 kg 2 m/s212.某同学设计了一个测量长距离电动扶梯加速度的实验,实验装置如图1所示.将一电子健康秤置于水平的扶梯台阶上,实验员站在健康秤上,相对健康秤静止.电动扶梯由静止开始斜向上运动,整个运动过程可分为三个阶段,先加速、再匀速、最终减速停下.已知电动扶梯与水平方向夹角θ=37°.重力加速度g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.某次测量的三个阶段中电子健康秤的示数F随时间t的变化关系如图2所示.(1)画出加速过程中实验员的受力示意图;(2)求该次测量中实验员的质量m;(3)求该次测量中电动扶梯加速过程的加速度大小a1和减速过程的加速度大小a2.[解析](1)加速过程中实验员受到重力mg、静摩擦力F f、支持力F,如图所示.(2)3~6 s电梯做匀速运动,实验员受力平衡F2=mg=600 N,m=60 kg.(3)加速阶段,竖直方向F1-mg=ma1sin37°解得a1=59m/s2=0.56 m/s2减速阶段,竖直方向mg-F3=ma2sin37°解得a2=0.42 m/s2.[答案](1)图见解析(2)60 kg (3)0.56 m/s2 0.42 m/s2。

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

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

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。

人教版必修一 4.8剖析超重和失重现象(习题+解析)-word文档

人教版必修一 4.8剖析超重和失重现象(习题+解析)-word文档

1. 下列实例属于超重现象的是()A. 汽车驶过拱桥顶端时B. 火箭点火后加速升空时C. 跳水运动员被跳板弹起,离开跳板向上运动时D. 体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时2. 有关超重和失重,以下说法中正确的是()A. 物体处于超重状态时,所受重力增大,处于失重状态时,所受重力减小B. 竖直上抛的木箱中的物体处于完全失重状态C. 在沿竖直方向运动的升降机中出现失重现象时,升降机必定处于下降过程D. 站在月球表面的人处于失重状态3. 第三十届伦敦夏季奥运会于北京时间2012年7月28日开幕,关于各项体育运动的解释,下列说法正确的是()A. 蹦床运动员在空中上升到最高点时处于超重状态B. 跳高运动员在越杆时处于平衡状态C. 举重运动员在举铃过头停在最高点时,铃处于平衡状态D. 跳远运动员助跑是为了增加自己的惯性,以便跳得更远4. 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力随时间变化的图线,纵坐标为力(单位为牛顿),横坐标为时间(单位为秒),由图可知,该同学的体重约为650 N,除此以外,还可以得到的信息有()A. 该同学做了两次下蹲—起立的动作B. 该同学做了一次下蹲—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. 下蹲过程中人先处于超重状态后处于失重状态5. 如图所示,在托盘测力计的托盘内固定一个倾角为30°的斜面,现将一个重为4 N的物体放在斜面上,让它自由下滑,那么测力计因4 N物体的存在而增加的读数不可能是()A. 4 NB. 23NC. 2 ND. 3 N6. 某人在地面上用弹簧秤称得其体重为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v-t图象可能是(取电梯向上运动的方向为正)()7. (北京西城模拟)一座大楼中有一部直通高层的客运电梯,电梯的简化模型如图1所示,已知电梯在t=0时由静止开始上升,电梯的加速度a随时间t的变化如图所示,一质量为M的乘客站在电梯里,电梯对乘客的支持力为F,根据图2 可以判断,力F大小不变,且F<Mg的时间段为()A. 1~8 s内B. 8~9 s内C. 15~16 s内D. 16~23 s内8. 如图所示为跳水运动员最后踏板的过程:运动员从高处落到处于自然状态的跳板A位置上,同跳板一起向下运动到最低点B位置,运动员从A运动到B的过程中,下列说法正确的是()A. 运动员到达A位置时处于失重状态B. 运动员到达B位置时处于超重状态C. 运动员的速度一直在增大D. 运动员的加速度一直在增大1. B 解析:发生超重现象时,物体的加速度方向竖直向上。

高一物理必修一第14讲 超重与失重(拔高版) 学生版习题

高一物理必修一第14讲 超重与失重(拔高版) 学生版习题

第14讲超重与失重习题一、单项选择题(共14小题;共56分)1. 【2018西城二模18】一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重。

一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上,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。

在上述过程中,关于座舱中的人所处的状态,下列判断正确的是A. 座舱在自由下落的过程中人处于超重状态B. 座舱在减速运动的过程中人处于超重状态C. 座舱在整个运动过程中人都处于失重状态D. 座舱在整个运动过程中人都处于超重状态2. 如图所示,质量为m的物块甲,放在容器底部,随同容器一起从某一高处由静止释放,下落过程中不计一切阻力,则物块甲A. 加速度大于gB. 加速度小于gC. 对容器底部的压力等于0D. 对容器底部的压力等于mg3. 如图所示,质量为m的物块甲放在容器底部,随同容器一起从某一高度处由静止释放,下落过程中不计一切阻力,则物块甲A. 加速度大于gB. 加速度小于gC. 对容器底部的压力等于0D. 对容器底部的压力等于mg4. 升降机地板上放一木箱,质量为m。

当它对地板的压力N=0.8mg时,升降机可能做的运动是A. 加速上升B. 减速上升C. 静止D. 匀速下降5. 【2014北京高考18】应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入。

例如平伸手掌托起物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛出。

对此现象分析正确的是A. 手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态B. 手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态C. 在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度D. 在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度6. 如图所示,A为电磁铁,C为胶木秤盘,A和C(包括支架)的总质量为M,B为铁片、质量为m,当电磁铁A通电,铁片被吸引上升的过程中,悬挂C的轻绳上拉力的大小为A. F=MgB. mg<F<(M+m)gC. F=(M+m)gD. F>(M+m)g7. 如图所示,一个质量为M的人站在台秤上,用跨过定滑轮的绳子将质量为m的物体自高处放下,当物体以加速度a加速下降(a<g)时,台秤的读数为A. (M−m)g+maB. (M+m)g−maC. (M−m)gD. (M−m)g−ma8. 如图所示,一人站在电梯中的体重计上,随电梯一起运动。

《7. 超重与失重》(同步训练)高中物理必修第一册_教科版_2024-2025学年

《7. 超重与失重》(同步训练)高中物理必修第一册_教科版_2024-2025学年

《7. 超重与失重》同步训练(答案在后面)一、单项选择题(本大题有7小题,每小题4分,共28分)1、在电梯以加速度a竖直向上加速时,下列说法正确的是:A、物体的重力增加B、物体的质量增加C、物体所受的支持力增加D、物体所受的重力减少2、一个物体在地球表面受到的重力为G,当它被带到离地球表面高度h处时,受到的重力变为G’。

已知地球半径为R,万有引力常数为G’,则G’与G的关系为:A、G’ = G(1 - h/R)B、G’ = G(1 + h/R)C、G’ = G(1 + 2h/R)D、G’ = G(1 - 2h/R)3、当电梯以加速度(a)向上减速时((a<g)),电梯中的人会感受到的体重情况是:A、比真实体重轻B、比真实体重重C、与真实体重相同D、不足以确定4、在电梯加速向上运动时((a<g)),电梯中的人会感受到的体重情况是:A、比真实体重轻B、比真实体重重C、与真实体重相同D、不足以确定5、一个物体在电梯中静止时,显示的质量为m,当电梯以a向上加速时,显示的质量变为m’。

以下说法正确的是:A、m’ > mB、m’ < mC、m’ = mD、无法确定m与m’的关系6、在表中给出了一辆汽车从静止开始加速行驶的部分数据:时间(s)位移(m)5610371582汽车在这段时间内的加速度a约为:A、0.4 m/s²B、0.6 m/s²C、0.8 m/s²D、1.0 m/s²7、一物体在竖直向上的电梯中,当电梯以加速度a=2m/s²匀加速上升时,下列说法正确的是:A、物体处于超重状态,其重力增加B、物体处于失重状态,其重力减少C、物体所受的支持力等于其重力D、物体的质量会发生变化二、多项选择题(本大题有3小题,每小题6分,共18分)1、当电梯以加速度向上加速上升时,下列说法正确的是:A、电梯内的物体处于超重状态B、电梯内的物体处于失重状态C、电梯内的物体所受重力增大D、电梯内的物体所受重力不变2、在电梯内使用弹簧秤测量物体的重量时,下面哪种情况下,弹簧秤的读数会大于物体的实际重力?A、电梯匀速下降B、电梯匀速上升C、电梯以加速度向下减速上升D、电梯以加速度向上加速上升3、在电梯运动中,以下哪些情况会产生超重状态(选择所有正确选项)?A、电梯正在向上加速上升B、电梯正在向下加速下降C、电梯正在向上减速上升D、电梯正在向下减速下降三、非选择题(前4题每题10分,最后一题14分,总分54分)第一题已知一物体在竖直向上的匀加速直线运动中,加速度为(a=2 m/s2)。

高中物理超重与失重 练习与解析 沪科版 必修1

高中物理超重与失重 练习与解析 沪科版 必修1

高中物理超重与失重练习与解析沪科版必修11 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.做竖自上抛运动的物体,处于完全失重状态D.物体斜向上做匀减速运动.处于失重状态解析: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.则处于火重状态.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和失重.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:CD2 关于超重和失重,下列说法正确的是……………………………………………()A.物体处于超重时,是指物体的重力增大了B.物体处于失重状态时。

是指物体的“视重”减小了C.物体在完全失重的条件下,对支持它的支承面压力为零D.物体处于完全失重时,地球对它的引力消失了解析:(1)所谓“超重”和“失重”,并非是指物体在同一位置的重力变大或变小,而是物体的“视重”变大或变小了,所谓“视重”是指人由弹簧秆等量具上看到的读数,实际上物体所受的万有引力、重力并未变.(2)“完全失重”是一种视重等于零的现象。

物体处于完全失重时.对水平支承面的压力或对竖直悬绳的拉力等于零.(3)物体处于超重状态时,“视重”大于实重(即物体的重力);处于失重状态时,“视重”小于实重;处于完全失重状态时,“视重”等于零.答案:BC3 在托盘的盘内固定一个倾角为30°的斜面,现将一个重4 N的物体放在斜面上让其自由下滑,如图5-4-4所示,那么磅秤示数比不放物体时减少………………………()图5-4-4A.22N B.4 N C.3 N D.2 N解析:物体自由下滑时a=g sinθ=5 m/s2a y=a sinθ-5sin30°-2.5 m/s2对物体竖直方向mg-N=mg yN=mg-mg y=4 N-1 N=3 N由相互作用原理F y′=F y=3 N,故选C.答案:C4 某人在一个2.5 m/s2的加速度匀加速下降的电梯内最多能举起80 kg的物体,则此人在地面上最多能举起多重的物体?若他在一匀加速上升的电梯内能举起40 kg的物体,则此电梯的加速度为多少?(g =10 m/s2)解析:“人最多能举起80 kg 的物体”的意思是这个人能施加给外界物体的最大举力恰能使80 kg 的物体以2.5 m /s 2的加速度匀加速下降,因此只要能计算出这个举力的大小,就能知道这个人在地面上及在匀加速上升的电梯中能举多重的物体.由题意可知,物体受力分析如图所示.由牛顿第二定律可知:mg -F =ma F =mg -ma =80×(10-2.5) N =600,即人最大的举力是600 N .在地面上,由平衡条件可知:mg =F ,m =60 kg .即在地面上,人最多能举起60kg 的物体.若它最多能举起40 kg 的物体,此时由牛顿第二定律可知:F -mg =ma ,解得:a =5 m /s 2即物体的加速度为5 m /s 2,方向竖直向上.答案:5 m /s 2 方向竖直向上5 请回答下列问题:(1)一斜面体放在粗糙的水平面上,把一物体以某一初速度抛出,使之沿斜面向上滑行,直到物体加速滑回出发点.在此过程中,如果斜面体始终相对水平面静止不动,则水平面对斜面体的支持力的大小比物体和斜面体总重力大还是小?(2)航天飞机在起飞阶段和返回大气层后下落阶段,机内的宇航员是处于超重状态还是处于失重状态?解析:(1)物体从斜面底端向上滑行时,或向下加速返回时,加速度总是沿斜面向下的,有竖直向下的加速度分量,物体处于失重状态.所以斜面体对物体的向上作用力小于物体的重力,进而可知,地面对斜面体的支持力总小于两者的重力之和.(2)航天飞机起飞阶段具有向上的加速度,返回大气层的下落阶段,是减速的阶段,所以加速度方向也向上,可见,在起飞和降落阶段,宇航员都处于超重状态.答案:(1)小 (2)超重6 “长征Ⅲ号”火箭升空加速时,加速度达到120 m /s 2,宇航员受到的超重压力可达到他自身重力的多少倍?解析:对宇航员受力分析,由牛顿第二定律得N -mg =ma代入数据可得N =13 mg .答案:137 一台起重机的钢索最大拉力为5×104 N ,起重最大时速18 km /h ,用它来吊起一个4 t 的货物,为了安全,使货物达到最大速度的时间至少为多少秒? 解析:对货物受力分析由牛顿第二定律得T -mg =ma 当钢索中的拉力丁取极大值时,货物的加速度最大,达到最大速度的时间最短,代入数据可得a max =2.5 m /s 2所以达最大速度的时间为t min =m axa v m =2 s . 8 一台升降机的地板上放着一个质量为m 的物体,它跟地面间的动摩擦因数为μ,可以认为物体受到的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.一根劲度系数为k 的弹簧水平放置,左端跟物体相连,右端固定在竖直墙上.开始时弹簧的伸长为Δx ,弹簧对物体有水平向右的拉力,求:升降机怎样运动时,物体才能被弹簧拉动?图5-4-5解析:物体开始没有滑动是由于弹簧的拉力小于最大静摩擦力.这里f=μN,只有减小地面对物体的压力才能减少最大静摩擦力,当f=μN=kΔx时物体开始滑动.取物体为研究对象,受力如图,当物体做向下的加速运动或向上的减速运动时,才能使地面对物体的压力减小,即G-N=ma.联解两式得:a=(G-N)/m=(mg-kΔx/μ)/m=g-kΔx/μm即升降机做a>g-kΔx/μm的向下的匀加速运动或向上的匀减速运动时,物体可以在地面上滑动.。

人教版必修第一册高一物理同步讲练测专题4.5超重和失重(讲)(原卷版+解析)

人教版必修第一册高一物理同步讲练测专题4.5超重和失重(讲)(原卷版+解析)

专题4.5超重和失重【讲】一.讲核心素养物理观念:超重、失重和完全失重现象。

科学思维:知道产生超重和失重的条件;会运用牛顿第二定律解释生活中的超重和失重现象。

科学探究:用牛顿第二定律探究生活中的超重、失重现象。

能从不同的角度解决动力学问题,具有质疑和创新的意识。

二.讲考点与题型【考点一】重力的测量1动力法是根据物体受力后运动状态的改变测定重力。

例如在重力作用下的自由落体运动等来测量地球表面的重力加速度的值,则G=mg。

2静力法是根据物体受力后的平衡状态测定重力,例如,弹簧测力计竖直悬挂物体处于平衡状态,利用二力平衡知测力计的示数大小等于重力大小。

【例1】(2021·宜昌高一检测)关于重力的大小,下列说法正确的是()A.弹簧测力计下端悬挂一重物,弹簧测力计读数大小一定等于这个物体重力的大小B.重力是物体固有的属性C.质量一定的物体,其重力大小也一定D.同一物体在北京的重力大于在赤道上的重力【素养提升】本题考查的核心素养是科学思维。

【变式训练】】设想从某一天起,地球的引力减小了一半,那么对于漂浮在水面上的船来说,下列说法正确的是()A.船受到的重力将减小,船的吃水深度仍不变B.船受到的重力将减小,船的吃水深度也减小C.船受到的重力将不变,船的吃水深度也不变D.船受到的重力将不变,船的吃水深度将减小【考点二】超重和失重现象1.实重与视重实重: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.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.超重与失重不是重力本身变了,而是物体对悬挂物的拉力或对水平支持物的压力发生了变化,即“视重”变化了.若弹力大于重力是超重,反之则是失重.2.超重、失重的比较3.超重和失重问题实质上就是牛顿第二定律应用的延续,解题时仍应抓住加速度这个关键量.具体方法是:(1)分析物体运动的加速度方向;(2)判断物体处于超重(或失重)状态;(3)利用牛顿第二定律分析和求解.【例2】(2020·佛山高一检测)(多选)在一电梯的地板上有一压力传感器,其上放一物块,如图甲所示,当电梯运行时,传感器示数大小随时间变化的关系图像如图乙,根据图像分析得出的结论中正确的是()A.从时刻t1到t2,物块处于失重状态B.从时刻t3到t4,物块处于失重状态C.电梯可能开始停在低楼层,先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在高楼层D.电梯可能开始停在高楼层,先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后停在低楼层【素养提升】本题考查的核心素养是物理观念及科学思维。

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第14讲超重与失重习题一、单项选择题(共12小题;共48分)1. 下列说法中正确的是A. 游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态B. 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. 体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态2. 下列说法中正确的是A. 失重就是物体的重力减小了B. 运动的物体惯性小,静止的物体惯性大C. 不论超重、失重或完全失重,物体所受重力是不变的D. 做实验时,给电磁打点计时器提供交流电源或直流电源,它都能正常工作3. 如图所示,质量为m的物块甲,放在容器底部,随同容器一起从某一高处由静止释放,下落过程中不计一切阻力,则物块甲A. 加速度大于gB. 加速度小于gC. 对容器底部的压力等于0D. 对容器底部的压力等于mg4. 人乘坐电梯加速向上运动,下列说法正确的是A. 人对电梯地板的压力大于电梯地板对人的支持力B. 人对电梯地板的压力等于人的重力C. 电梯地板对人的支持力大于人的重力D. 电梯地板对人的支持力等于人的重力5. 电梯内有一个质量为m的物体,用细线悬挂在电梯的天花板上。

已知当地的重力加速度为g,当电梯以13g的加速度竖直向下做匀加速直线运动时,细线对物体拉力的大小为A. 13mg B. 23mg C. 34mg D. mg6. 如图所示,甲图是某人站在力传感器上做下蹲-起跳动作的示意图,甲图中的“●”表示人的重心,乙图是根据力传感器画出的压力F随时间t变化的图线。

乙图中a、d、f、g各点数据分别与甲图中人的a、d、f、g状态相对应,其余点对应状态没有在甲图中画出。

乙图中a、c、e、i点对应的纵坐标均为610N。

请根据这两个图所给出的信息,判断下列说法中正确的是A. 乙图中b点时刻,人处于超重状态B. 乙图中d点时刻,人处于失重状态C. 乙图中g点时刻,人处于失重状态D. 乙图中i点时刻,人的速度为零7. 关于超重和失重,下列说法正确的是A. 物体处于超重时,物体可能在加速下降B. 物体处于失重状态时,物体可能在上升C. 物体处于完全失重时,地球对它的引力消失了D. 物体失重的条件下,对支持它的支承面压力为零8. 质量为60kg的人,站在升降机内的台秤上,测得体重为480N,则升降机的运动应是A. 匀速上升或匀速下降B. 加速上升或加速下降C. 减速上升或加速下降D. 减速下降或加速上升9. 升降机地板上放一个弹簧盘秤,盘中放一质量为m的物体,当称的读数为0.8mg时,升降机的运动可能是A. 加速上升B. 减速下降C. 减速上升D. 匀速下降10. 人站在电梯内的体重计上,当体重计示数减小时,可能的原因A. 电梯匀速下降B. 电梯匀加速下降C. 电梯匀加速上升D. 电梯匀减速下降11. 如图所示,在弹簧测力计下挂一重物,用手提着弹簧测力计,使重物在竖直方向上做多种方式的运动。

观察并记录弹簧测力计示数的变化情况。

下列说法正确的是A. 加速向上运动,弹簧测力计示数小于重力的数值B. 减速向上运动,弹簧测力计示数大于重力的数值C. 加速向下运动,弹簧测力计示数大于重力的数值D. 减速向下运动,弹簧测力计示数大于重力的数值12. 升降机中的弹簧秤下端挂有一个物体,若弹簧秤的读数小于物体的重力,则升降机可能的运动情况是A. 向上匀速运动B. 向下匀速运动C. 向上加速运动D. 向下加速运动二、填空题(共3小题;共12分)g(g为重力加速度),人对电梯13. 一质量为m的人站在电梯中,电梯加速上升,加速度大小为14底部的压力大小为;此过程中电梯中的人处于状态(填“超重”或“失重”)14. 弹簧秤的秤钩上挂一个4kg的物体,当物体以0.2m/s2加速度竖直加速上升时,弹簧秤读数是N;此时,物体处于(填超重或失重)状态。

(g=9.8m/s2)15. 完全失重:物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)等于的状态,叫做完全失重状态。

产生完全失重现象的条件:当物体竖直向下的加速度等于时,就产生完全失重现象。

三、解答题(共4小题;共40分)16. 如图所示,著名物理学家霍金于2007年4月26日完成了由美国‘‘零重力”公司策划的失重飞行,成为世界上第一位体验零重力飞行的残障人士。

飞行员将飞机爬升至3.2万英尺(约9754m)后,让其自由落下,以模拟无重力的环境,这个过程可使乘客体验长达25s的完全失重状态,接下来飞机向下做匀减速运动(处于超重状态),直至降到距地面2400m处。

试估算霍金在超重状态所承受的支持力是其重力的多少倍。

(取g=10m/s2)17. 质量是60kg的人站在升降机中的体重计上,如图所示,当升降机作下列各种运动时,体重计的读数是多少?(1)升降机匀速上升;(2)升降机以4m/s2的加速度加速上升;(3)升降机以重力加速度g加速度下降。

18. 一质量为m=40kg的小孩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到6s内体重计示数F的变化如图所示.试求在这段时间内电梯上升的高度。

(取重力加速度g= 10m/s2)19. 在电梯中,把一重物置于台秤上,台秤与力的传感器相连,当电梯从静止加速上升,然后又匀速运动一段时间,最后停止运动;传感器的屏幕上显示出其受的压力与时间的关系(N−t)图象,如图所示,则(1)电梯在哪段时间内加速上升,此过程中重物处于超重状态还是失重状态?为什么?(2)电梯的最大加速度是多大?(取g=10m/s2)答案第一部分1. B2. C3. C【解析】物块和容器一起由静止释放,做自由落体运动,加速度等于g,故A、B错误;物块甲做自由落体运动,处于完全失重状态,对容器底部的压力为零,故C正确,D错误。

4. C5. B6. C7. B【解析】物体处于超重状态,有向上的加速度,不可能在加速下降,故A错误;物体处于失重状态,有向下的加速度,而速度的方向可能向上,是向上做减速运动,故B正确;物体处于完全失重时,地球对它的引力保持不变,故C错误;物体在完全失重的条件下,对支持它的支承面压力才为零,故D错误。

8. C【解析】对人进行受力分析,支持力小于重力,根据牛顿第二定律:mg−F=ma,加速度向下,所以升降机减速上升或加速下降,故C正确。

9. C【解析】由题意可知,物体受到的支持力为0.8mg;物体受到的合力F=mg−0.8mg=0.2mg;由牛顿第二定律可知,加速度a=Fm=0.2g,方向竖直向下;故物体可能的运动情况为减速上升,或加速下降。

10. B【解析】电梯匀速上升,重力等于支持力,N=mg;电梯匀减速上升、匀加速下降,加速度方向都向下失重,根据牛顿第二定律,mg−N=ma,则N= mg−ma<mg;电梯匀减速下降和加速上升时,加速度方向向上超重,根据牛顿第二定律有:N−mg=ma,则N= mg+ma>mg;则可知,当体重计示数减小时,电梯可能加速下降,也可能减速上升,故B正确,ACD错误。

11. D12. D第二部分13. 54mg;超重【解析】对人受力分析,根据牛顿第二定律可知:N−mg=ma解得:N=mg+ma=mg+m14g=54mgmg;根据牛顿第三定律可知,人对电梯底部的压力为54因加速度向上,此时电梯受到的支持力大于重物的重力,故人处于超重状态。

14. 40;超重【解析】当弹簧称以0.2m/s2的加速度竖直加速上升时,设弹簧称拉力的大小为F a,根据牛顿第二定律得:F a−mg=ma,F a=m(g+a)=4×(9.8+0.2)=40N,弹簧秤读数是40N,物体处于超重状态。

15. 0;重力加速度第三部分16. 1.74倍17. (1)600N【解析】升降机匀速上升,受力平衡,则有:F N1=mg=600N。

(2)840N【解析】升降机加速上升,加速度方向向上,支持力大于重力,由牛顿第二定律得:F N2−mg=ma1F N2=m(g+a1)=840N。

(3)0【解析】法1:升降机以重力加速度g加速下降,物体处于完全失重状态,F N3=0;法2:可根据牛顿第二定律得:mg−F N3=ma3F N3=m(g−a3)=0。

18. 9m【解析】由F−t图象可知,在0∼2s内视重F1=440N,而小孩的重力mg=400N,所以电梯和a1t12小孩由静止开始向上做匀加速运动,由牛顿第二定律得F1−mg=ma1,电梯上升的高度ℎ1=12由以上两式解得a1=1m/s2ℎ1=2m在2∼5s内,视重F2=400N=mg,电梯和小孩向上做匀速运动,匀速运动的速度v1=a1t1=2m/s电梯上升的高度ℎ2=v1(t2−t1)=6m在5∼6s内,视重F3=320N<mg,电梯和小孩向上做减速运动,由牛顿第二定律得mg−F3= ma2a2(t3−t2)2电梯上升的高度ℎ3=v1(t3−t2)−12由以上两式解得a2=2m/s2ℎ3=1m这段时间内电梯上升的总高度ℎ=ℎ1+ℎ2+ℎ3=9m .19. (1)因为重物做匀速直线运动时对台秤的压力等于重力,由图可知,G=30N电梯在0∼4s内加速上升,重物在0∼4s内处于超重状态,因为在0∼4s内,重物对台秤的压力大于重力。

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