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/s2
B．电梯可能向下加速运动，加速度大小为4m/s2
C．电梯可能向上减速运动，加速度大小为6m/s2
D．电梯可能向下减速运动，加速度大小为4m/s2
6、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 kg
10．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、C
4、C
5、B
6、D
7、A.
8、B
9、B. 10、A
11、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 2
12、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－mg
m＝
0.55×10－0.5×10
0.5m/s
2＝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．。