高一物理必修一第四章超重与失重练习题(含参考答案)

【下半讲 超重与失重】 一、学习目标

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、学习过程

1、超重、失重和完全失重的比较

超重现象

失重现象

完全失重

概念

物体对支持物的压力（或

对悬挂物的拉力）______ 物体所受重力的现象

即：F>mg

物体对支持物的压力（或 对悬挂物的拉力）______ 物体所受重力的现象

即：F

物体对支持物的压力（或 对悬挂物的拉力）____零 的现象

即：F=0

产生 条件 物体的加速度方向 _____________ 物体的加速度方向 _____________ 物体的加速度方向 __________且大小_____

原理式 F －mg=ma mg －F=ma F=0

运动 状态

加速上升或__________

加速下降或__________

以a=g 加速下降或减速上

升

2、无论是超重或失重，物体在运动过程所受的重力______（填“有”或“没有”）变化。 问题1：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

练习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

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下半讲 超重与失重

图 2

图 3

图1 练习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：超重就是物体的重力增加了，失重就是物体的重力减少了，对吗？

例2、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 ，电梯运动过程中，某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图2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 练习3、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

随电梯运动并随时观察体重秤示数的变化情况。下表记录了几个特定时刻体重秤的 示数。（表内时间不表示先后顺序）

时间 t 0 t 1 t 2 t 3 体重秤示数/kg

45.0

50.0

40.0

45.0

若已知t 0时刻电梯静止，则以下判断不正确的是（ ）

A ．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时刻电梯运动的加速度大小相等，运动方向不一定相反

D ．t 3时刻电梯可能向上运动

练习4、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，忽

略空气阻力，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 ．上升过程中水的重力变大，下降过程中水的重力变小

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 ．整个过程中水对容器底面都没有压力

问题3：如何计算处于超重或失重状态下物体支持物的压力？

例3、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测力计，弹簧测

力计下面挂着一个质量为m A =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 ，如图3所示，g 取10 m /s 2，求此时人对地板的压力。

图4

练习5、质量为60 kg 的人站在升降机中的体重计上，当升降机做下列各种运动时，体重计的

读数是多少？（g=10 m /s 2）。 （1）升降机匀速上升；

（2）升降机以3 m /s 2的加速度加速上升； （3）升降机以4 m /s 2的加速度加速下降； （4）升降机做自由落体运动。

练习6、某宇宙飞船中的宇航员的质量是70kg ，受到的重力是700N 。试求：（g=l0m/s 2）

（1）若起飞阶段飞船向上的加速度是20m/s 2，此时宇航员对座椅向下的压力多大？ （2）若重返大气阶段飞船以5m/s 2的加速度竖直向下做减速运动（水平运动暂忽略），

此时宇航员对座椅向下的压力多大？

三、即时反馈

1、一个小杯子的侧壁有一小孔，杯内盛水后，水会从小孔射出，如图4所示。现使杯自由下落， 则杯中的水（ ） A ．不会射出

B ．会比静止时射得更远些

C ．会比静止时射得更近些

D ．与静止时射得一样远