超重和失重基础过关-公开课.docx

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1、4.6超重和失重新学期同步练习基础过关.20212022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册练习一、单项选择题，共10小题1 .如下图的蹦床比赛中，人从空中下落到弹簧床面后，直到向下减速为零，忽略空气阻力，以下说法正确的选项是（）A.人接触蹦床面到运动至最低点的过程中，人的惯性先增大后减小B.人接触蹦床时速度最大C.人起跳时弹簧对他的支持力大于他对弹簧的压力D.人接触弹簧向下运动的整个过程中，人是先失重后超重2 .为了节能，某地铁出口处的自动扶梯在较长时间无人乘行时会自动停止运行，当有 人站上去时又会慢慢启动，加速到一定速度后再匀速运行。对于此自动扶梯启动并将人 送到高处的过程（如下

2、图），以下说法正确的选项是（）A.人始终受到重力、支持力和摩擦力的作用B.人对扶梯的压力是由于扶梯踏板发生弹性形变而产生的C.在自动扶梯启动加速的阶段，人处于超重状态D.匀速运行时，人受到的支持力和人对扶梯的压力是一对平衡力3 .有一个10N的重物，挂在固定在电梯顶部的弹簧测力计的下端。某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数为8N,如下图，此时（）非处于原长状态，运发动不是处于失重状态，故B错误；C.运发动在右时到达最高处，加速度向下，处于失重状态，故C错误;D.由对称性可知，曲线在4时与4时的斜率绝对值相等，运发动加速度大小相等，运发动在。时处于超重状态，故D错误。应选AoD【详解】A. U

3、T图像表示潜艇“掉深”后竖直方向速度的变化情况，“掉深”前在高密度海水区域沿水 平方向缓慢航行，所以不知道“掉深”前的速度，故A错误；B.因潜艇在高密度海水区域沿水平方向缓慢航行，潜艇在高密度海水区域受到的浮力等于 潜艇的重力，即为F：浮-mg = 3.0x 107N故B错误;C.根据U-f图像与坐标轴所围的面积表示位移可得潜艇“掉深”后竖直向下的最大位移为max30x20m = 300m故C错误;D.潜艇“掉深”后在1030s时间内，加速度方向向上，处于超重状态，故D正确。应选DoB【详解】A.根据速度-时间图像斜率表示加速度可知，U0.5 s时，他的加速度为0.3m/s2, A错误。B.仁

4、0.4 s时他向上加速运动，加速度方向向上，他处于超重状态，B正确。C. Ul.ls时他的加速度为0,他受到的单杠的作用力刚好等于重力600 N, C错误。D.，=1.5s时他向上做减速运动，加速度方向向下，他处于失重状态，D错误。应选B。5. C【详解】A.只要当弹簧测力计的示数小于物体的重力时，物体就处于失重状态，所以A错误；答案第2页，共8页B.物体的重力大小只与当地的重力加速度及物体的质量有关，所以B错误；C.根据牛顿第二定律F - mg = ma可知，当升降机向上加速运动时，弹簧测力计的示数大于10N,所以C正确；D.升降机向下减速运动时，其加速度向上，合外力向上，所以弹簧测力计的示

5、数大于10N, 那么D错误； 应选C。6. C【详解】AB.无人机在火星外表下降过程中先加速后减速，先处于失重状态、后处于超重状态，故 选项AB均错误；C.无人机竖直下降的时间为5s,高度为3m,设下降过程的最大速度为叭 那么匀加速运动阶 段V .匀减速运动阶段V 二G 二%、 2 其中4 + q = 5s九+4=3m联立解得u = L2m/s 应选项C正确；D.无人机在空中悬停时火星大气对它的作用力与它所受的重力平衡，约为F = mg = 7.2N应选项D错误。 应选C。9. C【详解】答案第3页，共8页A.选手在空中下落的过程中，随着速度的增加，空气阻力逐渐增大，合力逐渐减小，加速 度逐渐

6、减小，因此选手在空中做加速度逐渐减小的加速运动，A错误；B.假设下落的过程中没有空气阻力，根据712h=-gt可知入水时间t = 2s而由于空气阻力的作用，入水时间应大于2s, B错误；C.选手加速下落过程中，合力向下，处于失重状态，C正确；D.当速度足够快时，重力等于阻力，加速度减小到零，速度不再增加，选手最后可能会匀 速下落，D错误。应选CoC【详解】A.电梯减速下降的过程，加速度向上，其内部的人处于超重状态，A错误；B.质量是惯性大小的量度，与物体运动的状态无关，不管超重还是失重，物体的惯性不变，B错误；C.自由下落的物体处于完全失重状态，C正确；D.自由下落的物体处于完全失重状态，但受

7、到的重力不变，D错误。应选C。10. BD【详解】A.朱雪莹刚接触床面时，蹦床对朱雪莹的弹力小于重力，合力向下，继续向下加速，其动 能变大，然后弹力大于重力，合力向上，继续向下减速。故A错误；B.床面在8位置时，速度为零，弹力大于重力，合外力向上。故B正确；C.朱雪莹接触床面前处于失重状态，刚接触床面到弹力与重力大小相等之前，弹力小于重 力，合力向下，仍然处于失重状态。故C错误；D.朱雪莹在重力等于弹力的位置，加速度为零，此位置之后加速度改变方向，此位置在A3之间的某位置，故D正确。应选BDo答案第4页，共8页11. BD【详解】02s电梯向上减速，该居民处于失重状态，故A错误；A. 68s内

8、电梯向下加速，该居民处于失重状态，故B正确；C.1s末，该居民处于失重状态，加速度为2m/s2,对电梯的压力为F=/77g-/7M=400N故C错误；D. 7 s末，该居民处于失重状态，加速度为2m/s2,对电梯的压力为F=mg-ma=400N故D正确。应选BDoAC【详解】A. 0-。时间内，加速向上运动，加速度向上，处于超重状态，选项A正确;B.时间内，匀速向上运动，不超重也不失重，选项B错误；C.4时间内加速向下运动，加速度向下，处于失重状态，选项C正确；D.。时间内减速向下运动，加速度向上，处于超重状态，选项D错误。应选ACoBC【详解】02s内，图线斜率为正，加速度向上，该同学处于超

9、重状态。故A错误;A. 68s内，图线斜率为负，加速度向下，该同学处于失重状态。故B正确；C.，= ls末，由图象得加速度的大小为包m/s22=2m / s2N - mg = ma由牛顿的定律得解得N = 600N答案第5页，共8页故c正确；D.，= 7s末，该同学处于失重，对电梯的压力大小小于自身重力(500N)o故D错误。应选BCoAD【详解】AC.因/图像的斜率等于速度，那么在九72时间内，电梯匀速上升，乘客的速度一直不变，乘客对电梯压力等于乘客重力，选项A正确，C错误；BD.出力时间内，电梯减速向上运动，乘客的速度一直减小，加速度向下，乘客失重，即乘客对电梯压力小于乘客重力，选项B错误

10、，D正确。应选ADo12 失重【详解】口2设弹簧秤对物体的拉力大小为尸，根据牛顿第二定律得mg F = ma得到F = m(g -a) = 2x(10-4)N = 12N mg 说明物体处于失重状态。14. 压力【详解】略15. 11.5【详解】.由题意知苹果重2N,质量为0.2kg,先做匀加速直线运动F - mg 2.2-22a =- = lm/sm 0.21 .后做匀速直线运动，最后做匀减速运动,mg - F1 2-1.72a = -= 1.5m/sm 0.219 .没有；不能；人的全部重力提供了加速度，不产生压力 【详解】在超重或失重现象中，物体受到的重力大小没有改变，是物体受到的支持力

11、或拉力发生了改答案第6页，共8页 变；假设人对座椅的压力为0,不能可以认为人所受的重力就为0,是人的全部重力提供了加 速度，这时人相对座位静止不动，但没有发生挤压及形变，所以不产生压力。20 . (1) 10N； (2) 15N； (3) 5N； (4) 0【详解】以物体为研究对象，在运动过程中仅受到两个力作用；竖直向下的重力血g、竖直向上的 弹力N,如下图N(1 mg匀速上升或下降时，物体的加速度为零，假设以向上为正方向，那么由牛顿第二定律Nmg = 0得N、=mg = lxl0N = 10N所以此时弹簧称的示数等于物体的重力，即10N。以a = 5m/s2匀加速上升，假设以向上为正方向，那

12、么由牛顿第二定律N? - mg - ma得N)- mg + ma - m(g + a) = lx(10 + 5)N = 15N此时弹簧称的示数比物体的重力大，为15N (超重现象)。以a = 5m/s2匀加速下降，假设取向下为正方向，那么由牛顿第二定律mg - N3 = ma答案第7页，共8页N3 = mg-ma = m(g -a) = lx(10-5)N = 5N此时弹簧称示数比物体的重力小，即为5N (失重现象)。(4)以重力加速度g匀加速下降，假设取向下为正，那么由牛顿第二定律mg 一忆=ma而a = g得N4 = mg - ma = m(g -a) = 0此时弹簧秤示数为零(完全失重)

13、。答案第8页，共8页令关注有礼令学科网中小学资源库扫码关注可免费领取180套PPT教学模版令海量教育资源一触即达 令新鲜活动资讯即时上线答案第9页，共1页A.重物可能向上加速运动，处于超重状态B.重物可能向下加速运动，处于失重状态C.重物可能向上匀速运动，处于平衡状态D.重物可能向下匀速运动，处于平衡状态4. 2021年第14届全运会资格赛落幕，董栋和刘灵玲分获男、女个人蹦床冠军。假设将弹簧床等效为竖直轻弹簧，运发动在一次蹦床过程中从最低点由静止竖直向上运动的过程中（弹簧始终在弹性限度内），其速度-时间图像如下图，其中尻段为曲线，直线与曲线相切于。点局部关于仁尬对称。不计空气阻力，那么（）A.

14、运发动在。力时间内竖直向上做加速运动，处于超重状态B.在时弹簧处于原长状态，运发动处于失重状态C.运发动在时到达最高处，处于超重状态D.运发动在九时与力时加速度大小相等，都处于失重状态5.潜艇从海水高密度区域驶入低密度区域，浮力顿减，称之为“掉深”。我国南海舰队 的某常规型潜艇，是目前世界上唯一的一艘遭遇到海底“掉深”后，还能自救脱险的潜艇, 创造了世界潜艇开展史上的奇迹。如图甲所示，某总质量为3.0xl（）6kg的潜艇，在高密 度海水区域沿水平方向缓慢航行。，=0时刻，该潜艇“掉深”，在。30s时间内潜艇竖直 方向的VT图像如图乙所示（设竖直向下为正方向）。重力加速度g取lOm/sz,不计水

15、 的粘滞阻力，那么（）试卷第2页，共7页甲A.潜艇在“掉深”前的速度为20m/sB.潜艇在高密度海水区域受到的浮力为3.0x1（）6nC.潜艇“掉深”后竖直向下的最大位移为100mD.潜艇“掉深”后在1030s时间内处于超重状态6.如图甲所示，质量为根=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10m/s2,由图像可知（A.六0.5 s时，他的加速度为3m/s2B. uO.4 s时，他处于超重状态Z=l.ls时，他受到单杠的作用力的大小是620 NC. Ui.5 s时，他处于超重状态. 一个质量为1kg的物体用一轻质弹簧测力计竖直悬挂在升降机内，以

16、下说法正确的是（）A.只有当弹簧测力计的示数为零时，物体才处于失重状态7 .弹簧测力计的示数为5N时，物体的重力大小也为5NC.升降机向上加速运动时，弹簧测力计的示数大于10ND.升降机向下减速运动时，弹簧测力计的示数小于10N.某无人机在距火星外表3m高处悬停30s后开始竖直下降着陆，假设下降过程可看成两个连续的过程，分别为匀加速直线运动和匀减速直线运动（着地速度恰好为0）,下2降过程用时5s。该无人机质量为1.8kg,火星外表的重力加速度是地球外表的那么该无人机在（）A.火星外表下降过程中一直处于失重状态 B.火星外表下降过程中一直处于超重状 态C.火星外表下降过程中的最大速度为l.2m/

17、sD.空中悬停时火星大气对它的作用力约 为 10.8N8 极限跳水也叫高台跳水，一般是在悬崖或者港口上搭建跳台，选手们从高处一跃而 下，惊险刺激的场景令观众大呼过瘾。如下图，一选手从距离水面高为20根的跳台 上跳下，忽略选手跳离时的初速度，选手受到的空气阻力跟速度成正比，重力加速度取 g=10m/s2,那么选手在入水前，以下说法正确的选项是（）A.选手在空中做匀加速运动B.选手从开始跳下到入水的时间等于2 sC.选手加速下落时处于失重状态D.选手最后可能会减速下落处于超重状态 10.对于以下说法正确的选项是（）A.电梯正在减速下降，人在电梯中处于失重状态B.物体超重时惯性大，失重时惯性小C.自

18、由落体运动的物体在下落过程中，处于完全失重状态D.物体处于完全失重状态时，不受重力二、多项选择题，共5小题11.在北京时间7月30日下午结束的东京奥运会蹦床女子决赛中，中国名将朱雪莹夺得金牌，其中A位置表示床面未受压力时的平衡位置，3位置是她从最高点直立下落的 过程中将床面所压到的最低位置,假设床面始终在弹性限度内，空气阻力及床面的质量均试卷第4页，共7页可忽略不计，对于朱雪莹从最高点下落到最低点的过程，以下说法中正确的选项是（A.床面从A位置下降到B位置的过程中，朱雪莹的速度不断变小B.床面在3位置时，朱雪莹所受弹力大于重力C.朱雪莹接触床面前处于失重状态，接触床面后处于超重状态D.加速度方

19、向改变发生在A3之间的某位置12.近几年，国家推出了旧房改造的政策，方便了很多老小区的居民，如下图是某小 区加装的外置电梯，其在。8 s内的四图像如下图，取竖直向上为正方向，某居民 的质量为50 kg,站在电梯内，重力加速度大小取10m/s2,以下说法中正确的选项是（）A.。2s内该居民处于超重状态B. 68s内该居民处于失重状态C.1s末，该居民对电梯的压力为600 ND. 7 s末，该居民对电梯的压力为400 N13.假设以竖直向上为正方向，某电梯运动的UT图像如下图，电梯中的乘客：（）A.。-4时间内处于超重状态B.tt2时间内处于失重状态C.时间内处于失重状态D.时间内处于失重状态14

20、.为了方便居民的生活，很多老旧小区加装了电梯，如图甲所示为某小区加装的外置 电梯。质量为50kg的某同学站在电梯内，用仪器记录了电梯在运行过程中速度u随时间 ，变化的关系的图像如图乙所示。假设规定竖直向上为正方向，重力加速度取lOmU,下A.。2s内该同学处于失重状态68s内该同学处于失重状态B. r = ls末，该同学对电梯的压力大小为600ND.，= 7s末，该同学对电梯的压力大小为600N15. 一名乘客乘坐竖直电梯上楼，其位移x与时间，的图像如下图，其中人到短时间A.九短时间内，乘客的速度一直不变B.亥出时间内，乘客的速度一直增大C.九72时间内，乘客对电梯压力大于乘客重力D.乃门时间

21、内，乘客对电梯压力小于乘客重力三、填空题，共3小题试卷第6页，共7页16 .如下图，一电梯正以a = 4m/s2的加速度向下做匀加速运动，在电梯的顶部挂有一弹簧秤，弹簧秤下用一轻绳挂着一个质量为2kg的物体，那么弹簧秤的示数为 N,此时物体处于 状态(选填“超重”或“失重”)(g = 10m/s2)lv17 .视重：体重计的示数称为视重，反映了人对体重计的 o.某同学为了探究超重与失重现象，在学校大楼的电梯里面进行实验，用一个弹簧测 力计悬吊一个苹果，如下图，观察弹簧测力计的示数变化情况.他发现：在电梯从1 楼开始上升直达8楼停下的过程中，弹簧测力计的读数先是2.2N,然后稳定在2N,最 后变

22、为1.7N.电梯起动时的加速度大小为 m/s2,电梯减速时的加速度大小为m/s2.( g 取 10m/s2)四、解答题，共2小题.在超重或失重现象中，物体受到的重力大小是否改变?假设人对座椅的压力为0,是否可以认为人所受的重力就为0?为什么？18 .弹簧秤上一个质量m=lkg的物体，在以下各情况下，弹簧秤的示数为多少？(g=lOm/s2 )(1)以5m/s的速度匀速上升或下降；(2)以5m/s2的加速度竖直加速上升；(3)以5m/s2的加速度竖直加速下降；(4)以重力加速度g竖直加速下降.参考答案1. D【详解】A.质量是惯性的唯一量度，所以人接触蹦床面到运动至最低点的过程中，人的惯性不变。

23、故A错误；B.人接触蹦床面到运动至最低点的过程中，速度先增大后减小，当人受到的床面的弹力与 重力平衡时，其速度到达最大。故B错误；C.根据牛顿第三定律，可知人起跳时弹簧对他的支持力等于他对弹簧的压力。故c错误; D.人接触弹簧向下运动的整个过程中，开始一段时间，重力大于弹力，处于失重状态，当 弹力等于重力，速度达最大，之后重力小于弹力，处于超重状态。故D正确。应选DoC【详解】A.加速运动时，人受到重力、支持力和摩擦力的作用，匀速运动时，人受到重力和支持力 的作用，水平方向不受摩擦力作用，故A错误；B.人对扶梯的压力是由于人的脚发生弹性形变而产生的，故B错误；C.在自动扶梯启动加速的阶段，人具有竖直向上的加速度，支持力大于重力，处于超重状 态。故C正确；D.人受到的支持力和人对扶梯的压力是一对相互作用力，不是平衡力。故D错误； 应选C。2. B【详解】由题知，弹簧测力计的示数为8N,小于重物的重力10N,说明重物处于失重状态，所以重 物的运动情况，可能是向下加速运动，或是向上减速运动。应选BoA【详解】A. 04时间内运发动竖直向上做加速运动，加速度向上，处于超重状态，故A正确；B.由题图知时运发动的速度到达最大，此时运发动受到弹簧的弹力与重力平衡，弹簧并答案第1页，共8页