人教版高中物理必修一【4.6 超重和失重】同步练习

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高中物理必修一课后同步练习4.6 超重和失重一、单选题1．关于超重和失重，下列说法正确的是（　　）A．超重现象只会发生在物体竖直向上运动的过程中，超重就是物体所受的重力增加了B．失重现象只会发生在物体竖直向下运动的过程中，失重就是物体所受的重力减小了C．完全失重就是物体所受的重力全部消失了D．不论超重、失重或完全失重，物体所受的重力是不变的2．下列关于超重、失重现象的描述中，正确的是（　　）A．电梯正在加速上升，人在电梯中处于失重状态B．列车在水平轨道上加速行驶，车上的人处于超重状态C．在国际空间站内的宇航员重力完全消失D．自行车在斜坡上自由滑行时，人处于失重状态3．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50kg，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，方向一定竖直向下4．图甲是某人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图，中间的表示人的重心．图个点在图甲中没有画出．取重力加速度．根据图象分析可知（ ）．A．人的重力为1500NB．C点位置人处于超重状态C．e点位置人处于失重状态D．d点的加速度小于f点的加速度5．下图是某同学站在压力传感器上做下蹲-起立的动作时传感器记录的压力随时间变化的图线，纵坐标为压力，横坐标为时间．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A．1s时人处在下蹲的最低点B．2s时人处于下蹲静止状态C．该同学做了2次下蹲-起立的动作D．下蹲过程中人始终处于失重状态6．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，如图所示，乘客的座椅能随着道路坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平。当此车加速上坡时，关于盘腿坐在座椅上的一位乘客，下列说法正确的是（　　）A．受到水平向右的摩擦力作用B．不受摩擦力的作用C．处于失重状态D．所受力的合力竖直向上二、多选题7．关于超重和失重的下列说法中，正确的是（　　）A．超重就是物体所受的重力增大了，失重就是物体所受的重力减少了B．物体做自由落体运动时处于完全失重状态，做自由落体运动的物体也受重力作用C．物体具有向上的速度时处于超重状态，物体具有向下的速度时处于失重状态D．物体处于超重或失重状态时，物体的重力始终存在且不发生变化8．某跳水运动员在3m长的踏板上起跳，我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的状态，其中A为无人时踏板静止点，B为人站在踏板上静止时的平衡点，C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点，则下列说法正确的是(　 )A．人和踏板由C到B的过程中，人向上做匀加速运动B．人和踏板由C到A的过程中，人处于超重状态C．人和踏板由C到A的过程中，先超重后失重D．人在B点具有最大速度9．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象如图乙所示，根据图象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，最后停在低楼层三、解答题10．质量为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，体重计的读数分别是多少?（g取）（1）升降机匀速上升；（2）升降机以的加速度匀加速上升；（3）升降机以的加速度匀减速上升或匀加速下降．11．一质量为的小孩站在电梯内的体重计上。电梯从时刻由静止开始上升，在0~6 s内体重计对人的支持力F的变化情况如图所示。试问：在这段时间内小孩超重、失重情况及电梯上升的高度是多少？（取重力加速度）12．某大型游乐场内，有一种能使人体验超重、失重感觉的大型娱乐设施。该设施用电梯将乘坐有十多人的座舱悬停在几十米的高空处，然后让座舱从高空自由落下（此时座舱受到的阻力极小，可忽略），当落至一定位置时，良好的制动系统开始工作，使座舱落至地面时刚好停止。假设座舱开始下落时的高度为80m，当下落至距地面30m时，开始对座舱进行制动，并认为座舱的制动过程是匀减速运动。（1）当座舱从开始下落了20m时，质量是60kg的人对座舱的压力为多大？试说明理由。（2）当座舱下落到距离地面10m位置时，人对座舱的压力与人所受到的重力之比是多少？（g取10m/s2）13．一个质量为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．试问：在这段时间内电梯上升的高度是多少？取重力加速度g=10m/s2．14．升降机地板上放一个弹簧式台秤，秤盘放一个质量为20kg的物体（g=10m/s2），当升降机（1）当升降机匀速上升时，物体对台秤的压力大小是多少？（2）当升降机以1m/s2的加速度竖直上升时，物体处于超重状态还是失重状态？物体所受的支持力大小是多少？（3）当升降机以5m/s2的加速度减速上升时，物体处于超重状态还是失重状态？物体所受的支持力大小是多少？（4）当升降机自由下落时，物体对台秤的压力为多少？参考答案1．D【详解】A．超重现象是因为物体具有向上的加速度，物体可能是向下减速或向上加速，本身重力没变，只是对悬绳或支持面的作用力大于本身重力，A错误；B．失重现象是因为物体具有向下的加速度，物体可能是向上减速或向下加速，本身重力没变，只是对悬绳或支持面的作用力小于本身的重力，B错误；C．完全失重，物体所受的重力是不变的，只是对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）等于0，C错误；D．不论超重、失重或完全失重，物体所受的重力都是不变的，D正确；故选D。2．D【详解】A．电梯正在加速上升，人的加速度方向向上，在电梯中处于超重状态，故A错误；B．列车在水平轨道上加速行驶，车上的人受到的支持力与重力大小相等，人既不处于超重状态，也不处于失重状态，故B错误；C．在国际空间站内的宇航员的加速度等于重力加速度，处于完全失重状态，重力并没有消失，故C错误；D．自行车在斜坡上自由滑行时，人和自行车具有竖直向下的分加速度，人处于失重状态，故D正确；故选D。3．D【详解】A．体重计示数是40kg，示数小于体重，说明晓敏对体重计的压力小于重力，并不是体重变小。故A错误；B．晓敏对体重计的压力和体重计对晓敏的支持力是一对作用力与反作用力，大小相等，故B错误；C．电梯做向上的减速运动也会是失重状态，示数小于其重力。故C错误；D．以人为研究对象mg-FN=ma求得：方向竖直向下，选项D正确；故选D。4．B【详解】A．开始时人处于平衡状态，人对传感器的压力是500N，根据牛顿力平衡可知，人的重力也是500N，即质量为50kg，A错误；B.c点时人对传感器的压力大于其重力，处于超重状态，B正确；C.e点时人对传感器的压力大于其重力，处于超重状态，C错误；D.人在d点，人在f点，可知d点的加速度大于f点的加速度，D错误．故选B.5．B【详解】人在下蹲的过程中，先加速向下运动，此时加速度方向向下，故人处于失重状态，最后人静止，故下半段是人减速向下的过程，此时加速度方向向上，人处于超重状态，故下蹲过程中先是失重后超重，选项D错误；在1s时人的失重最大，即向下的加速度最大，故此时人并没有静止，它不是下蹲的最低点，选项A错误；2s时人经历了失重和超重两个过程，故此时处于下蹲静止状态，选项B正确；该同学在前2s时是下蹲过程，后2s是起立的过程，所以共做了1次下蹲-起立的动作，选项C错误．6．A【详解】AB．当此车加速上坡时，整体的加速度沿斜面向上，故乘客的加速度沿斜面向上。对乘客进行受力分析，乘客受重力、支持力，由于乘客有水平向右的分加速度，所以受到向前（水平向右）的摩擦力作用，所以A正确；B错误；C．当此车加速上坡时，整体的加速度沿斜面向上，乘客具有向上的分加速度，所以根据牛顿运动定律可知乘客处于超重状态，所以C错误；D．因为加速度方向沿斜面向上，可知乘客所受的合力沿斜面向上，所以D错误；故选A。7．BD【详解】A．所谓超重是指物体对支持物的压力或者对悬挂物的拉力大于物体的重力，失重是指物体对支持物的压力或者对悬挂物的拉力小于物体的重力，而物体的重力没有变化，故A错误;B．物体做自由落体运动时只受重力，处于完全失重状态，故B正确;C．根据牛顿第二定律得知，物体具有向上的加速度时处于超重状态，物体具有向下的加速度时处于失重状态．故C错误;D．物体处于超重或失重状态时，物体的重力并没有变化，而且始终存在，故D正确;故选BD。8．CD【详解】A．人和踏板由到的过程中，重力不变，弹力一直减小，合力先减小，所以加速度减小，故A错误；BCD．人和踏板由到的过程中，弹力大于重力，加速度向上，人处于超重状态，人和踏板加速上升；从到的过程中，重力大于弹力，加速度向下，处于失重状态，人和踏板减速上升，人在点具有最大速度，故B错误，C、D正确；故选CD。9．BC【详解】由F－t图象可以看出，0～t1F＝mg物块可能处于静止状态或匀速运动状态，t1～t2F>mg电梯具有向上的加速度，物块处于超重状态，可能加速向上或减速向下运动，t2～t3F＝mg物块可能静止或匀速运动，t3～t4F