新教材高中物理第4章第6节超重和失重练习(含解析)新人教版必修第一册

新教材高中物理新人教版必修第一册：第四章运动和力的关系6 超重和失重【基础巩固】1.下列说法正确的是( )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上静止不动时处于失重状态答案:B2.港珠澳大桥是世界上里程最长、寿命最长、钢结构最大、施工难度最大、沉管隧道最长、技术含量最高、科学专利最多的跨海大桥,大桥工程的技术及设备规模创造了多项世界纪录.建造大桥过程中最困难的莫过于沉管隧道的沉放和精确安装,每节沉管隧道的质量约 8万吨,相当于一艘中型航母的质量.若将沉管向下沉放过程看成减速运动,关于此过程,下列说法正确的是( )A.沉管所受的合力为0B.沉管所受合力不为0,且方向向下C.沉管处于超重状态D.沉管处于失重状态答案:C3.如图所示,将物体A放在容器B中,以某一速度把容器B竖直上抛,不计空气阻力,运动过程中容器B 的底面始终保持水平,下列说法正确的是( )A.在上升和下降过程中A对B的压力都一定为0B.上升过程中A对B的压力大于物体A受到的重力C.下降过程中A对B的压力大于物体A受到的重力D.在上升和下降过程中A对B的压力都等于物体A受到的重力答案:A4.在升降电梯内的地板上放一体重计,电梯静止时,小敏站在体重计上,体重计示数为50 kg;电梯运行过程中,某段时间内小敏发现体重计示数为40 kg,重力加速度为g.在这段时间内( ) A.小敏所受的重力变小了B.小敏对体重计的压力小于体重计对小敏的支持力C.电梯一定在竖直向下运动,方向一定竖直向下D.电梯的加速度大小为g5答案:D5.蹦极是一种极限体育项目,如图所示,运动员从高处跳下,弹性绳被拉伸前做自由落体运动,弹性绳被拉伸后在弹性绳的缓冲作用下,运动员下落一定高度后速度减为0.从运动员跳下至第一次下降到最低点的过程中,下列说法正确的是( )A.弹性绳拉伸前运动员处于失重状态,弹性绳拉伸后运动员处于超重状态B.弹性绳拉伸后运动员先处于失重状态,后处于超重状态C.弹性绳拉伸后运动员先处于超重状态,后处于失重状态D.运动员一直处于失重状态答案:B6.(多选)原来做匀速运动的升降机内,被伸长的弹簧拉住的物体A静止在地板上,如图所示,现发现A 突然被弹簧拉向右方,由此可判断,此时升降机的运动可能是( )A.加速上升B.减速上升C.加速下降D.减速下降解析:升降机匀速运动时,地板对物体的静摩擦力与弹簧的弹力平衡.现发现A突然被弹簧拉向右方,说明A所受最大静摩擦力减小,物体对升降机地板的压力也应减小,物体处于失重状态,故升降机应当有向下的加速度.分析可知选项B、C正确,选项A、D错误.答案:BC7.(多选)一位同学乘电梯从六楼下到一楼的过程中,其v-t图像如图所示.下列说法正确的是( )A.前2 s 内该同学处于失重状态B.该同学前2 s 内的加速度大小是最后1 s 内的2倍C.最后1 s 内该同学对地板的压力大于地板对他的支持力D.该同学在10 s 内的平均速度大小是1.7 m/s解析:从六楼下到一楼的过程中,前2 s 内电梯做匀加速直线运动,加速度方向向下,该同学处于失重状态,故选项A 正确;前2 s 内该同学的加速度大小a1=22m/s 2=1 m/s 2,最后1 s 内加速度的大小a 2=21m/s 2=2 m/s 2,该同学前2 s 内的加速度是最后1 s 内的一半,故选项B 错误;从六楼下到一楼的过程中,该同学对地板的压力和地板对他的支持力是作用力与反作用力,总是大小相等,方向相反,故选项C 错误;v -t 图线与时间轴围成的面积大小表示位移,则10 s 内的位移为x =10+72×2 m=17 m,平均速度为v =x t =1710 m/s=1.7 m/s,故选项D 正确.答案:AD【拓展提高】8.如图所示,盛水容器放在台秤的托盘上,固定在容器底部的细线拉着小木球,使其浸没在水中.若细线突然断裂,在小木球上浮到水面的过程中,台秤的示数将 ( )A.变小B.变大C.不变D.无法判断解析:因为小木球的密度小于水的密度,当细线突然断裂时,木球会向上加速运动.与此同时,在木球的上方必然有一等体积的“水球”以同样大小的加速度向下运动.由于密度ρ水>ρ木,“水球”的质量必大于木球的质量,因此,木球与“水球”整体的“重心”具有竖直向下的加速度,系统整体将处于失重状态,故台秤的示数将变小,选项A 正确. 答案:A9.(多选)图甲是某同学站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图,a 、d 、f 、g 时刻其重心P 的位置对应如图.图乙是根据传感器采集的数据作出的F -t 图线,图中a~g 各点与图甲相对应(其中b 、c 、e 时刻图甲未给出).根据图像可知 ( )甲乙A.该同学的重力为500 NB.在a~b时间内,该同学在加速下降C.e时刻该同学正在减速上升D.该同学在d时刻的加速度等于在f时刻的加速度解析:开始时该同学处于平衡状态,该同学对传感器的压力是500 N,根据力的平衡可知,该同学的重力是500 N,选项A正确;由图乙可知,a~b时间内该同学对传感器的压力减小且小于该同学的重力,即处于失重状态,所以该同学在加速下降,选项B正确;e时刻该同学对传感器的压力大于其重力,处于超重状态,不可能减速上升,选项C错误;在d时刻a1=F d-Gm =1500-50050010m/s2=20 m/s2,在f时刻a2=G-0m=50050010m/s2=10 m/s2,可知该同学在d时刻的加速度大于f时刻的加速度,选项D错误.答案:AB10.(多选)某实验小组利用DIS系统观察超重和失重现象,他们在电梯内做实验,在电梯的地板上放置一个压力传感器,在传感器上放一个重为20 N的物块,如图甲所示.实验中计算机显示出传感器所受物块的压力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 ()甲乙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,最后停在低楼层解析:从F-t图像可以看出,0~t1,F=mg,电梯可能处于静止状态或匀速运动状态;t1~t2,F>mg,电梯具有向上的加速度,物块处于超重状态,可能加速向上运动或减速向下运动;t2~t3,F=mg,可能静止或匀速运动;t3~t4,F<mg,电梯具有向下的加速度,物块处于失重状态,可能做加速向下或减速向上运动.综上分析可知,B、C正确.答案:BC【挑战创新】11.游乐场中有一项目如图所示,它可以快速升降,让游客体验超重和失重的刺激感觉.游客由静止快速上升到h0=14.4 m 的高度,所用的时间t=2 s,此上升过程可视为匀加速直线运动,g取10 m/s2.(1)加速上升时游客处于状态,加速下落时游客处于状态.(均选填“超重”或“失重”)(2)求游客在此上升过程中加速度a的大小.(3)若上升到h1=10 m高度时,某游客的鞋子不慎脱落,设该鞋子所受空气阻力大小恒为其重力的15,即F阻=15mg,求鞋子落地时速度v的大小.解析:(1)加速上升时,加速度向上,故游客处于超重状态;加速下落时,加速度向下,故游客处于失重状态.(2)根据h=12at2可得a=2ℎ0t2=2×14.422m/s2=7.2 m/s2.(3)上升到h1=10 m高度时的速度v1=√2aℎ1=√2×7.2×10 m/s=12 m/s, 鞋子脱落后上升阶段mg+F阻=ma1,解得a1=12 m/s2,鞋子脱落后上升的高度h2=v122a1=1222×12m=6 m;鞋子下降阶段mg-F阻=ma2 ,解得a2=8 m/s2,则鞋子落地的速度v=√2a2(ℎ1+ℎ2)=√2×8×16 m/s=16 m/s.答案:(1)超重失重(2)7.2 m/s2 (3)16 m/s。

4.6 超重和失重Ⅰ. 基础达标1.在某届学校秋季运动会上，小明同学以背越式成功地跳过了1.70米的高度，如图所示.若忽略空气阻力，g 取10 m/s2.则下列说法正确的是( )A.小明下降过程中处于失重状态B.小明起跳后在上升过程中处于超重状态C.小明起跳时地面对他的支持力等于他的重力D.小明起跳以后在下降过程中重力消失了答案 A2.某物体以30 m/s 的初速度竖直上抛，不计空气阻力，g ＝10 m/s 2，则5 s 内物体的( )A.路程为55 mB.位移大小为25 m ，方向竖直向上C.速度改变量的大小为10 m/s ，方向竖直向下D.平均速度大小为13 m/s ，方向竖直向上答案 B解析 物体以30 m/s 的初速度竖直上抛时，上升的最长时间为：t 1＝v 0g ＝3 s ，上升的最大高度为：h 1＝v 022g＝45 m ，后2 s 内物体做自由落体运动，下降的高度为：h 2＝12gt 22＝20 m ，所以物体在5 s 内通过的路程为s ＝h 1＋h 2＝65 m ，故选项A 错误；通过的位移为：x ＝h 1－h 2＝25 m ，方向竖直向上，选项B 正确；根据平均速度的定义可知，物体在5 s 内的平均速度为：v ＝x t＝5 m /s ，故选项D 错误；根据加速度的定义可知，物体在5 s 内速度改变量的大小为：Δv ＝gt ＝50 m/s ，故选项C 错误.3.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，其惯性比物体处于静止状态时增大或减小了D.物体处于超重或失重状态时，其质量及受到的重力都没有发生变化答案 D4.(多选)下列有关超重与失重的说法正确的是( )A.体操运动员双手握住单杠吊在空中静止不动时处于失重状态B.蹦床运动员在空中上升和下降过程中都处于失重状态C.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D.不论是超重、失重或是完全失重，物体所受的重力都没有发生改变答案BD解析体操运动员双手握住单杠吊在空中静止不动时单杠对运动员的拉力等于运动员的重力，运动员既不处于超重状态也不处于失重状态，A错误；蹦床运动员在空中上升和下落过程中有方向竖直向下的加速度，处于失重状态，B正确；举重运动员在举起杠铃后静止不动的那段时间内地面对运动员和杠铃的支持力等于运动员和杠铃的重力，运动员和杠铃既不处于超重状态也不处于失重状态，C错误；不论是超重、失重或是完全失重，物体所受的重力都没有发生改变，D正确.5.如图所示，金属小桶侧面有一小孔A，当桶内盛水时，水会从小孔A中流出.如果让装满水的小桶自由下落，不计空气阻力，则在小桶自由下落过程中()A.水继续以相同的速度从小孔中流出B.水不再从小孔中流出C.水将以更大的速度从小孔中流出D.水将以较小的速度从小孔中流出答案B解析小桶自由下落，处于完全失重状态，其中的水也处于完全失重状态，对容器壁无压力，水不会流出，故选B.6.如图所示，一人站在电梯中的体重计上随电梯一起运动.用F表示电梯匀速上升时体重计的示数，F1和F2分别表示电梯以大小为a的加速度加速上升和减速上升时体重计的示数，则()A.F2<F<F1B.F1<F<F2C.F<F1＝F2D.F>F1＝F2答案A解析当电梯匀速运动时，F＝F N＝mg；当电梯以大小为a的加速度加速上升时，根据牛顿第二定律F N1－mg＝ma，得F N1＝m(g＋a)，即F1＝F N1＝m(g＋a)；当电梯以大小为a的加速度减速上升时，根据牛顿第二定律mg－F N2＝ma，得F N2＝m(g－a)，即F2＝F N2＝m(g－a)，故F2<F<F1，A正确，B、C、D错误.7.(多选)在电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，某同学站在体重计上，体重计示数为50 kg.电梯运动过程中的某一段时间内该同学发现体重计示数如图所示，则在这段时间内，下列说法正确的是(取g＝10 m/s2)()A.该同学所受的重力变小B.电梯可能竖直向上运动C.该同学对体重计的压力小于体重计对他的支持力D.电梯的加速度大小为2 m/s2，方向竖直向上答案BD8.一个质量为50 kg的人，站在竖直方向运动着的升降机地板上.他看到升降机上弹簧秤挂着一个质量为5kg的重物，弹簧秤的示数为40 N，重物相对升降机静止，如图所示，则()A.升降机一定向上加速运动B.升降机一定向上减速运动C.人对地板的压力一定为400 ND.人对地板的压力一定为500 N答案C9.(多选)“蹦极”是一项非常刺激的体育运动.某人身系弹性绳自高空P点自由下落，图中a点是弹性绳的原长度位置，c是人所到达的最低点，b是人静止悬吊时的平衡位置，不计空气阻力，人在从P点下落到最低点c点的过程中()A.人在Pa段做自由落体运动，处于完全失重状态B.在ab段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态C.在bc段绳的拉力大于人的重力，人处于超重状态D.在c点，人的速度为零，处于平衡状态答案ABC10.如图所示，在某次无人机竖直送货实验中，无人机的质量M＝1.5 kg，货物的质量m＝1 kg，无人机与货物间通过轻绳相连.无人机以恒定动力F＝30 N从地面开始加速上升，不计空气阻力，重力加速度取g＝10 m/s2.则()A.无人机加速上升时货物处于失重状态B.无人机加速上升时的加速度a＝20 m/s2C.无人机加速上升时轻绳上的拉力F T＝10 ND.无人机加速上升时轻绳上的拉力F T＝12 N答案D11.某跳水运动员在3 m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C点具有最大速度答案C解析在B点，重力等于弹力，在C点速度为零，弹力大于重力，所以从C到B过程中合力向上，做加速运动，但是由于从C到B过程中踏板的形变量在减小，弹力在减小，所以合力在减小，故做加速度减小的加速运动，加速度向上，处于超重状态，从B到A过程中重力大于弹力，所以合力向下，加速度向下，速度向上，所以做减速运动，处于失重状态，故C正确.12.利用传感器和计算机可以研究力的大小变化情况，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.计算机显示该同学受到地面支持力F N随时间变化的图象如图所示.根据图象提供的信息，以下判断错误的是()A.在0至t2时间内该同学处于失重状态B.在t2至t3时间内该同学处于超重状态C.t3时刻该同学的加速度为零D.在t3至t4时间内该同学的重心继续下降答案C解析由题图可以看出，在0至t2时间内该同学受到的地面支持力小于重力，由牛顿第二定律可知该同学处于失重状态，而在t2至t3时间内支持力大于重力，该同学处于超重状态，A、B正确；t3时刻该同学受到的支持力最大，且F1大于重力，由牛顿第二定律可知a≠0，C错误；在t3至t4时间内该同学受到的支持力逐渐减小，但仍大于重力，故重心继续下降，D正确.13.若货物随升降机运动的v－t图象如图所示(竖直向上为正方向)，则货物受到升降机的支持力F与时间t变化的图象可能是()答案B解析将整个运动过程分解为六个阶段.第一阶段货物先向下做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得mg－F＝ma，解得F＝mg－ma<mg；第二阶段货物做匀速直线运动，F＝mg；第三阶段货物向下做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律得F－mg＝ma，解得F＝mg＋ma>mg；第四阶段货物向上做匀加速直线运动，根据牛顿第二定律得F－mg＝ma，解得F＝mg＋ma>mg；第五阶段货物做匀速直线运动，F＝mg；第六阶段货物向上做匀减速直线运动，根据牛顿第二定律得mg－F＝ma，解得F＝mg－ma<mg.故B正确，A、C、D错误.二、非选择题14.质量是60 kg的人站在升降机中的体重计上，如图所示.重力加速度g取10 m/s2，当升降机做下列各种运动时，求体重计的示数.(1)匀速上升；(2)以4 m/s2的加速度加速上升；(3)以5 m/s2的加速度加速下降.答案(1)600 N(2)840 N(3)300 N解析 (1)匀速上升时：由平衡条件得：F N1＝mg ＝600 N ，由牛顿第三定律得：人对体重计的压力为600 N ，即体重计示数为600 N.(2)加速上升时，由牛顿第二定律得：F N2－mg ＝ma 1，故F N2＝mg ＋ma 1＝840 N由牛顿第三定律得：人对体重计的压力为840 N ，即体重计示数为840 N.(3)加速下降时，由牛顿第二定律得：mg －F N3＝ma 3，故F N3＝mg －ma 3＝300 N ，由牛顿第三定律得：人对体重计的压力为300 N ，即体重计示数为300 N.15.竖直上抛的物体，初速度为30 m/s ，经过2.0 s 、4.0 s ，物体的位移分别是多大？通过的路程分别是多长？2.0 s 、4.0 s 末的速度分别是多大？(g 取10 m/s 2，忽略空气阻力)答案 见解析解析 物体上升到最高点所用时间t ＝v 0g ＝3 s.上升的最大高度H ＝v 022g ＝3022×10m ＝45 m 由x ＝v 0t －12gt 2得 当t 1＝2.0 s<t 时，物体在上升过程中，位移x 1＝30×2.0 m －12×10×2.02 m ＝40 m ，所以路程s 1＝40 m 速度v 1＝v 0－gt 1＝30 m /s －10×2.0 m/s ＝10 m/s当t 2＝4.0 s>t 时，物体在下降过程中，位移x 2＝30×4.0 m －12×10×4.02 m ＝40 m ，所以路程s 2＝45 m ＋(45－40) m ＝50 m 速度v 2＝v 0－gt 2＝30 m /s －10×4.0 m/s ＝－10 m/s ，负号表示速度方向与初速度方向相反.16.“蹦极跳”是一种能获得强烈失重、超重感觉的非常“刺激”的惊险娱乐项目.人处在离沟底水面上方二十多层楼的高处(或悬崖上)，用橡皮弹性绳拴住身体，让人头下脚上自由下落，落到一定位置时弹性绳拉紧.假设人体立即做匀减速运动，到接近水面时刚好减速为零，然后再反弹.已知某“勇敢者”头戴重为45 N 的安全帽，开始下落时的高度为75 m ，设计的系统使人落到离水面30 m 时，弹性绳才绷紧.不计空气阻力，则：(1)当他落到离水面高50 m 位置时戴着的安全帽对人的头顶的弹力为多少？(2)当他落到离水面20 m 的位置时，则其颈部要用多大的力才能拉住安全帽？(取g ＝10 m/s 2) 答案 (1)0 N (2)112.5 N解析 (1)人在离水面50 m 左右位置时，做自由落体运动，处于完全失重状态，对安全帽，mg －F ＝ma ， 对整体，a ＝g所以F ＝0，头感觉不到安全帽的作用力，弹力为0.(2)人下落到离水面30 m 处时，已经自由下落h 1＝75 m －30 m ＝45 m ，此时v 1＝2gh 1＝30 m/s匀减速运动距离为h 2＝30 m设人做匀减速运动的加速度为a ，由0－v 12＝2ah 2得a ＝－15 m/s 2安全帽的质量为m ＝G g＝4.5 kg. 对安全帽，则由牛顿第二定律可得：mg －F ′＝ma ，解得：F ′＝112.5 N.由牛顿第三定律可知，在离水面20 m 的位置时，其颈部要用112.5 N 的力才能拉住安全帽.Ⅰ. 能力提升11．找一小手电筒，使其竖直放置后盖朝下（如图所示）。

第四章 6A组·基础达标1．关于超重与失重的说法正确的是()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，它必然有竖直向下的加速度【答案】D【解析】失重是指弹力小于重力、合力竖直向下的情形，即加速度方向向下，故D正确；运动员处于静止状态，合力为零，既不失重，也不超重，A错误；不管是超重还是失重，物体的重力是不变的，B、C错误．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【答案】D【解析】火箭加速上升时，加速度方向向上，宇航员处于超重状态，A错误；火箭上升的加速度逐渐减小时，由于加速度方向向上，宇航员仍处于超重状态，对座椅的压力大于其重力，B错误；飞船加速下落时，加速度方向向下，处于失重状态，宇航员对座椅的压力小于其重力，C错误；飞船在落地前减速，加速度方向向上，宇航员处于超重状态，宇航员对座椅的压力大于其重力，D正确．3.某人在地面上用弹簧测力计称得其体重为490 N．他将弹簧测力计移至电梯内称其体重，t0～t3时间段内弹簧测力计的示数如图所示，则电梯运行的v－t图像可能是(取电梯向上运动的方向为正)()【答案】A【解析】从图可以看出，t0～t1内，该人的视重小于其重力，t1～t2内，视重正好等于其重力，而在t2～t3内，视重大于其重力，根据题中所设的正方向可知，t0～t1内，该人具有向下的加速度，t1～t2内，该人处于平衡状态，而在t2～t3内，该人则具有向上的加速度，所以可能的图像为A.4．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【答案】C【解析】同体积的水比乒乓球的质量大，在乒乓球加速上升的过程中，水和乒乓球系统的重心加速下降，处于失重状态，台秤示数变小．5．如图所示，一轻质弹簧上端固定在升降机的天花板上，下端挂一小球，在升降机匀速竖直下降过程中，小球相对于升降机静止，若升降机突然停止运动，设空气阻力可忽略不计，弹簧始终在弹性限度内，且小球不会与升降机的内壁接触，则小球在继续下降的过程中()A．小球的加速度逐渐减小，小球处于失重状态B．小球的加速度逐渐增大，小球处于超重状态C．小球的速度逐渐减小，小球处于失重状态D．小球的速度逐渐增大，小球处于超重状态【答案】B【解析】升降机突然停止，小球由于惯性继续向下运动，但是受到弹簧的拉力越来越大，拉力方向与其运动方向相反，故小球做减速运动，加速度方向向上，则小球处于超重状态；小球加速度增大，B正确，A、C、D错误．6．如图所示，台秤上放一个木箱，木箱内有质量分别为m1和m2的两物体P、Q，用细绳通过光滑定滑轮相连，m1＞m2.现剪断Q下端的细绳，在P下落但还没有到达箱底的过程中，台秤的示数与未剪断前的示数相比将()A．变大B．变小C．不变D．先变小后变大【答案】B【解析】剪断细线之前，木箱对台秤的压力等于整体的重力；剪断细线以后，物块P 向下加速掉落，加速度向下，物体P处于失重状态；由于P的质量大，用整体法可知整个系统处于失重状态，所以木箱对台秤的压力小于整体重力，故示数变小．7．某同学做一小实验，在上端开口的塑料瓶靠近底部的侧面打一个小孔，用手握住水瓶并按住小孔，注满水，移开手指水就会从孔中射出，然后释放水瓶，发现水不再射出(瓶内水足够多)，这是因为水瓶在下落过程中水()A．处于超重状态B．处于失重状态C．做匀速直线运动D．做匀减速直线运动【答案】B【解析】当水瓶被释放后，水瓶及水均做自由下落运动，加速度为g，向下做匀加速直线运动，则均处于失重状态；故A、C、D错误，B正确．8．(多选)高跷运动是一项新型运动，图甲为弹簧高跷．当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后．人就向上弹起，进而带动高跷跳跃，如图乙．则下列说法正确的()A．人向上弹起过程中，先处于超重状态，后处于失重状态B．人向上弹起过程中，踏板对人的作用力大于人对踏板的作用力C．弹簧压缩到最低点时，高跷对人的作用力大于人的重力D．弹簧压缩到最低点时，高跷对地的压力等于人和高跷的总重力【答案】AC【解析】人向上弹起过程中，先加速向上，处于超重状态，然后减速向上，处于失重状态，选项A正确；踏板对人的作用力和人对踏板的作用力是一对作用力和反作用力，是大小相等的关系，选项B 错误；弹簧压缩到最低点时，人的加速度向上，人处于超重状态，所以高跷对人的作用力大于人的重力，高跷对地的压力大于人和高跷的总重力，选项C 正确，D 错误．9．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)【答案】85.5 kg11.4 m/s2【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，如题图甲所示，设人的最大“举力”为F，由牛顿第二定律得m1g－F＝m1a1，所以F＝m1(g－a1)＝855 N，当他在地面上举物体时，设最多举起质量为m0的物体，则有m0g－F＝0，所以m0＝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，如题图乙所示，由牛顿第二定律得F －m 2g ＝m 2a 2，所以a 2＝F －m 2g m 2＝11.4 m/s 2， 即升降机加速上升的加速度为11.4 m/s 2.B 组·能力提升10．(2021届葫芦岛名校检测)每个小伙伴都有一个飞行梦，现在钢铁侠的梦想就能成为现实.2020年中国深圳光启公司的马丁飞行背包接受预定，交付期一年．消防员利用马丁飞行背包在某次高楼火灾观测时，从地面开始竖直飞行的v －t 图像如图所示，下列说法正确的是( )A ．消防员上升的最大高度为225 mB ．消防员在30～90 s 内正处于下降阶段C ．消防员在150～180 s 之间处于失重状态D ．消防员在150～255 s 内的平均速度大小为零【答案】C【解析】消防员在0～90 s 速度为正值向上，由图像与时间轴围成的面积可知消防员上升的高度h ＝12×90×15 m ＝675 m ，故A 错误；由图可知，消防员在30～90 s 内向上做减速运动，故B 错误；消防员在150～180 s 之间向下做加速运动，则处于失重状态，故C 正确；消防员在150～255 s 内为位移为图线与坐标轴所围的面积不为0，则平均速度不为0，故D 错误．11．(多选)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，下列说法正确的是( )A．顾客受到三个力的作用B．顾客处于超重状态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【答案】AB【解析】以人为研究对象，加速过程中，人受到静摩擦力、重力、支持力三个力的作用下沿电梯加速上升，A正确；顾客有竖直向上的加速度，因此顾客处于超重状态，B正确；顾客受到水平方向的静摩擦力作用，C错误；顾客处于超重状态，对扶梯的压力大于顾客的重力，D错误．12．(多选)如图所示，小球B放在真空容器A内，球B的直径恰好等于正方体A的边长，将它们以初速度v0竖直向上抛出，下列说法中正确的是()A．若不计空气阻力，上升过程中，A对B有向上的支持力B．若考虑空气阻力，上升过程中，A对B的压力向下C．若考虑空气阻力，下落过程中，B对A的压力向上D．若不计空气阻力，下落过程中，B对A没有压力【答案】BD【解析】将容器以初速度v0竖直向上抛出后，若不计空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到加速度为g，再以容器A为研究对象，上升和下落过程其合力等于其重力，则B对A没有压力，A对B也没有支持力，故A错误，D正确．若考虑空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得，上升过程加速度大于g；再以球B为研究对象，根据牛顿第二定律分析，B受到的合力大于重力，B除受到重力外，还应受到向下的压力．A 对B的压力向下，故B正确．若考虑空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到，下落过程加速度小于g；再以B为研究对象，根据牛顿第二定律分析，A受到的合力小于重力，B除受到重力外，还应受到向上的力，即A对B的支持力向上，B对A的压力向下，故C错误．13．(多选)如图所示，水平传送带以速度v1匀速转动，小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t＝0时刻P在传送带左端具有速度v2，P与定滑轮间的绳水平，t＝t0时刻P离开传送带．不计定滑轮质量和摩擦，绳足够长．正确描述小物体P速度随时间变化的图像可能是( )【答案】BC【解析】若v 1>v 2，且P 受到的滑动摩擦力大于Q 的重力，则可能先向右匀加速，加速至v 1后随传送带一起向右匀速，此过程如图B 所示，故B 正确．若v 1>v 2，且P 受到的滑动摩擦力小于Q 的重力，此时P 一直向右减速，减速到零后反向加速．若v 2>v 1，P 受到的滑动摩擦力向左，开始时加速度a 1＝F T ＋μmg m，当减速至速度为v 1时，摩擦力反向，若有F T >μmg ，此后加速度a 2＝F T －μmg m，故C 正确，A 、D 错误． 14．(多选)如图所示，倾斜的传送带始终以恒定速率v 2运动．一小物块以v 1的初速度冲上传送带．小物块从A 到B 的过程中一直做减速运动，则( )A ．如果v 1＞v 2，小物块到达B 端的速度可能等于0B ．如果v 1＜v 2，小物块到达B 端的速度可能等于0C ．如果v 1＞v 2，减小传送带的速度，物块到达B 端的时间可能增长D ．如果v 1＜v 2，增大传送带的速度，物块到达B 端的时间可能变短【答案】ABC【解析】小物块以初速度v 1从底端冲上传动带，且v 1大于v 2，所以物块在重力沿斜面的分量及摩擦力作用下做匀减速运动，当速度减为v 2后，重力沿斜面的分量可以大于向上的摩擦力，这样合力方向向下，物体继续减速，到达顶端时，速度有可能正好减为零，故A 正确；v 1小于v 2，所以物块在重力沿斜面的分量及摩擦力作用下做匀减速运动，重力沿斜面的分量可以大于向上的摩擦力，这样合力方向向下，物体一直减速，到达顶端时，速度有可能正好减为零，故B 正确；由A 的分析可知，如果v 1＞v 2，小物块的加速度开始时为g sin θ＋μg cos θ，速度相等后变为g sin θ－μg cos θ， 故开始时加速度大； 若减小传送带的速度，作出两种情况下的图像如图所示，由图可知，传送带速度减小后的图像虚线所示，要达到相同的位移，用时要长，故C 正确；如图v 1＜v 2，物体一直做减速运动，加速度不变，到达B 端时的位移不变，物体的运动时间不变，故D 错误．15．如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角θ＝30°，传送带在电动机的带动下，始终保持v 0＝2 m/s 的速率运行．现把一质量为m ＝10 kg 的工件(可看作质点)轻轻放在传送带的底端，经时间t ＝1.9 s ，工件被传送到h ＝1.5 m 的高处，并获得了与传送带相同的速度，取g ＝10 m/s 2.求：(1)工件与传送带之间的滑动摩擦力F f 的大小．(2)工件与传送带之间的相对位移Δx 的大小．【答案】(1)75 N (2)0.8 m【解析】(1)由题意知高h 对应的传送带长为L ＝h sin 30°＝3 m ， 工件速度达到v 0之前，从静止开始做匀加速运动，设匀加速运动的时间为t 1，位移为x 1，有x 1＝v t 1＝v 02t 1， 因工件最终获得了与传送带相同的速度，所以达到v 0之后工件将匀速运动，有L －x 1＝v 0(t －t 1)，解得t 1＝0.8 s ，x 1＝0.8 m ，所以加速运动阶段的加速度为a ＝v 0t 1＝2.5 m/s 2， 在加速运动阶段，根据牛顿第二定律，有F f－mg sin θ＝ma，解得F f＝75 N.(2)在时间t1内，传送带运动的位移为x＝v0t1＝1.6 m，所以在时间t1内，工件相对传送带的位移大小为Δx＝x－x1＝0.8 m.。

6.超重和失重1．认识超重现象，理解产生超重现象的条件和实质。

2．认识失重现象，理解产生失重现象的条件和实质。

3．能用超重、失重的观点分析支持力或拉力的大小。

4．了解常见的超重、失重现象。

一、重力的测量1．重力：在地球表面附近，物体由于地球的□01吸引而受到的力。

2．重力的测量方法 (1)公式法：先测量物体做自由落体运动的加速度g ，再用□02天平测量物体的质量，根据G ＝mg 算出重力大小。

(2)平衡条件法：将待测物体悬挂或放置在测力计上，使它处于□03静止状态。

这时物体所受的重力和测力计对物体的拉力或支持力的大小相等。

这是测量重力最常用的方法。

二、超重和失重人站在体重计上向下蹲的过程中，体重计的示数会□01变化。

体重计的示数称为□02视重，反映了□03人对体重计的压力。

1．超重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)□04大于物体所受重力的现象。

(2)产生条件：物体具有□05向上的加速度。

2．失重(1)定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)□06小于物体所受重力的现象。

(2)产生条件：物体具有□07向下的加速度。

(3)完全失重①定义：物体对支持物(或悬挂物)□08完全没有作用力的现象。

②产生条件：a＝□09g，方向□10竖直向下。

判一判(1)在地球表面附近，无论物体处于什么状态，物体对悬绳的拉力都与重力大小相等。

( )(2)在水平面上做匀速直线运动的火车中，可以用弹簧秤测量物体的重力大小。

( )(3)物体处于超重状态时重力增大了。

( )(4)物体处于失重状态时重力减小了。

( )(5)物体处于超重或失重状态时，物体的重力始终存在，大小也没有变化。

( )(6)做自由落体运动的物体处于完全失重状态。

( )提示：(1)×(2)√(3)×(4)×(5)√(6)√想一想向上运动就是超重状态，向下运动就是失重状态，这种说法正确吗？提示：这种说法不正确。

新教材高中物理第4章第6节超重和失重习题含解析新人教版必修第一册1．(多选)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答案BD解析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；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；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；物体处于超重或失重状态时，物体的重力始终存在且没有变化，故D正确。

2．某跳水运动员在3 m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C点具有最大速度答案 C解析在B点，重力等于弹力，在C点速度为零，弹力大于重力，所以从C到B过程中合力向上，做加速运动，但是由于从C到B过程中踏板的形变量在减小，弹力在减小，所以合力在减小，故做加速度减小的加速运动，加速度向上，处于超重状态，故A、D错误；从B 到A过程中重力大于弹力，所以合力向下，加速度向下，速度向上，所以做减速运动，处于失重状态，故B错误，C正确。

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所示，则在这段时间内( )A．晓敏同学所受的重力变小了B．晓敏同学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g5，方向一定竖直向下答案 D解析体重计示数变小，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，故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，故B错误；以竖直向下为正方向，有mg－F＝ma，即50g－40g＝50a，解得a＝g5，加速度方向竖直向下，但速度方向可能是竖直向上，也可能是竖直向下，故C错误，D正确。

超重和失重同步练习一、单选题1.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2.关于超重和失重，下列说法正确的是A. 物体处于超重状态时，其所受的重力增大了B. 物体处于失重状态时，其所受的重力减小了C. 物体处于完全失重时，其所受的重力为零D. 不论物体处于超重或失重状态，其所受重力均没有变化3.在以加速度a匀加速上升的电梯中，有一个质量为m的人，下述说法中正确的是A. 此人对地球的吸引力为B. 此人对电梯的压力为C. 此人受到的重力为D. 此人的视重为4.如图所示为一物体随升降机由一楼运动到某高层的过程中的图象，则A. 物体在处于失重状态B. 物体在处于超重状态C. 物体在处于失重状态D. 由于物体的质量未知，所以无法判断超重、失重状态5.在田径运动会跳高比赛中，小明成功跳过了的高度。

若忽略空气阻力，则下列说法正确的是A. 小明起跳时地面对他的支持力等于他的重力B. 小明起跳以后在上升过程中处于超重状态C. 小明下降过程处于失重状态D. 小明起跳以后在下降过程中重力消失了6.一个质量为50kg的人，站在竖直向上运动着的升降机地板上。

他看到升降机内挂着重物的弹簧秤的示数为40N。

已知弹簧秤下挂着的物体的重力为50N，取，则人对地板的压力为A. 大于500NB. 小于500NC. 等于500ND. 上述说法均不对7.质量为m的人站在做直线运动的升降机中，如果升降机加速度的大小为a，人处于失重状态，那么电梯对人的支持力大小为A. mgB. maC.D.8.若不计空气阻力，物体做下列运动时，不是处于完全失重状态的是A. 自由落体B. 以一定初速度竖直上抛C. 以一定初速度水平抛出D. 竖直向下匀速运动9.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。

第四章运动和力的关系4. 6 超重和失重一、单选题1、如图所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，当电梯在竖直方向运行时，电梯内乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小了，这一现象表明A．电梯一定在上升阶段B．电梯一定在下降阶段C．乘客一定处在超重状态D．电梯的加速度方向一定向下【答案】D【解析】电梯静止不动时，小球受力平衡，有mg=kx1；弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小了，说明弹力变小了，根据牛顿第二定律，有mg-kx2=ma，故加速度向下，电梯可能加速下降或者减速上升，电梯中的人处于失重状态；故选D．2、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5s-10s内，电梯处于静止状态，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力D．在10s-20s内，电梯在减速上升，该同学处于失重状态【答案】D【解析】图像的斜率表示加速度，故0~5s内斜率为正，加速度为正，方向向上，处于超重状态，速度为正，即电梯向上加速运动；在5~10s过程中，电梯匀速，该同学加速度为零，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力，处于正常状态；10~20s 过程中，斜率为负，速度为正，即电梯向上做减速运动，加速度向下，处于失重状态，D 正确．3、如图所示，人站在电动扶梯的水平台阶上，假定人与扶梯一起沿斜面加速上升，在这个过程中，以下说法正确的是( )A ．台阶对人的摩擦力对人做负功B ．台阶对人的总作用力方向沿竖直向上C ．在此过程中人处于失重状态D ．人对台阶的压力大小等于台阶对人的支持力的大小【答案】 D【解析】设斜面坡角为θ，人的加速度斜向上，将加速度分解到水平和竖直方向得：cos x a a θ=，方向水平向右；sin y a a θ=，方向竖直向上；A ．水平方向受静摩擦力作用cos x f ma ma θ==，水平向右，运动的位移为x ，θ为锐角，则cos 0W fx θ=>，则台阶的摩擦力对人做正功，A 错误；B ．合力方向沿斜面向上，重力竖直向下，则台阶对人的作用力方向斜向右上方，B 错误；C ．人有一个竖直向上的加速度，所以人处于超重状态，C 错误；D ．人对台阶的压力大小与台阶对人的支持力互为作用力和反作用力，则大小相等，D 正确；4、体育课上某同学做引体向上。

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。

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．。