高中物理4.6超重和失重同步练习粤教版必修1

超重与失重测试一、选择题(每小题7分,共56分)1.A站在电梯上的人,当电梯竖直减速下降时,下面说法中正确的是( )A.电梯对人的支持力小于人对电梯的压力B.电梯对人的支持力大于人对电梯的压力C.电梯对人的支持力等于人对电梯的压力D.电梯对人的支持力大于人的重力2.A下列几种情况中,升降机绳索拉力最大的是( )A.以很大速度匀速上升B.以很小速度匀速下降C.上升时以很大的加速度减速D.下降时以很大的加速度减速3.B把一个质量为0.5kg的物体挂在弹簧秤下,在电梯中看到弹簧秤的示数是3N,g取10m/s2,则可知电梯的运动情况可能是( )A.以4m/s2的加速度加速上升B.以4m/s2的加速度减速上升C.以4m/s2的加速度加速下降D.以4m/s2的加速度减速下降4.A关于超重和失重,下列说法中正确的是( )A.超重就是物体受的重力增加了B.失重就是物体受的重力减少了C.完全失重就是物体一点重力都不受了D.不论超重或失重甚至完全失重,物体所受重力是不变的5.B某人站在升降机底板上的台秤上,他从台秤的示数看到自己的体重减少了20％,则由此可以判断升降机的运动情况可能是( )A.升降机以a=0.2g匀加速上升B.升降机以a=0.2g匀减速上升C.升降机以a=0.2g匀加速下降D.升降机以a=0.2g匀减速下降6.B在轨道上运行的人造地球卫星中,下述哪些仪器不能使用( )A.天平B.弹簧秤C.水银温度计D.水银气压计7.A在升降机中要使用天平来称物体的质量,下列判断正确的是( )A不论升降机做何种运动,都可以用天平称物体的质量B.只有在升降机做匀速运动时才能用天平称物体的质量C.当升降机具有方向向下、大小为g的加速度时,不能用天平称物体的质量D.当升降机具有方向向上、大小为g的加速度时,不能用天平称物体的质量8.B在以加速度a匀加速上升的升降机中,有一个质量为m的人,对于此人,下列说法中正确的是( )A.人对地球的引力为m(g+a),方向向上B.人对电梯的压力为m(g+a),方向向下C.此人所受的重力为m(g+a),方向向下D.此人的视重为m(g+a)二、填空题(每小题8分,共16分)9.A 一个质量为m=70kg 的人站在电梯中体重计上称体重,当电梯静止时,体重计读数为_____N;当电梯以a=g 的加速度向下做减速运动时,体重计上的读数为_____N.10.B 某人在以2.5m/s 2的加速度下降的升降机里最多能举80kg 的物体,他在地面最多能举起______kg 的物体若此人在一匀加速上升的升降机中最多能举起40kg 的物体,则此升降机上升的加速度大小为_______(g 取10m/s 2)三、计算题(每小题14分,共28分)11.A 弹簧秤的秤钩上挂一个质量为1kg 的物体,在下列情况下,弹簧秤的读数各为多大?(g 取10m/s 2)(1)以0.2m/s 2的加速度沿竖直方向匀加速上升;(2)以0.2m/s 2的加速度沿竖直方向匀减速下降;(3)以0.1m/s 2的加速度沿竖直方向匀减速上升;(4)以0.1m/s 2的加速度沿竖直方向匀加速下降12.C 一电梯从静止开始上升,挂在电梯顶板下的弹簧稃上悬吊着一个质量为3kg 的物体,前5s 内弹簧秤示数为36N,第2个5s 内,弹簧秤示数为30N,最后5s 内弹簧秤示数为24N,且第15s 末电梯停止.你能从观察到的这些数据求出电梯上升的高度吗?(取g=10m/s 2)参考答案:1答案:CD(点拨:减速下降时,加速度向上物体处于超重状态,所以电梯对人的支持力大于人受到的重力而人对电梯的压力和电梯对人的支持力是相互作用力,大小必定相等)2答案:D(点拨:当重物处于超重时,升降机绳索拉力最大,所以可能的情况有加速向上或减速下降)3答案:BC(点拨:弹簧秤的示数显示出物体受到的拉力为3N,所以物体所受的合力为F 合=mg-T=2N,且合力方向向下,所以加速度2s /4m 5.02a ==方向向下) 4答案:D(点拨:所谓超重或失重都是指物体的视重发生变化,而物体受到的重力保持不变) 5答案:BC(点拨:台秤示数减少20％,即示数为体重的0.18倍此时人所受的合力为F 合=mg-0.8mg=0.2mg,所以加速度a=0.2g,且方向向下,升降机可能的运动状态为加速下降或减速上升)6答案:ABD(点拨:在轨道上运行的人造卫星中,物体处于失重状态,凡是工作原理与重力有关的仪器在卫星中不能正常使用,凡是与重力有关的实验,在卫星中都无法进行)7答案:C(点拨:当升降机以a=g 向下加速时,物体处于完全失重状态,天平无法正常使用所以C 正确.当升降机以a=g 向上加速时,物体与砝码同处于超重状态,当砝码的质量与物体质量相等时,对天平的压力相等所以天平仍能使用,故B 、D 错误)8答案:BD(点拨:人处于超重状态时,重力保持不变,而根据牛顿第二定律N-mg=ma,得N=m(g+a),方向向上,即为视重)9答案:686N;1372N(点拨:当电梯静止时,人受到平衡力,所以体重计的读数为人受到的重力.当电梯以a=g 的加速度向下减速时,N-mg=rna,N=mg+ma=70(9.8+9.8)=1372N)10答案:60kg;5m/s 2(点拨:升降机以a=2.5m/s 2的加速度下降时,mg-N=ma,N=mg-ma=80kg·(10g -2.5g)=600N,所以人所能施加的最大举力为600N,当人在地面上时,物体处于静止,所受的支持力等于物体的重力,即人在地面上最多能举60k 的物体若升降机加速上升时,N-mg=ma,22s /5m s /m 40400600a =-=) 11答案:(1)10.2N(2)10.2N(3)9.9N(4)9.9N(点拨:第(1)(2)种情况,物体的加速度都是向上,所以受力情况为T-mg=ma 得T=mg+ma=1×(10+0.2)N=10.2N;第(3)(4)种情况.物体的加速度都是向下,所以受力情况为mg-T=ma,得T=mg-ma=1×(10-0.1)N=9.9N)12答案:100m(点拨:电梯上升过程中先加速后匀速再减速,加速时T-mg=ma,得22s /2m s /m 33036a =-=,v 1=at=10m/s 减速时mg-T=ma ′得22s /2m s /m 32430a =-=',由速度时间图象得:()100m 10m 15521S =⨯+=)。

第六节超重和失重一、学法指导（一）实重与视重I 实重：物体实际所受的重力。

物体所受重力可不能因物体运动状态的改变而转变。

2 视重：当物体在竖直方向有加速度时（即a 0)，物体对弹簧的拉力或对台秤的压力将不等于物体的重力，现在弹簧秤或台秤的示数叫物体的视重。

说明：在用弹簧秤测量物体的重力时，必需在静止或匀速直线运动状态下进行，确实是因为当物体在竖直方向有加速度时，视重再也不等于实重。

（二）超重现象I．超重现象：物体有向上的加速度时，物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力），即视重大于物体所受重力（实重）的情形称为超重现象。

2．产生条件：（1）物体加速度a的方向竖直向上。

（2）物体加速度a有竖直向上的分量a L，（即气0 0）。

3 视重大小：据牛顿第二定律有F一mg＝ma．因此F＝m(g＋a）＞mg4 注意：（1）超重现象与物体运动的速度大小和方向都无关。

物体处于超重状态时，能够向上运动，也能够向下运动，但加速度a的方向必然向上。

因此，物体可能是“加速向上”运动，也可能是“减速向下”运动。

（2）尽管超重现象的产生仅取决于加速度的方向，但超重的多少却与加速度的大小有关。

加速度a越大，物体超重就越多。

(3）发生超重现象时，物体的重力并无改变，只是物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力）大于物体所受重力。

（三）失重现象1 失重现象：物体有向下的加速度时，物体对支持物的压力（或对悬挂物的拉力），即视重小于物体所受重力（实重）的情形称为失重现象。

2 产生条件：（1）物体加速度a的方向竖直向下。

（2）物体加速度a有竖直向下的分量a L，（即气0 0）。

3．视重大小：据牛顿第二定律有mg一F＝ma，因此F＝m(g一a）＜mg4．注意：（1）失重现象与物体运动的速度大小和方向都无关。

物体处于失重状态时，能够向上运动，也能够向下运动，但加速度a的方向必然向下。

因此，物体可能是“加速向下”运动，也可能是“减速向上”运动。

（2）尽管失重现象的产生仅取决于加速度的方向，但失重的多少却与加速度的大小有关。

第六节超重和失重[课时跟踪训练]1．某电梯中用细绳静止地悬挂一重物，当电梯在竖直方向上运动时，突然发现绳子断了，由此判断此时电梯的运动情况是( )A．电梯一定是加速上升B．电梯可能是减速上升C．电梯可能匀速向上运动D．电梯的加速度方向一定向上解析：绳子突然断了，说明物体处于超重状态，故物体的加速度一定向上，而速度方向可以向上，也可以向下，物体可能向上加速运动，也可能向下减速运动，选项D对。

答案：D2．一个质量为50 kg的人站在竖直向下运动的升降机中，他的视重为400 N，则升降机的运动状态为(g＝10 m/s2)( )A．匀加速下降，a＝2 m/s2B．匀减速下降，a＝2 m/s2C．匀加速上升，a＝8 m/s2D．匀减速上升，a＝8 m/s2解析：根据牛顿第二定律建立方程：mg－F N＝ma，解得a＝2 m/s2，方向向下，说明电梯向下做加速运动，对应失重状态。

选项A正确。

答案：A3．如图1所示，一个盛水的容器底部有一小孔。

静止时用手指堵住小孔不让它漏水，假设容器在下述几种运动过程中始终保持平动，且忽略空气阻力，则( )A．容器自由下落时，小孔向下漏水B．将容器竖直向上抛出，容器向上运动时，小孔向下漏水；容器向下运动时，小孔不向下漏水图1 C．将容器水平抛出，容器在运动中小孔向下漏水D．将容器斜向上抛出，容器在运动中小孔不向下漏水解析：由超重与失重可知，无论物体做何种运动，只要加速度为重力加速度g，物体就处于完全失重状态，小孔处不向下漏水，故正确答案为D。

答案：D4．一个人站在体重计上，在人下蹲的过程中，指针示数的变化应是( )A．先减小，后还原B．先增加，后还原C．始终不变D．先减小，后增加，再还原解析：人下蹲的过程经历了加速向下、减速向下和静止三个阶段，加速向下时，人处于失重状态，弹力F N<mg，减速向下时，人处于超重状态，弹力F N′>mg，静止时弹力F N″＝mg，故选项D对。

4.6 超重与失重（原卷版）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．物体处于失重状态时，其重力减小了C．物体处于超重或失重状态时，其质量发生了改变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变化2.（多选）有一种大型娱乐器械可以让人体验超重和失重，其环形座舱套在竖直柱子上(如图所示)，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由下落。

落到一定位置时，制动系统启动，座舱做减速运动，到地面时刚好停下。

下列说法正确的是 ( ) A．座舱自由下落的过程中人处于超重状态B．座舱自由下落的过程中人处于失重状态C．座舱减速下落的过程中人处于超重状态D．座舱下落的整个过程中人处于失重状态3．(多选)悬挂在电梯天花板上的弹簧测力计的钩子上挂着质量为m的物体，电梯静止时弹簧测力计的示数为G＝mg，下列说法中正确的是( )A．当电梯匀速上升时，弹簧测力计的示数增大，电梯匀速下降时，弹簧测力计的示数减小B．只有电梯加速上升时，弹簧测力计的示数才会增大，只有电梯加速下降时，弹簧测力计的示数才会减小C．不管电梯向上或向下运动，只要加速度的方向竖直向上，弹簧测力计的示数一定增大D．不管电梯向上或向下运动，只要加速度的方向竖直向下，弹簧测力计的示数一定减小4.如图所示,质量为m1=2 kg的物体A经跨过定滑轮的轻绳与质量为m'=5 kg的箱子B相连,箱子底板上放一质量为m2=1 kg的物体C。

不计定滑轮的质量和一切阻力,g取10 m/s2,在箱子加速下落的过程中,下列说法正确的是()A.物体A处于失重状态,加速度大小为10 m/s2B.物体A处于超重状态,加速度大小为20 m/s2C.物体C处于失重状态,对箱子的压力大小为5 ND.轻绳对定滑轮的作用力大小为80 N5．人造卫星、宇宙飞船、航天飞机等航天器进入轨道后，其中人和物体都处于完全失重状态。

这种状态下，能做的实验是( )A．用弹簧测力计测力的大小B．用弹簧测力计测物体的重力C．用托里拆利管测舱内的气压D．用天平测物体的质量6.小军在校秋季运动会上跳过了1.8 m的高度，夺得了男子组跳高冠军。