1竖直升降的电梯内的天花板上悬挂着一根弹簧秤

超重与失重1、某同学背着书包坐竖直升降的电梯，当感觉到背的书包变“轻”时，电梯可能在A、匀速下降B、匀速上升C、加速下降D、加速上升2、一物体挂在弹簧秤下，弹簧秤的上端固定在电梯的天花板上，在下列哪种情况下弹簧秤的读数最小( )A．电梯匀加速上升，且 B．电梯匀加速下降，且C．电梯匀减速上升，且 D．电梯匀减速下降，且3、下列关于超重与失重的说法中，正确的是（）A、超重就是物体的重力增加了B、失重就是物体的重力减少了C、完全失重就是物体的重力没有了D、不论是超重、失重，还是完全失重，物体所受的重力是不变的4、某实验小组利用DIS系统在电梯内研究超重和失重现象。

他们在电梯地板上放置一个压力传感器，在传感器上放一个质量为2kg的布娃娃，如图甲所示。

实验中计算机显示出传感器所受压力大小随时间变化的关系，如图乙所示。

则A.从到，布娃娃处于失重状态B.从到，布娃娃处于超重状态C.电梯可能先停在低楼层，经加速向上、匀速向上、减速向上过程，最后停在高楼层D.电梯可能先停在高楼层，经加速向下、匀速向下、减速向下过程，最后停在低楼层5、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的压力都一定为零 B．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6、在游乐园中，游客乘坐升降机可以体验超重与失重的感觉。

关于游客在随升降机一起运动的过程中所处的状态，下列说法中正确的是A ．当升降机加速上升时，游客处在失重状态B ．当升降机减速下降时，游客处在超重状态C ．当升降机减速上升时，游客处在失重状态D ．当升降机加速下降时，游客处在超重状态7、如图，小球固定在弹簧上，弹簧下端固定在杯底，当装置静止时，弹簧压缩量为x ，当装置做自由落体运动的过程中，弹簧压缩量将( )A ．仍为xB ．等于零C ．小于x 大于零D ．大于x8、建筑工地常用吊车通过钢索将建筑材料从地面吊到高处（如图甲），图乙为建筑材料被吊车竖直向上提升过程的简化运动图象。

第六节、超重与失重[问题设计]1．小星家住十八楼，每天上学放学均要乘垂直升降电梯上下楼．上学时，在电梯里，开始他总觉得有种“飘飘然”的感觉，背的书包也感觉变“轻”了．快到楼底时，他总觉得自己有种“脚踏实地”的感觉，背的书包也似乎变“重”了．这是什么原因呢？2如图3­6­1所示，在电梯的地板上放置一个质量为m的物体．探讨1：当电梯静止时，物体对电梯的压力为多少？探讨2：当电梯加速上升时，压力会发生什么变化？探讨3：超重状态物体一定向上运动吗？问题一：超重与失重情景1：质量为m的物块放在电梯底板上，当电梯以加速度a加速上升时（1）分析物块的受力情况：（画出受力分析图）（2）根据牛顿运动定律求出物块对地板的压力：（3）此时物块超重还是失重？在该情景中，物块的重力是否改变了？2．为了研究超重、失重现象，小星在电梯里放了一台台秤如图1所示．设小星的质量为50 kg，g取10 m/s2.(1)当电梯以a＝2 m/s2的加速度匀加速上升时，台秤的示数多大？(2)当电梯以a＝2 m/s2的加速度匀减速上升时，台秤的示数多大？(3)当电梯以a＝2 m/s2的加速度匀加速下降时，台秤的示数多大？(4)当电梯以a＝2 m/s2的加速度匀减速下降时，台秤的示数多大？从以上例子中归纳总结：什么情况下会发生超重现象，什么情况下会发生失重现象？[延伸思考](1)发生超重和失重现象时物体本身的重力是否发生了变化？(2)若电梯运动的加速度等于重力加速度g(假如电梯绳索断了)，人对台秤的压力是多大？超重：1．定义：物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)大于物体所受重力的现象． 2．产生条件：物体有向上的加速度． 3．运动状态：超重物体包括向上加速运动和向下减速运动两种运动情况．失重：1．定义：物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)小于物体所受重力的现象．2．产生条件：物体有向下的加速度．3．运动状态：失重物体包括向上减速运动和向下加速运动两种运动情况．4．完全失重(1)定义：物体对悬挂物的拉力(或对支持物的压力)等于零的状态．(2)产生完全失重现象的条件：当物体竖直向下的加速度等于重力加速度时，就产生完全失重现象．1．实重与视重(1)实重：物体实际所受重力．物体所受重力不会因为物体运动状态的改变而变化．(2)视重：用弹簧测力计或台秤来测量物体重力时，弹簧测力计或台秤的示数叫做物体的视重．当物体与弹簧测力计保持静止或者匀速运动时，视重等于实重；当存在竖直方向的加速度时，视重不再等于实重．2．产生超重的原因当物体具有竖直向上的加速度a 时，支持物对物体的支持力(或悬绳的拉力)为F .由牛顿第二定律可得：F －mg ＝ma .所以F ＝m (g ＋a )>mg .由牛顿第三定律知，物体对支持物的压力(或对悬绳的拉力)F ′>mg .3．超重的动力学特点超重⎩⎪⎨⎪⎧⎭⎪⎬⎪⎫向上加速运动向下减速运动加速度方向向上(或有向上的分量)． 1．对失重现象的理解(1)从力的角度看：失重时物体受到竖直悬绳(或测力计)的拉力或水平支撑面(或台秤)的支持力小于重力，好像重力变小了，正是由于这样，把这种现象定义为“失重”．(2)从加速度的角度看：根据牛顿第二定律，处于失重状态的物体的加速度方向向下(a ≤g ，如图)，这是物体失重的条件，也是判断物体失重与否的依据．(3)从速度的角度看：只要加速度向下物体就处于失重状态，其速度可以向上也可以向下．常见的失重状态有两种：加速向下或减速向上运动．2．对完全失重的理解：物体处于完全失重状态(a ＝g )时，重力全部产生加速度，不再产生压力(如图)，平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失，如天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液柱不再产（判断一下正误）1．物体处于超重状态时，一定向上运动．( )2．物体处于超重状态时，可能向下运动．( )3．物体处于超重状态时，是指物体的重力增大了．( )1．只要物体向下运动，就会引起失重现象．( )2．物体在完全失重的条件下，对支持它的支撑面压力为零．( )3．物体完全失重时，不受重力作用．( )思考一下“超重”是不是物体所受的重力增加了？例题分析：例题1如图3­6­2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，在电梯运行时，乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量大，这一现象表明( )A．电梯一定是在上升 B．电梯一定是在下降C．电梯的加速度方向一定是向下 D．乘客一定处在超重状态变式训练1下列说法中正确的是( )A．只有正在向上运动的物体，才有可能处于超重状态B．超重就是物体所受的重力增大C．物体处于超重状态时，地球对它的引力变大D．超重时物体所受的重力不变2质量是60 kg的人站在升降机中的体重计上，如图3­6­3所示，当升降机做下列各种运动时，体重计的读数是多少？(g取10 m/s2)(1)升降机匀速上升；(2)升降机以4 m/s2的加速度匀加速上升；例题分析：例题1(多选)在升降机内，一人站在磅秤上，发现自己的体重减轻了20%，则下列判断可能正确的是(g取10 m/s2) ( )A．升降机以8 m/s2的加速度加速上升B．升降机以2 m/s2的加速度加速下降C．升降机以2 m/s2的加速度减速上升D．升降机以8 m/s2的加速度减速下降1如图3­6­8所示，A 、B 两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛(不计空气阻力)．下列说法正确的是( )A ．在上升和下降过 程中A 对B 的压力一定为零B ．上升过程中A 对B 的压力大于A 物体受到的重力C ．下降过程中A 对B 的压力大于A 物体受到的重力D ．在上升和下降过程中A 对B 的压力等于A 物体受到的重力2一个质量50 kg 的人站在升降机的地板上，升降机的顶部悬挂了一只弹簧测力计，弹簧测力计下面挂着一个质量m A ＝5 kg 的物体A ，当升降机向上运动时，人看到弹簧测力计的示数为40 N ，如图3­6­9所示，g 取10 m/s 2，求此时人对地板的压力．总结超重与失重：3一同学从6楼乘电梯到1楼，在电梯刚刚启动时，该同学（ ）A.受的重力增大B.受的重力减小C.对地板的压力大于重力D.对地板的压力小于重力4、质量是60kg 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，体重计的示数是多少？（g=10m/s ²）（1）升降机匀速上升；（2）升降机以3m/s ²的加速度加速上升；(3)升降机以4m/s ²的加速度加速下降。

牛顿运动定律经典练习题一、选择题1．下列关于力和运动关系的说法中，正确的是 （ ）A ．没有外力作用时，物体不会运动，这是牛顿第一定律的体现B ．物体受力越大，运动得越快，这是符合牛顿第二定律的C ．物体所受合外力为0，则速度一定为0；物体所受合外力不为0，则其速度也一定不为0D ．物体所受的合外力最大时，速度却可以为0；物体所受的合外力为0时，速度却可以最大2．升降机天花板上悬挂一个小球，当悬线中的拉力小于小球所受的重力时，则升降机的运动情况可能是 （ ） A ．竖直向上做加速运动 B ．竖直向下做加速运动C ．竖直向上做减速运动D ．竖直向下做减速运动3．物体运动的速度方向、加速度方向与作用在物体上合力方向的关系是 （ ）A ．速度方向、加速度方向、合力方向三者总是相同的B ．速度方向可与加速度方向成任何夹角，但加速度方向总是与合力方向相同C ．速度方向总是和合力方向相同，而加速度方向可能和合力相同，也可能不同D ．速度方向与加速度方向相同，而加速度方向和合力方向可以成任意夹角 4．一人将一木箱匀速推上一粗糙斜面，在此过程中，木箱所受的合力（ ）A ．等于人的推力B ．等于摩擦力C ．等于零D ．等于重力的下滑分量 5．物体做直线运动的v-t 图象如图所示，若第1 s 内所受合力为F 1，第2 s 内所受合力为F 2，第3 s 内所受合力为F 3，则（ ） A ．F 1、F 2、F 3大小相等，F 1与F 2、F 3方向相反B ．F 1、F 2、F 3大小相等，方向相同C ．F 1、F 2是正的，F 3是负的D ．F 1是正的，F 1、F 3是零6．质量分别为m 和M 的两物体叠放在水平面上如图所示，两物体之间及M 与水平面间的动摩擦因数均为μ。

现对M 施加一个水平力F ，则以下说法中不正确的是（ ）A ．若两物体一起向右匀速运动，则M 受到的摩擦力等于FB ．若两物体一起向右匀速运动，则m 与M 间无摩擦，M 受到水平面的摩擦力大小为μmgC ．若两物体一起以加速度a 向右运动，M 受到的摩擦力的大小等于F -M aD ．若两物体一起以加速度a 向右运动，M 受到的摩擦力大小等于μ（m+M ）g+m a7．用平行于斜面的推力，使静止的质量为m 的物体在倾角为θ的光滑斜面上，由底端向顶端做匀加速运动。

第17讲超重和失重一、超重和失重现象1. 超重现象：物体对水平支持物的________（或对竖直悬挂物的_____）_______物体所受重力的情况称为超重现象。

2．失重现象：物体对水平支持物的________（或对竖直悬挂物的_____）_______物体所受重力的情况称为失重现象。

3．超重和失重的本质物体处于超重或失重状态时，物体的重力_____发生变化，只是因为竖直方向上有了加速度，物体对水平支持物的_______（或对竖直悬挂物的______）相对于平衡状态时有了变化，出现了“视重”与“实重”不符合的现象。

注意：①体处于“超重”或“失重”状态，地球作用于物体的______始终存在，大小也无变化；②生“超重”或“失重”现象与______无关，只决定于物体的加速度方向；③在完全失重状态，平常一切由重力产生的物理现象完全消失。

如单摆停摆、浸在水中的物体不受浮力等。

【答案】压力拉力大于；压力拉力小于；不会压力拉力；重力速度方向；爱迪生孵小鸡爱迪生是美国的科学家，他每次想到一些实验都要动手试一试。

他小时候，有一天，他看到母鸡在孵蛋，他就好奇地问妈妈：“妈妈，鸡坐在窝上怎么一动也不动呢？”妈妈高兴地说：“母鸡在孵蛋。

”爱迪生听了妈妈这句话，很高兴，他就在家里拿了一些鸡蛋，先搭好一个窝，在地上铺着厚厚的草，再把鸡蛋放到窝上，自己坐到窝上。

没过多久，天快黑了，他的家人很着急，四处寻找爱迪生，最后找到了他。

他的家人又生气又高兴地说：“你蹲在窝子上干嘛？”爱迪生说：“我蹲在窝上孵小鸡。

”他的家人说：“你孵什么小鸡呀，还不给我快回家。

”还有一次，爱迪生看到小鸟在自由地飞翔，他就想：“小鸟会飞，我们人可不可以飞呀？”他突然想起，汽球没有翅膀可以飞上天，我们人身体里加了气可不可以飞呀？他就看到那里有水汽药粉，就喂伙伴吃，没过多久，伙伴的肚子疼了，爱迪生被他爸爸狠狠地揍了一顿，爸爸还说：“回头不准做实验了。

”爱迪生说：“要是我不做实验，我怎么知道我们人能不能飞呀？”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【答案】D【例2】（2015秋•北京校级期末）某实验小组在电梯内固定一个力传感器，在传感器下方悬挂一个重为10N的钩码，测出的力随时间的变化规律如图所示．则下列分析正确的是（）（多选）A．从t1到t2，钩码处于失重状态B．从t3到t4，钩码处于超重状态C．电梯可能开始在1楼，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在3楼D．电梯可能开始在3楼，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在1楼【答案】AB D【例4】质量为50kg的人站在升降机里的测力计上．当升降机静止时，人对测力计的压力为_______N；当升降机以2m/ s2的加速度匀加速上升时，人对测力计的压力为______N，此时人处于______（填“超重”或“失重”）状态．（g取10 m/ s2）【答案】500 600 超重【例3】某人在以2.5m/ s2的加速度加速下降的升降机中，最多能举起80kg的物体，他在地面上最多能举起_______kg的物体；若此人在另一升降机中最多能举起100kg的物体，则此升降机运动的加速度大小为_______m/ s2，方向向________．【答案】60 4 竖直向下【例5】用力拉住绳子将一拴在绳子下质量M=10kg的物体竖直向上拉，由静止开始向上运动，其运动的速度-时间图象如图所示，则在前2s内绳子的加速度大小为_____m/ s2，第4.5s 末物体处于______状态（填“超重”或“失重”）．【答案】2.5 失重1．为了研究超重与失重现象，某同学把一体重计放在电梯的地板上，并将一物体放在体重计上随电梯运动并观察体重计示数的变化情况．下表记录了几个特定时刻体重计的示数（表内时间不表示先后顺序）时间t0t1t2t3体重计示数（kg）45.050.040.045.0若已知t0时刻电梯静止，则（）A．t1和t2时刻电梯的加速度方向一定相反B．t1和t2时刻物体的质量并没有发生变化，但所受重力发生了变化C．t1和t2时刻电梯运动的加速度大小相等，运动方向一定相反D．t3时刻电梯可能向上运动【答案】A D2．直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示．设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态．则在箱子下落过程中，下列说法正确的是（）A．箱内物体对箱子底部始终没有压力B．箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大C．箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大D．若下落距离足够长，箱内物体有可能所受支持力等于它的重力【答案】C D3．直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示．设投放初速度为零．箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态．在箱子下落过程中．下列说法正确的是（）A．箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大B．箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大C．箱内物体对箱子底部始终没有压力D．若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”【答案】A4．一个人站在医用体重计的测盘上，在人突然下蹲的全过程中，指针示数变化情况应是（）A．先减小，后还原B．先增大，后还原C．先增大，后减小，再还原D．先减小，后增大，再还原【答案】D5．在电梯中，把一重物置于水平放置的压力传感器上，电梯从静止开始加速上升，然后又匀速运动一段时间，最后减速直至停止运动，在此过程中传感器的屏幕上显示出其所受压力与时间关系的图象如图所示，则下列说法正确的是（）A．在前4s内重物处于失重状态B．在4s至18s内重物处于失重状态C．在18s至22s内重物处于超重状态D．电梯加速和减速时加速度大小的最大值相等【答案】D6．动物园的水平地面上放着一只质量为M的笼子，笼内有一只质量为m的猴子．当猴子以某一加速度沿竖直柱子加速向上爬时，笼子对地面的压力为F1；当猴子以同样大小的加速度沿竖直柱子加速下滑时，笼子对地面的压力为F2，如图所示，关于F1和F2的大小，下列判断中正确的是：（）A．F1＞（M+m）g，F2＜（M+m）g B．F1=F2＞（M+m）gC．F1＞F2＞（M+m）g D．F1＜（M+m）g，F2＞（M+m）g【答案】A7．某同学为了探究超重与失重现象，在学校大楼的电梯里进行如下实验：用一个弹簧秤悬吊一个苹果，如图所示，观察弹簧秤的示数变化情况．他发现：在电梯从1楼开始上升直达8楼停下的过程中，弹簧秤的读数先是2.2N，然后稳定在2N，最后变为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．【答案】1 1.58．在发射载人宇宙飞船向上加速过程中，宇航员处于_____（填“超重”或“失重”）状态；在返回舱减速降落至地面过程中，宇航员处于_______（填“超重”或“失重”）状态．【答案】超重失重9．一石块自高楼顶端自由下落，不计空气阻力，石块在下落过程中，第2s末的速度大小是_______m/s，此时石块处于_______（选填“超重”或“失重”）状态．（g=10m/s2）【答案】20 失重10．如图所示，底座A上装有长0.5m的直立杆，其总质量为0.2kg，杆上套有质量为0.05kg 的小环B，它与杆有摩擦．当环从座上以4m/s的速度起飞时，刚好能到达杆顶，求：（1）在环升起过程中，底座对水平面的压力多大？（2）小环从杆顶落回底座需多长时间？（g=10m/s2）【答案】1.7N 0.5s11．一个质量为50kg的人乘电梯竖直向上运行，如图为电梯的速度-时间图象．g取10m/s2，求：（1）在0～2s内，人处于超重状态还是失重状态？（2）电梯在0～6s内上升的高度．（3）在0～2s，2s～5s，5s～6s三个阶段，电梯地板对人的支持力大小．【答案】（1）超重；（2）9m；（3）550N 550N 400N；1．如图，质量为m的小球挂在电梯的天花板上．电梯在以大小为g/3的加速度向下加速运动的过程中，小球（）A．处于失重状态，所受拉力为mg/3B．处于失重状态，所受拉力为2mg/3C．处于超重状态，所受拉力为mg/3D．处于超重状态，所受拉力为4mg/3【答案】B2．某人平伸手掌托起一物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体向上抛出．对此现象分析正确的是（）A．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态B．物体离开手的瞬间，手对物体的作用力竖直向下C．物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度D．物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度【答案】D3．在竖直方向运行的电梯内，一组学生正用弹簧秤悬挂一物体进行实验．物体的质量为1kg，若电梯以0.5m/s2的加速度加速上升，则弹簧秤的读数为N；若电梯以0.5m/s2的加速度减速下降，则弹簧秤的读数为N．【答案】10.5 10.54．一物块静置于水平面上，现用一与水平方向成37°角的拉力F使物体开始运动，如图（a）所示．其后一段时间内拉力F和物体运动的速度随时间变化的图象如图（b）所示，已知物块的质量为1.2kg，根据图象可求得：0～1s内拉力的大小为N，物块减速运动的距离为m．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）【答案】4.7 1.355．小明用台秤研究人在升降电梯中的超重与失重现象．他在地面上用台秤称得其体重为500N，再将台秤移至电梯内称其体重，电梯从t=0时由静止开始运动到t=11s时停止，得到台秤的示数F随时间t变化的图象如图所示，取g=10m/s2．求：（1）小明在0～2s内的加速度大小a1，并判断在这段时间内小明处于超重还是失重状态；（2）在10s～11s内，台秤的示数F3；（3）小明运动的总位移x．【答案】1m/s2 失重600N19m。

超重和失重1、如图，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，在电梯运行时，乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量大了，这一现象表明（）A．乘客一定处在超重状态B．电梯一定是在下降C．电梯一定是在上升D．电梯的加速度方向一定是向下2、某人蹲在台秤上，当他突然站起的过程中，关于台秤示数的变化判断正确的是（）A．一直变小B．先变大后变小，最后恢复到蹲在台秤时相同示数C．一直变大D．先变小后变大，最后恢复到蹲在台秤时相同示数3、下列哪个说法是正确的( )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静止不动时处于失重状态4、如图5所示，一人站在电梯中的体重计上，随电梯一起运动。

下列各种情况中，体重计的示数最大的是()A．电梯匀减速上升，加速度的大小为1.0 m/s2B．电梯匀加速上升，加速度的大小为1.0 m/s2C．电梯匀减速下降，加速度的大小为0.5 m/s2D．电梯匀加速下降，加速度的大小为0.5 m/s25、某研究性学习小组用实验装置模拟火箭发射卫星。

火箭点燃后从地面竖直升空，燃料燃尽后火箭的第一级和第二级相继脱落，实验中测得卫星竖直方向的速度—时间图象如图4所示，设运动中不计空气阻力，燃料燃烧时产生的推力大小恒定。

下列判断正确的是()A．t2时刻卫星到达最高点，t3时刻卫星落回地面B．卫星在0～t1时间内的加速度大于t1～t2时间内的加速度C．t1～t2时间内卫星处于超重状态D．t2～t3时间内卫星处于超重状态6、如图3-3-1所示，A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C(包括支架)的总质量为M，B为铁片，质量为m，整个装置用轻绳挂于O点，在电磁铁通电后，铁片被吸引上升的过程中，轻绳的拉力F的大小为()．A．F＝mg B．mg<F<(M＋m)gC．F＝(M＋m)g D．F>(M＋m)g7、电梯的顶部挂一个弹簧测力计,测力计下端挂了一个重物,电梯匀速直线运动时,弹簧测力计的示数为10N,在某时刻电梯中的人观察到弹簧测力计的示数变为8N,关于电梯的运动(如图所示),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4 m/s2B.电梯可能向下加速运动,加速度大小为4 m/s2C.电梯可能向上减速运动,加速度大小为2 m/s2D.电梯可能向下减速运动,加速度大小为2 m/s28、如图所示，质量为的物体放在升降机底部，一根竖直弹簧上端固定在升降机顶部，下端连接物体，当升降机以的加速度加速向上运动时，弹簧对物体的拉力为；当升降机以的加速度加速向上运动时，弹簧的拉力为A．B．C．D．9、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10、如图所示，质量均为m的甲、乙两同学，分别静止于水平地面的台秤P、Q上，他们用手分别竖直牵拉一只弹簧秤的两端，稳定后弹簧秤的示数为F，若弹簧秤的质量不计，下列说法正确的（）A．两台秤的读数之和为2mg B．台秤P的读数等于mg+FC．台秤Q的读数为mg－2F D．两台秤的读数均为mg11、不习惯乘坐电梯的人，在电梯启动和停止时有一种说不出的不舒服感，其实这是由于人体超重和失重造成的。

牛顿第二定律应用之弹簧问题例1：物体从某一高度自由落下，落在直立的轻弹簧上，如图所示，在A 点物体开始与弹簧接触，到B 点时弹力与重力大小相等，到C 点时物体速度为零，然后弹回，则下列说法正确的是（ ）A.物体从A 下降到C 的过程中，速率不断变小B.物体从C 上升到A 的过程中，速率不断变大C.物体从A 下降到C ，以及从C 上升到A 的过程中，速率都是先增大后减小D.物体在C 点时，所受合力为零例2 电梯的顶部挂有一个弹簧秤，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8N ，关于电梯的运动，以下说法正确的是：( )A 、电梯可能向上加速运动，加速度大小为2m/s 2B 、电梯可能向下加速运动，加速度大小为2m/s 2C 、电梯可能向上减速运动，加速度大小为2m/s 2D 、电梯可能向下减速运动，加速度大小为2m/s 2例3：如图所示，轻弹簧上端固定，下端连接着重物（质量为m ）.先由托板M 托住m ，使弹簧比自然长度缩短L ，然后由静止开始使M以加速度a 匀加速向下运动。

已知a<g ，弹簧劲度系数为k ，求经过多长时间托板M 将与m 分开？例4:如图所示，竖直放置的劲度系数k=800N/m 的轻弹簧上有一质量不计的轻盘，盘内放着一个质量m=12kg 的物体，开始时m 处于静止状态，现给物体施加一个竖直向上的力F ，使其从静止开始向上做匀加速直线运动，已知开始0.2S 内F 是变力，在0.2S 后F 是恒力，取g=10m/s 2,则F 的最小值是 N ，最大值是 N.例5.如图所示，一根轻弹簧上端固定，下端挂一质量为m 1的箱子，箱中有一质量为m 2的物体．当箱静止时，弹簧伸长L 1，向下拉箱使弹簧再伸长L 2时放手，设弹簧处在弹性限度内，则放手瞬间箱对物体的支持力为：( )A B C aAD.拓展1、如图，A 、B 质量均为m ，叠放在轻质弹簧上，当对A 施加一竖直向下的力，大小为F ，将弹簧压缩一段，而且突然撤去力F的瞬间，关于A 的加速度及A 、B 间的相互作用力的下述说法正确的是（ ）A 、加速度为0，作用力为mg 。

课时分层作业(二十六)超重和失重A组基础巩固练1．[2023·福建福安月考]无人机广泛应用于军事、科技、生产生活等领域．某架无人机从地面起飞，执行任务后返回地面，无人机在空中处于失重状态的是() A．匀速上升过程B．匀速下降过程C．加速上升过程D．加速下降过程2.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喷出B．水不再从小孔喷出C．水将以更大的速度喷出D．水将以较小的速度喷出3．搭载空间站天和核心舱的长征五号B遥二运载火箭，在我国文昌航天发射场点火升空，随着天和核心舱与火箭成功分离，进入预定轨道，之后太阳能帆板两翼顺利展开且工作正常，发射任务取得圆满成功．空间站可以长期驻留3人，随着航天员在空间站轨道舱内停留时间的增加，体育锻炼成了一个必不可少的环节，下列器材中适宜航天员在空间站轨道舱中进行锻炼的是()A．哑铃B．跑步机C．单杠D．弹簧拉力器4.如图，垂直电梯有一个“轿厢”和一个“对重”通过钢丝绳(曳引绳)将它们连接起来，钢丝绳通过驱动装置(曳引机)的曳引带动使电梯“轿厢”和“对重”在电梯内导轨上做上下运动．某次“轿厢”向上匀减速运动，则()A．“轿厢”处于超重状态B．“对重”处于失重状态C．“对重”向下匀加速运动D．曳引绳受到的拉力大小比“轿厢”重力小5.(多选)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，宇航员处于超重状态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小于其重力D.火箭加速上升时，宇航员对座椅的压力小于其所受支持力6．“反向蹦极”如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的力传感器相连，传感器示数为1 400 N．打开扣环，从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B点上升到最高位置C点，在B点时速度最大．人与装备的总质量为70 kg(可视为质点).不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2，则下列说法正确的是()A．在C点，人处于静止状态B．在B点，人处于超重状态C．打开扣环瞬间，人的加速度大小为10 m/s2D．从A点到B点上升过程中，人的加速度不断减小7．[2023·内蒙古包头高一期末]如图为某电梯铭牌，该电梯额定载客数为14人，额定载重量为1 050 kg，当拉力超过额定载重物体的重力时电梯会鸣笛警示．该电梯在八层停靠时进入15位乘客，15位乘客总质量为1 040 kg.则下列说法正确的是()A．当第15位乘客进入电梯时，该电梯会鸣笛警示B．当电梯从八层开始向下运动时，电梯会鸣笛警示C.当电梯从八层下降到一层，快要停止时，电梯可能会鸣笛警示D．电梯从八层下降到一层停止全过程中都不会鸣笛警示8．竖直升降的电梯内的天花板上悬挂着一只弹簧测力计，如图所示．弹簧测力计的挂钩上悬挂一个质量m＝4 kg的物体，以竖直向上为正方向，试分析下列各种情况下电梯的运动特点(g取10 m/s2)：(1)弹簧测力计的示数T1＝40 N，且保持不变；(2)弹簧测力计的示数T2＝32 N，且保持不变；(3)弹簧测力计的示数T3＝44 N，且保持不变．(弹簧均处于伸长状态)B组能力提升练9.(多选)图甲是张明同学站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图，点P是他的重心位置．图乙是根据传感器采集到的数据画出的力—时间图线．两图中a～g各点均对应，其中有几个点在图甲中没有画出．取重力加速度g＝10 m/s2.根据图像分析可知()A．张明的重力为1 500 NB．c点位置张明处于失重状态C．e点位置张明处于超重状态D．张明在d点的加速度大于在f点的加速度10．小明同学用台秤研究人在竖直升降电梯中的超重与失重现象．他在地面上用台秤称得自己的体重为500 N，再将台秤移至电梯内称其体重，电梯从t＝0时由静止开始运动到t ＝11 s时停止，得到台秤的示数F随时间t变化的图像如图所示，g取10 m/s2.下列说法正确的是()A．在0～2 s内，小明处于超重状态B．在0～2 s内，小明加速度大小为2 m/s2C．在10～11 s内，台秤示数为F3＝600 ND．在0～11 s内，电梯通过的距离为18 m11．[2023·北京朝阳区期中]如图所示，一个质量为2m的小箱子放在台秤的托盘上，箱内有一质量为m的小球A，A的上端用轻弹簧与箱子的顶部连接，A的下端用不可伸长的细线系在箱子的底部，细线绷紧，拉力大小为mg，整个系统处于静止状态，现将细线剪断，小球A向上运动，不计轻弹簧和细线的质量，下列说法不正确的是()A．未剪断细线前，台秤示数为3mgB．剪断细线的瞬间，台秤示数突然变大C．剪断细线的瞬间，小球A的加速度大小为g，方向竖直向上D．剪断细线后，小球A向上运动至最高点的过程中，台秤示数先减小后增大12．(多选)如图所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t＝0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复．通过安装在弹簧下端的压力传感器，得到弹簧弹力F随时间t变化的图像如图b所示，若图像中的坐标值都为已知量，重力加速度为g，则()A．t1时刻小球具有最大速度B．t2时刻小球的速度大小为零C．可以计算出小球自由下落的高度D．小球在最低点时处于超重状态课时分层作业(二十六)超重和失重1．解析：当无人机有向下的加速度时处于失重状态，可能加速下降或减速上升．答案：D2．解析：水桶自由下落，处于完全失重状态，故其中的水也处于完全失重状态，对容器壁无压力，故水不会流出，选项B正确．答案：B3．解析：在空间站轨道舱内，所有的物体均处于完全失重状态，利用哑铃、跑步机、单杠进行锻炼均与重力有关，故无法使用，而利用弹簧拉力器可以锻炼，与重力无关．答案：D4．解析：当轿厢向上匀减速时，轿厢加速度向下，处于失重状态，故选项A错误；轿厢失重，所以曳引绳的拉力小于重力，故选项D正确；同时，对重向下做匀减速运动，处于超重状态，所以选项B、C错误．故选D.答案：D5．解析：火箭加速上升时，加速度向上，对宇航员有N－mg＝ma即N＝ma＋mg>mg所以宇航员处于超重状态，由牛顿第三定律知宇航员对座椅的压力等于其所受支持力，A正确，D错误；加速下落时，加速度向下，对宇航员有mg－N＝ma即N＝mg－ma<mg所以宇航员处于失重状态，B正确；落地前减速，加速度向上，宇航员处于超重状态，宇航员对座椅的压力大于其重力，C 错误．故选AB.答案：AB6．解析：在C 点速度为零，有向下的加速度，合力不为零，受力不平衡，人处于失重状态，不是静止状态，故A 错误；在B 点时人的速度最大，此时人所受合力为零，加速度为零，故B 错误；固定在地面时传感器示数为T ＝1 400 N ，设此时弹性绳的弹力为F ，由平衡条件得F ＝T ＋mg打开扣环瞬间，对人，由牛顿第二定律得F －mg ＝ma代入数据解得a ＝20 m/s 2，故C 错误；人从A 点到B 点过程，弹性绳的拉力大于人的重力，随着人向上运动，弹性绳的伸长量减小，弹性绳的弹力F 减小，人所受合力F －mg 减小，加速度减小，故D 正确．故选D.答案：D7．解析：由于15位乘客总质量为1 040 kg ，而电梯额定载重量为1 050 kg ，则当第15位乘客进入电梯时，还没有达到电梯的额定载重量，从而电梯不会鸣笛警示，A 项错误；当电梯从八层开始向下运动时，加速度向下，由牛顿第二定律知mg －F T ＝ma ，F N ＝F ′N ，则此时拉力小于乘客的重力，电梯不会鸣笛警示，B 项错误；当电梯从八层下降到一层，快要停止时，加速度向上，由牛顿第二定律F T －mg ＝ma ，则此时拉力可能大于乘客的重力，则电梯可能会鸣笛警示，C 项正确，D 项错误．答案：C8．解析：(1)当T 1＝40 N 时，二力平衡，F 合＝0，则加速度a 1＝0，电梯处于静止或匀速直线运动状态．(2)当T 2＝32 N 时，根据牛顿第二定律有T 2－mg ＝ma 2，可得此时电梯的加速度a 2＝T 2－mg m ＝32－404m/s 2＝－2 m/s 2，即电梯的加速度方向竖直向下，电梯加速下降或减速上升．(3)当T 3＝44 N 时，根据牛顿第二定律有T 3－mg ＝ma 3，可得此时电梯的加速度a 3＝T 3－mg m ＝44－404m/s 2＝1 m/s 2，即电梯的加速度方向竖直向上，电梯加速上升或减速下降． 答案：(1)静止或匀速直线运动状态(2)电梯加速下降或减速上升(3)电梯加速上升或减速下降9．解析：由图甲和图乙可知，张明同学在a 点时处于平衡状态，力传感器的读数为500 N ，由牛顿第三定律可知，力传感器对人的支持力为500 N ，由平衡条件可知，张明的重力为500 N ，故A 错误；由图乙可知，张明同学在c 点和e 点时，力传感器的读数均大于500 N ，则张明同学处于超重状态，故B 错误，C 正确；由图乙可知，张明同学在d 点时，力传感器的读数为1 500 N ，由牛顿第二定律有F d －mg ＝ma解得a ＝20 m/s 2由图乙可知，张明同学在f 点时，力传感器的读数为0，由牛顿第二定律有mg ＝ma 1 解得a 1＝10 m/s 2则张明在d 点的加速度大于在f 点的加速度，故D 正确．故选CD.答案：CD10．解析：由题图可知，在0～2 s 内，台秤对小明的支持力为F 1＝450 N ，由牛顿第二定律有mg －F 1＝ma ，解得a 1＝1 m/s 2，加速度方向竖直向下，故小明处于失重状态，故A 、B 错误；设在10～11 s 内小明的加速度为a 3，时间为t 3＝1 s ，0～2 s 的时间为t 1＝2 s ，则a 1t 1＝a 3t 3，解得a 3＝2 m/s 2，由牛顿第二定律有F 3－mg ＝ma 3，解得F 3＝600 N ，故C 正确；0～2 s 内位移x 1＝12a 1t 21 ＝2 m, 2～10 s 内位移x 2＝v 匀t 2＝a 1t 1t 2＝16 m, 10～11 s 内位移x 3＝12a 3t 23 ＝1 m ，小明运动的总位移x ＝x 1＋x 2＋x 3＝19 m ，故D 错误． 答案：C11．解析：未剪断细线前，对小球A 和箱子整体分析，整体受力平衡，结合牛顿第三定律得台秤示数F ＝3mg ，故A 正确；剪断细线前，对小球A 进行受力分析，F x ＝T ＋mg ＝2mg，剪断细线的瞬间，对小球A进行受力分析，根据牛顿第二定律有F x－mg＝2mg－mg ＝ma，得a＝g，方向竖直向上，由此可知，小球A向上先加速运动后减速运动，整个系统先处于超重状态后处于失重状态，故台秤示数先增大后减小，故B、C正确，D错误．答案：D12．解析：A错：t1时刻小球刚与弹簧接触，弹簧弹力为零，弹簧弹力与重力平衡时小球的速度最大．B对：t2时刻弹力最大，说明小球到达最低点，故小球的速度大小为零．C对：在t3～t4时间内小球做竖直上抛运动，根据竖直上抛运动的对称性，可以计算出小球自由下落的高度．D对：小球自高处落下，到达最低点时，弹簧压缩量最大，弹力大于重力，小球有向上的加速度，处于超重状态．答案：BCD。

2020—2021人教版物理必修一第四章 牛顿运动定律练习（附）答案 人教必修一第四章 牛顿运动定律1、物体的运动状态与受力情况的关系是( )A ．物体受力不变时，运动状态也不变B ．物体受力变化时，运动状态才会改变C ．物体不受力时，运动状态就不会改变D ．物体不受力时，运动状态也可能改变2、伽利略理想实验揭示了( )A ．若物体运动，那么它一定受力B ．力不是维持物体运动的原因C ．只有受力才能使物体处于静止状态D ．只有受力才能使物体运动3、(多选)下列说法中正确的是( )A ．在力学中，力是基本概念，所以力的单位“牛顿”是力学单位制中的基本单位B ．因为力的单位是牛顿，而1 N ＝1 kg·m/s 2，所以牛顿是个导出单位C ．各物理量采用国际单位制单位，通过物理公式得出的最终结果的单位一定为国际单位制单位D ．物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系，同时也确定了物理量间的单位关系4、导出单位是由基本单位组合而成的，则下列说法中正确的是( )A ．加速度的单位是m/s 2，是由m 、s 两个基本单位组合而成的B ．加速度的单位是m/s 2，由公式a ＝Δv Δt 可知它是由m/s 和s 两个基本单位组合而成的C ．加速度的单位是m/s 2，由公式a ＝F m 可知它是由N 、kg 两个基本单位组合而成的D ．以上说法都是正确的5、如图所示，将吹足气的气球由静止释放 ，气球内气体向后喷出，气球会向前运动，这是因为气球受到()A．重力B．手的推力C．空气的浮力D．喷出气体对气球的作用力6、A、B两物体以相同的初速度滑到同一粗糙水平面上，若两物体的质量m A>m B，两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同，则两物体能滑行的最大距离x A与x B相比为()A．x A＝x B B．x A>x BC．x A<x B D．不能确定7、(双选)在一电梯的地板上有一压力传感器，其上放一物体，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，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8、关于惯性和惯性定律的说法，正确的是()A．物体在任何情况下都有惯性B．物体只有在运动时才有惯性C．物体不受外力作用时，一定处于静止状态D．物体不受外力作用时，一定做匀速直线运动9、如图所示，一倾角为α的光滑斜面向右做匀加速运动，物体A相对于斜面静止，则斜面运动的加速度为()A．gsin αB．gcos αC．gtan α D．g tan α10、下列各组属于国际单位制的基本单位的是()A．千克、米、秒B．克、牛顿、米C．质量、长度、时间D．质量、力、位移11、如图所示是火箭加速上升时的照片，此时喷出气体对火箭作用力的大小()A．等于火箭的重力B．等于火箭对喷出气体的作用力C．小于火箭对喷出气体的作用力D．大于火箭对喷出气体的作用力12、光滑水平面上静止一个物体，现有水平恒力F作用在物体上，使物体的位移为x0时，立刻换成－4F的力，作用相同时间，物体的总位移为() A．－x0B．x0C．0 D．－2x013、如图所示，升降机天花板上用轻弹簧悬挂一物体，升降机静止时弹簧伸长10 cm，运动时弹簧伸长9 cm，则升降机的运动状态可能是(g取10 m/s2)()A．以a＝1 m/s2的加速度加速下降B．以a＝1 m/s2的加速度加速上升C．以a＝9 m/s2的加速度减速上升D．以a＝9 m/s2的加速度减速下降14、在做匀速直线运动的小车上水平放置一密闭的装有水的瓶子，瓶内有一气泡，如图所示，当小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子怎样运动？15、自制一个加速度计，其构造是：一根轻杆，下端固定一个小球，上端装在水平轴O上，杆可在竖直平面内左右摆动，用白硬纸作为表面，放在杆摆动的平面上，并刻上刻度，可以直接读出加速度的大小和方向．使用时，加速度计右端朝汽车前进的方向，如图所示，g取9.8 m/s2.(1)硬纸上刻度线b在经过O点的竖直线上，则在b处应标的加速度数值是多少？(2)刻度线c和O点的连线与Ob的夹角为30°，则c处应标的加速度数值是多少？(3)刻度线d和O点的连线与Ob的夹角为45°.在汽车前进时，若轻杆稳定地指在d处，则0.5 s内汽车速度变化了多少？16、如图所示，一个质量为m＝2 kg的均匀小球，放在倾角θ＝37°的光滑斜面上．若球被与斜面垂直的光滑挡板挡住，处于平衡状态．求小球对挡板和斜面的压力．(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)2020—2021人教版物理必修一第四章牛顿运动定律练习（附）答案人教必修一第四章牛顿运动定律1、物体的运动状态与受力情况的关系是()A．物体受力不变时，运动状态也不变B．物体受力变化时，运动状态才会改变C．物体不受力时，运动状态就不会改变D．物体不受力时，运动状态也可能改变C[物体受力不变时，加速度不变，若加速度不为零，速度一定在改变，则运动状态一定在改变；若加速度为零，速度不变，运动状态不变，故A错误；物体受力变化时，加速度在变化，速度在改变，运动状态在改变；若物体受力不变时，运动状态也会改变，故B错误；物体不受力时，根据牛顿第一定律可知运动状态不会改变，故C正确，D错误．]2、伽利略理想实验揭示了()A．若物体运动，那么它一定受力B．力不是维持物体运动的原因C．只有受力才能使物体处于静止状态D．只有受力才能使物体运动【答案】B [伽利略理想实验指出：如果水平面没有摩擦，那么在水平面上的物体一旦获得某一速度，物体将保持这一速度一直运动下去，而不需要外力来维持，故A 、D 错误；运动和静止都不需要力来维持，故B 正确，C 错误．]3、(多选)下列说法中正确的是( )A ．在力学中，力是基本概念，所以力的单位“牛顿”是力学单位制中的基本单位B ．因为力的单位是牛顿，而1 N ＝1 kg·m/s 2，所以牛顿是个导出单位C ．各物理量采用国际单位制单位，通过物理公式得出的最终结果的单位一定为国际单位制单位D ．物理公式不仅确定了物理量之间的数量关系，同时也确定了物理量间的单位关系【答案】BCD [力虽然是力学中一个最基本的概念，但它不是力学中的基本物理量(力学中的基本物理量是质量、长度和时间)，所以它的单位“牛顿”不是力学中的基本单位．力学中的基本单位是千克、米、秒，其他单位都是导出单位．]4、导出单位是由基本单位组合而成的，则下列说法中正确的是( )A ．加速度的单位是m/s 2，是由m 、s 两个基本单位组合而成的B ．加速度的单位是m/s 2，由公式a ＝Δv Δt 可知它是由m/s 和s 两个基本单位组合而成的C ．加速度的单位是m/s 2，由公式a ＝F m 可知它是由N 、kg 两个基本单位组合而成的D ．以上说法都是正确的【答案】A [在力学中长度、时间、质量的单位为基本单位，而m/s 、N 都是导出单位，B 、C 、D 错误，A 正确．]5、如图所示，将吹足气的气球由静止释放 ，气球内气体向后喷出，气球会向前运动，这是因为气球受到( )A ．重力B．手的推力C．空气的浮力D．喷出气体对气球的作用力【答案】D[气球内气体向后喷出时，气球对气体有向后的作用力，气体对气球有向前的反作用力使气球向前运动，D项正确．]6、A、B两物体以相同的初速度滑到同一粗糙水平面上，若两物体的质量m A>m B，两物体与粗糙水平面间的动摩擦因数相同，则两物体能滑行的最大距离x A与x B相比为()A．x A＝x B B．x A>x BC．x A<x B D．不能确定【答案】A[由F f＝μmg＝ma得a＝μg，故A、B两物体的加速度相同，又据运动学公式v20＝2ax知x＝v202a，故两物体滑行的最大距离x A＝x B，故A正确．] 7、(双选)在一电梯的地板上有一压力传感器，其上放一物体，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，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BC[从F-t图象可以看出，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．]8、关于惯性和惯性定律的说法，正确的是()A．物体在任何情况下都有惯性B．物体只有在运动时才有惯性C．物体不受外力作用时，一定处于静止状态D．物体不受外力作用时，一定做匀速直线运动【答案】A[惯性是物体本身的一种固有属性，其大小只与质量有关，质量越大，惯性越大；惯性的大小和物体是否运动、是否受力以及运动的快慢是没有任何关系的，A正确，B错误；由惯性定律可知，当物体不受外力时将保持静止或做匀速直线运动，C、D错误．]9、如图所示，一倾角为α的光滑斜面向右做匀加速运动，物体A相对于斜面静止，则斜面运动的加速度为()A．gsin αB．gcos αC．gtan α D．g tan α【答案】C[物体随斜面体一起沿水平方向运动，则加速度一定在水平方向，物体受到重力和垂直斜面向上的支持力，两者合力方向一定水平向右，如图所示由牛顿第二定律得mgtan α＝ma，则a＝gtan α，选项C正确，A、B、D错误．] 10、下列各组属于国际单位制的基本单位的是()A．千克、米、秒B．克、牛顿、米C．质量、长度、时间D．质量、力、位移【答案】A[选项C、D中所给的都是物理量，不是物理单位，C、D错误；千克、米、秒分别为质量、长度、时间三个基本物理量的单位，A正确；B项中牛顿是导出单位，B 错误．]11、如图所示是火箭加速上升时的照片，此时喷出气体对火箭作用力的大小( )A ．等于火箭的重力B ．等于火箭对喷出气体的作用力C ．小于火箭对喷出气体的作用力D ．大于火箭对喷出气体的作用力【答案】B [火箭加速上升，则合力方向向上，所以喷出气体对火箭作用力大于火箭重力，选项A 错误；喷出气体对火箭作用力与火箭对喷出气体的作用力是一对作用力与反作用力，大小相等，选项B 正确，C 、D 错误．]12、光滑水平面上静止一个物体，现有水平恒力F 作用在物体上，使物体的位移为x 0时，立刻换成－4F 的力，作用相同时间，物体的总位移为( )A ．－x 0B ．x 0C ．0D ．－2x 0【答案】A [以F 方向为正方向，设开始阶段加速度为a ，则后一阶段加速度为－4a ，由运动规律：x 0＝12at 2，x ′＝at·t －12×4at 2，x ＝x 0＋x ′.三个方程联立求得x ＝－x 0，故A 正确．]13、如图所示，升降机天花板上用轻弹簧悬挂一物体，升降机静止时弹簧伸长10 cm ，运动时弹簧伸长9 cm ，则升降机的运动状态可能是(g 取10 m/s 2)( )A ．以a ＝1 m/s 2的加速度加速下降B ．以a ＝1 m/s 2的加速度加速上升C ．以a ＝9 m/s 2的加速度减速上升D ．以a ＝9 m/s 2的加速度减速下降A[当升降机静止时，根据胡克定律和二力平衡条件得kx1－mg＝0，其中k为弹簧的劲度系数，x1＝0.1 m．当弹簧伸长量为x2＝9 cm时，kx2<mg，说明物体处于失重状态，升降机加速度a的方向必向下，由牛顿第二定律得mg－kx2＝ma，解得a＝1 m/s2.升降机加速度方向向下，如果向下运动，则为加速运动，如果向上运动，则为减速运动．由此可知选项A正确．]14、在做匀速直线运动的小车上水平放置一密闭的装有水的瓶子，瓶内有一气泡，如图所示，当小车突然停止运动时，气泡相对于瓶子怎样运动？[解析]首先确定本题应该用惯性知识来分析，但此题涉及的不仅仅是气泡，还有水，由于惯性的大小与质量有关，而水的质量远大于同体积气泡的质量，因此水的惯性远大于气泡的惯性，当小车突然停止时，水保持向前运动的趋势远大于气泡向前运动的趋势，当水相对于瓶子向前运动时，水将挤压气泡，使气泡相对于瓶子向后运动．[答案]见解析15、自制一个加速度计，其构造是：一根轻杆，下端固定一个小球，上端装在水平轴O上，杆可在竖直平面内左右摆动，用白硬纸作为表面，放在杆摆动的平面上，并刻上刻度，可以直接读出加速度的大小和方向．使用时，加速度计右端朝汽车前进的方向，如图所示，g取9.8 m/s2.(1)硬纸上刻度线b在经过O点的竖直线上，则在b处应标的加速度数值是多少？(2)刻度线c和O点的连线与Ob的夹角为30°，则c处应标的加速度数值是多少？(3)刻度线d和O点的连线与Ob的夹角为45°.在汽车前进时，若轻杆稳定地指在d处，则0.5 s内汽车速度变化了多少？[解析](1)当轻杆与Ob重合时，小球所受合力为0，其加速度为0，车的加速度亦为0，故b处应标的加速度数值为0.(2)解法一：合成法当轻杆与Oc重合时，以小球为研究对象，受力分析如图甲所示．根据力的合成的平行四边形定则和牛顿第二定律得mgtan θ＝ma1，解得a1＝gtan θ＝9.8×3 3m/s2≈5.66 m/s2.甲解法二：正交分解法建立直角坐标系，并将轻杆对小球的拉力正交分解，如图乙所示．乙则沿水平方向有：Fsin θ＝ma，竖直方向有：Fcos θ－mg＝0联立以上两式可解得小球的加速度a≈5.66 m/s2，方向水平向右，即c处应标的加速度数值为5.66 m/s2.(3)若轻杆与Od重合，同理可得mgtan 45°＝ma2，解得a2＝gtan 45°＝9.8 m/s2，方向水平向左，与速度方向相反所以在0.5 s内汽车速度应减少，减少量Δv＝a2Δt＝9.8×0.5 m/s＝4.9 m/s.[答案](1)0(2)5.66 m/s2 (3)减少了4.9 m/s16、如图所示，一个质量为m＝2 kg的均匀小球，放在倾角θ＝37°的光滑斜面上．若球被与斜面垂直的光滑挡板挡住，处于平衡状态．求小球对挡板和斜面的压力．(g取10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)[解析]对小球进行受力分析，挡板和斜面对小球有支持力F N1＝mgsin θ＝12 NF N2＝mgcos θ＝16 N根据牛顿第三定律可知挡板和斜面对小球的支持力与小球对挡板和斜面的压力大小相等、方向相反，则F′N1＝F N1＝12 N，方向垂直于挡板向下，F′N2＝F N2＝16 N，方向垂直于斜面向下．[答案]12 N，垂直于挡板向下16 N，垂直于斜面向下。

第七节 超重和失重一、填空题1．弹簧秤是测量 的仪器，用弹簧秤来测量物体的重力，只有在 时，弹簧的弹力才等于 的大小。

2．当物体 ，这种现象称为超重现象。

由此可知：产生超重现象的条件是 ，它与物体运动的速度大小和方向无关。

超重包括 和 两种情况。

3．当物体 ，这种现象称为失重现象。

由此可知：产生失重现象的条件是 ，它与物体运动的速度大小和方向无关。

失重包括 和 两种情况。

4．当物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力等于零的状态，叫完全失重状态，产生完全失重现象的条件是当物体竖直向下的加速度等于 时，就产生完全失重现象。

5．某人在地面上最多能举起质量为60kg 的物体，而在一个加速下降的电梯里，此人最多能举起质量为80kg 的物体，则此时电梯的加速度应为2m/s ____；若电梯以2m/s 5的加速度上升时，则此人在电梯中最多能举起质量为_______kg 的物体。

（2m/s 10=g ） 6．某钢绳所能承受的最大拉力是4104⨯N ，如果用这条钢绳使3.5t 的货物匀加速上升，则物体在7s 内发生的速度改变不能超过______m/s ．（210m /s =g ）7．质量为1kg 的降落伞下面挂一质量不计的弹簧秤，弹簧秤下再挂一质量为4kg 的物块．在下降过程中，已知降落伞受到空气阻力为30N ，则弹簧秤读数为______N ．（物体所受阻力不计）8．如图所示的装置以加速度22m/s 竖直上升时，装置中斜面体的倾角为α．质量为10kg 的小球对斜面的压力是_______N ；对竖直板的压力是_______N （210m/s =g ）。

二、选择题。

1．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．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．在一个封闭系统中，用一弹簧秤称一物体的重量，如果（ ） A ．读数偏大，则系统一定是向上做加速运动B ．读数偏小，则系统可能做加速运动，也可能做减速运动C ．读数准确，则系统一定处于平衡状态D ．读数时大时小，系统一定是上下往复运动4．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 210m /s ，则可知电梯的运动情况可能是（ ）A ．以24m/s 的加速度加速上升 B ．以24m/s 的加速度减速上升 C ．以4InlsZ 的加速度加速下降 D ．以24m/s 的加速度减速下降 5．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6．如图所示，1m 和2m 两木块叠在一起以v 为初速度被斜向上抛出去，不考虑空气阻力，抛出后2m 的受力情况是（ ） A ．只受重力作用B ．受重力和1m 的压力作用C ．受重力、1m 的压力和摩擦力的作用D ．所受合力的方向与初速度的方向一致7．用一根细绳索将一重物吊在电梯的天花板上，在下列几种情况中，绳的拉力最大是（ ） A ．匀速上升 B ．电梯匀速下降 C ．电梯加速上升 D ．电梯加速下降8．在升降机内，一人站在磅秤上，发现自己的体重减少了20％，于是他做出了下列判断，你认为正确的是（ ）A ．升降机以0.8速度加速上升B ．升降机以0.2速度加速下降C ．升降机以0.2g 的加速度减速上升D ．升降机以0.8g 的加速度减速下降 9．如图所示，A 为电磁铁，C 为胶木秤盘，A 和C （包括支架）的总质量为M ，B 为铁片，质量为m ，整个装置用轻绳悬挂于O 点．当电磁铁通电，铁片被吸引上升的过程中，轻绳上拉力F 的大小为（ ） A ．mg F = B ．g m M F mg )(+<< C ．g m M F )(+= D ．g m M F )(+>10．匀速上升的升降机顶部悬有一轻弹簧，弹簧下端挂有一小球．若升降机突然停止，在地面的观察者看来，小球在继续上升的过程中（ ）A ．速度逐渐减小B ．速度先增大后减小C ．加速度逐渐增大D ．加速度逐渐减小三、计算题1．一人手提5kg 的物体乘电梯上楼，该电梯从一楼出发，其运动的速度v 与时间t 的关系如图所示．求：（1）这个人登上楼层的高度？（2）用t F -图象表示出电梯上升时，手提重物的力F 随时间t 的变化关系．（210m/s =g ）2．一个质量为60kg 的人在坚直方向上升的升降机中只能举起40kg 的重物，而在地面上这个人最多能举起50kg 的重物．这个升降机的运动状态如何？这个举着40kg 重物的人对升降机的压力是多大？（210m/s =g ）3．在运动的升降机中天花板上用细线悬挂一个物体Ａ，下面吊着一个轻质弹簧秤（弹簧秤的质量不计），弹簧秤下吊着物体Ｂ，如图所示．物体Ａ和Ｂ的质量相等，都为m ＝ 5 kg ，某一时刻弹簧秤的读数为40 N ，设ｇ＝10 m/s 2。