2019版新教材高中物理 第4章 第6節(jié) 超重和失重習題（含解析）新人教版必修第一冊

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1、超重和失重 1．(多選)關(guān)于超重和失重的下列說法中，正確的是(　　) A．超重就是物體所受的重力增大了，失重就是物體所受的重力減少了 B．物體做自由落體運動時處于完全失重狀態(tài)，做自由落體運動的物體也受重力作用 C．物體具有向上的速度時處于超重狀態(tài)，物體具有向下的速度時處于失重狀態(tài) D．物體處于超重或失重狀態(tài)時，物體的重力始終存在且不發(fā)生變化 答案　BD 解析　所謂超重是指物體對支持物的壓力或者對懸掛物的拉力大于物體的重力，失重是指物體對支持物的壓力或者對懸掛物的拉力小于物體的重力，而物體的重力沒有變化，故A錯誤；物體做自由落體運動時只受重力，處于完全失重狀態(tài)，故B正確；根據(jù)牛頓第

2、二定律得知，物體具有向上的加速度時處于超重狀態(tài)，物體具有向下的加速度時處于失重狀態(tài)，故C錯誤；物體處于超重或失重狀態(tài)時，物體的重力始終存在且沒有變化，故D正確。 2．某跳水運動員在3 m長的踏板上起跳，我們通過錄像觀察到踏板和運動員要經(jīng)歷如圖所示的狀態(tài)，其中A為無人時踏板靜止點，B為人站在踏板上靜止時的平衡點，C為人在起跳過程中人和踏板運動的最低點，則下列說法正確的是(　　) A．人和踏板由C到B的過程中，人向上做勻加速運動 B．人和踏板由C到A的過程中，人處于超重狀態(tài) C．人和踏板由C到A的過程中，先超重后失重 D．人在C點具有最大速度 答案　C 解析　在B點，重力等于彈力

3、，在C點速度為零，彈力大于重力，所以從C到B過程中合力向上，做加速運動，但是由于從C到B過程中踏板的形變量在減小，彈力在減小，所以合力在減小，故做加速度減小的加速運動，加速度向上，處于超重狀態(tài)，故A、D錯誤；從B到A過程中重力大于彈力，所以合力向下，加速度向下，速度向上，所以做減速運動，處于失重狀態(tài)，故B錯誤，C正確。 3．在升降電梯內(nèi)的地面上放一體重計，電梯靜止時，曉敏同學站在體重計上，體重計示數(shù)為50 kg，電梯運動過程中，某一段時間內(nèi)曉敏同學發(fā)現(xiàn)體重計示數(shù)如圖所示，則在這段時間內(nèi)(　　) A．曉敏同學所受的重力變小了 B．曉敏同學對體重計的壓力小于體重計對曉敏的支持力 C．電

4、梯一定在豎直向下運動 D．電梯的加速度大小為，方向一定豎直向下 答案　D 解析　體重計示數(shù)變小，是由于曉敏對體重計的壓力變小了，而曉敏的重力沒有改變，故A錯誤；曉敏對體重計的壓力與體重計對曉敏的支持力是一對作用力與反作用力，大小一定相等，故B錯誤；以豎直向下為正方向，有mg－F＝ma，即50g－40g＝50a，解得a＝，加速度方向豎直向下，但速度方向可能是豎直向上，也可能是豎直向下，故C錯誤，D正確。 4．圖甲是某人站在力傳感器上做下蹲、起跳動作的示意圖，中間的“·”表示人的重心。圖乙是根據(jù)傳感器采集到的數(shù)據(jù)畫出的力—時間圖線。兩圖中a～g各點均對應(yīng)，其中有幾個點在圖甲中沒有畫出。取重

5、力加速度g＝10 m/s2。根據(jù)圖像分析可知(　　) A．人的重力為1500 N B．c點位置人處于超重狀態(tài) C．e點位置人處于失重狀態(tài) D．d點的加速度小于f點的加速度 答案　B 解析　開始時人處于平衡狀態(tài)，人對傳感器的壓力是500 N，根據(jù)牛頓第三定律和力的平衡條件可知，人的重力也是500 N，A錯誤；c點時人對傳感器的壓力大于其重力，處于超重狀態(tài)，B正確；e點時人對傳感器的壓力大于其重力，處于超重狀態(tài)，C錯誤；人在d點的加速度大小：a1＝＝ m/s2＝20 m/s2，人在f點的加速度大?。篴2＝＝ m/s2＝10 m/s2，可知d點的加速度大于f點的加速度，D錯誤。

6、 5．(多選)在一電梯的地板上有一壓力傳感器，其上放一物塊，如圖甲所示，當電梯運行時，傳感器示數(shù)大小隨時間變化的關(guān)系圖像如圖乙所示，根據(jù)圖像分析得出的結(jié)論中正確的是(　　) A．從時刻t1到t2，物塊處于失重狀態(tài) B．從時刻t3到t4，物塊處于失重狀態(tài) C．電梯可能開始停在低樓層，先加速向上，接著勻速向上，再減速向上，最后停在高樓層 D．電梯可能開始停在高樓層，先加速向下，接著勻速向下，再減速向下，最后停在低樓層 答案　BC 解析　從F-t圖像可以看出，0～t1，F(xiàn)＝mg，電梯可能處于靜止狀態(tài)或勻速運動狀態(tài)；t1～t2，F(xiàn)>mg，電梯具有向上的加速度，物塊處于超重狀態(tài)，可能加

7、速向上運動或減速向下運動；t2～t3，F(xiàn)＝mg，可能靜止或勻速運動；t3～t4，F(xiàn)

8、，先是加速下降，失重，達到一個最大速度后，再減速下降，超重，即先失重再超重，到達最低點后處于平衡狀態(tài)，由圖可知，t＝1 s時，人仍然在加速下降，t＝2 s時，人處在下蹲靜止狀態(tài)，故A、D錯誤，B正確；人下蹲動作對應(yīng)先失重再超重，同理，起立對應(yīng)先超重再失重，對應(yīng)題中的力—時間圖像可知，該同學做了一次下蹲—起立的動作，C錯誤。 7．為了讓乘客乘車更為舒適，某探究小組設(shè)計了一種新的交通工具，如圖所示，乘客的座椅能隨著道路坡度的變化而自動調(diào)整，使座椅始終保持水平。當此車加速上坡時，關(guān)于盤腿坐在座椅上的一位乘客，下列說法正確的是(　　) A．受到水平向右的摩擦力作用 B．不受摩擦力的作用 C

9、．處于失重狀態(tài) D．所受力的合力豎直向上 答案　A 解析　當此車加速上坡時，整體的加速度沿斜面向上，故乘客加速度沿斜面向上。對乘客進行受力分析，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，故A正確，B錯誤；當此車加速上坡時，整體的加速度沿斜面向上，乘客具有向上的分加速度，所以根據(jù)牛頓運動定律可知乘客處于超重狀態(tài)，故C錯誤；因為加速度方向沿斜面向上，可知乘客所受的合力沿斜面向上，故D錯誤。 8．某大型游樂場內(nèi)，有一種能使人體驗超重、失重感覺的大型娛樂設(shè)施。該設(shè)施用電梯將乘坐有十多人的座艙懸停在幾十米的高空處，然后讓座艙從高空自由落下(此時座艙受

10、到的阻力極小，可忽略)，當落至一定位置時，良好的制動系統(tǒng)開始工作，使座艙落至地面時剛好停止。假設(shè)座艙開始下落時的高度為80 m，當下落至距地面30 m時，開始對座艙進行制動，并認為座艙的制動過程是勻減速運動。 (1)當座艙從開始下落了20 m時，質(zhì)量是60 kg的人對座艙的壓力為多大？試說明理由。 (2)當座艙下落到距離地面10 m位置時，人對座艙的壓力與人所受到的重力之比是多少？(g取10 m/s2) 答案　(1)見解析　(2)8∶3 解析　設(shè)座艙距地面30 m時速度為v， h1＝50 m，h2＝30 m。 (1)開始自由下落過程人和座艙只受重力，此時a＝g 由牛頓第二定律得mg－FN1＝ma，則FN1＝0， 根據(jù)牛頓第三定律，此時人對座艙的壓力為0。 (2) 開始自由下落的階段，由運動學公式得 v2＝2gh1① 制動減速階段人的受力如圖所示， 由運動學公式得v2＝2a′h2② 由牛頓第二定律得FN2－mg＝ma′③ 由①②得a′＝g④ 由③④得FN2＝mg。 根據(jù)牛頓第三定律，人對座艙的壓力 FN2′＝FN2＝mg， 則人對座艙的壓力與人所受到的重力之比是8∶3。 - 5 -