4.6 超重和失重 同步课时作业训练— 2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册（word含答案）
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| 名称 | 4.6 超重和失重 同步课时作业训练— 2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册（word含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 529.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-08-17 06:28:06 | ||
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文档简介
2021-2022年高一物理同步课时作业训练（人教版2019）
4.6 超重和失重
一、单选题。本大题共10小题，每小题只有一个选项符合题意。
1．“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，如图中a点是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点，b是人静止地悬吊着时的平衡位置。人从P点落下到最低点c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段绳的拉力大于人的重力，人处于超重状态
C．在bc段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态
D．在c点，人的速度为零，其加速度为零
2．某同学研究超重和失重现象。将一矿泉水瓶底部钻一小孔后装满水，打开瓶盖，现将此矿泉水瓶竖直向上抛出，矿泉水瓶始终保持底部朝下，重力加速度大小为g，忽略空气阻力，则关于矿泉水瓶被抛出后，在空中运动的过程，下列说法正确的是（ ）
A．当矿泉水瓶向上运动时，底部有水漏出，向下运动时，底部没有水漏出
B．当矿泉水瓶向上运动时，底部没有水漏出，向下运动时，底部有水漏出
C．无论矿泉水瓶向上运动还是向下运动，底部都有水漏出
D．无论矿泉水瓶向上运动还是向下运动，底部都没有水漏出
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
4．如图所示，质量分别为false和false的两个物体用一个未发生形变的轻弹簧连接，让它们从某高度同时自由下落，下落过程中弹簧将（ ）
A．若false，弹簧被压缩
B．若false，弹簧被拉长
C．只有false弹簧才无形变
D．无论false和false为何值，弹簧均无形变
5．如图所示，物体P、Q经无摩擦的定滑轮用细绳连在一起，P物体在水平恒力F的作用下沿水平粗糙地面向右做匀速直线运动，则下列说法正确的是（ ）
A．Q物体做匀加速直线运动
B．Q物体在此过程中处于超重状态
C．P所受摩擦力逐渐减小
D．细绳对滑轮的作用力大小不变
6．某实验小组利用DIS系统观察超重和失重现象。他们在学校电梯房内做实验，在电梯天花板上固定一个力传感器，测量挂钩向下，并在挂钩上悬挂一个重为10N的钩码，在电梯运动过程中，计算机显示屏上显示出如图所示图象，以下根据图象分析所得结论错误的是（ ）
A．该图象显示出了力传感器对钩码的拉力大小随时间的变化情况
B．从时刻t1到t2，钩码处于失重状态，从时刻t3到t4，钩码处于超重状态
C．电梯可能先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后静止
D．电梯可能先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后静止
7．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
8．某同学手提一袋水果站在电梯内。在下列四种情形中，手受到的拉力最大的是（ ）
A．电梯匀速上升 B．电梯匀速下降
C．电梯加速上升 D．电梯加速下降
9．“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点是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点，b是人静止地悬吊着时的平衡位置，空气阻力不计，则人从P点落下到最低点c的过程中（ ）
A．人从a点开始做减速运动，一直处于失重状态
B．在ab段绳的拉力小于人的重力，人处于超重状态
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，其加速度也为零
10．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
二、多选题。本大题共3小题，每小题有一个选项或多个选项符合题意。
11．一架直升机悬停在空中向地面投放装有物资的箱子。设投放初速度为0，箱子所受的空气阻力与其下落速度的平方成正比，箱子下落过程中做直线运动且不翻转。关于箱子的下落过程，下列说法正确的是（ ）
A．箱子做匀加速直线运动
B．箱子先做加速度减小的加速运动，若下落距离足够长，最后做匀速直线运动
C．箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时的大
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”
12．如图甲所示，在升降机的顶部装了一个能够显示拉力大小的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一个质量为m的小球，若升降机在匀速运行过程中突然停止，并以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F随时间t的变化关系如图乙所示，g为重力加速度，则（ ）
A．升降机停止前在向下运动
B．0~t1时间内小球处于失重状态，速率不断增大
C．t2~t3时间内小球处于超重状态，速率不断减小
D．t2~t4时间内小球处于超重状态，速率先减小后增大
13．在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态。现对B加一竖直向下的力false的作用线通过球心，设B对墙的作用力为false，B对A的作用力为false，地面对A的摩擦力为false，地面对A的支持力为false。若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，则在此过程中（ ）
A．false保持不变，false保持不变
B．false缓慢增大，false缓慢增大
C．false缓慢增大，false缓慢增大
D．false缓慢增大，false保持不变
三、填空题。本大题共4小题。
14．某同学为了探究超重与失重现象，在学校大楼的电梯里面进行实验，用一个弹簧测力计悬吊一个苹果，如图所示，观察弹簧测力计的示数变化情况．他发现：在电梯从1楼开始上升直达8楼停下的过程中，弹簧测力计的读数先是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________false，电梯减速时的加速度大小为________false．（g取false）
15．某人站在升降机内的台秤上，他从台秤的示数看到自己体重减少20%，则此升降机的运动情况是________，加速度的大小是________false。（false取false）。
16．电梯中有一个弹簧测力计上悬挂质量为1kg的物体，当电梯以false的加速度匀减速上升时，弹簧测力计的示数为________N．若下降过程中弹簧测力计的示数是12N，则此时物体的加速度大小为________false．
17．体重false的人站在电梯内，电梯上升时false图像如图所示，在下列几段时间内，人对电梯底板的压力分别为：
（1）false内，false________；
（2）false内，false________；
（3）false内，false________。
四、解答题。本大题共4小题，解答过程必修有必要的文字说明，公式和解题过程。
18．在绕地球的圆形轨道上运行的空间站内，相对空间站悬空、静止的宇航员把一个小物品向前推出，请描述推开过程中和推开后、宇航员和小物品各自相对飞船的运动情况（包括宇航员和小物品各自的运动方向、运动速度、运动轨迹等），并解释其原因。
19．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）
20．如下图所示为长沙市地标建筑false国金中心，其内置观光电梯，到达位于高层的餐厅的游客可以false鸟瞰长沙。电梯从地面到93层的餐厅只需要48s，整个过程经历加速、匀速和减速三个阶段，加速和减速阶段可视为匀变速过程，且加速度大小相等。电梯上行的最大速度为false当电梯加速上升时，质量为50kg的人站在置于电梯地板上的台秤上，台秤的示数为65kg，g取false，求：
(1)电梯加速上升的加速度大小；(2)餐厅距地面的高度。
21．一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重状态（如图）。一个可乘坐二十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下。落到一定位置时，制动系统启动，到地面时刚好停下。已知座舱开始下落时的高度为76m，当落到离地面28m的位置时开始制动，座舱做匀减速运动。若座舱中某人用手托着质量为0.2false的手机，当座舱落到离地面50m的位置时，手的感觉如何？当座舱落到离地面15m的位置时，手要用多大的力才能托住手机？
参考答案
1．A
【解析】A．在Pa段绳还没有被拉长，人做自由落体运动，所以处于完全失重状态，所以A正确；
B．在ab段绳的拉力小于人的重力，人受到的合力向下，有向下的加速度，处于失重状态，所以B错误；
C．在bc段绳的拉力大于人的重力，人受到的合力向上，有向上的加速度，处于超重状态，所以C错误；
D．在c点，人的速度为零，绳的形变量最大，绳的拉力最大，人受到的合力向上，有向上的加速度，所以D错误。
故选A。
2．D
【解析】AB．抛出后在空中向上或向下运动的水瓶，只在重力的作用下运动，即处于失重状态，失重状态下的液体内部没有压力，所以水不会漏出来，故A、B错误；
CD．无论水瓶向上或者向下，或者向其他方向运动，瓶子都处于失重状态，瓶内液体内部没有压力，所以水不会漏出来；故C错误，D正确。
故选D。
3．D
【解析】A．超重是物体对接触面的压力（视重）大于物体的真实重力，物体的重力并没有增加，A错误；
B．物体处于完全失重时，重力全部用来提供加速度，对支持它的支持面压力为零，重力并没有消失，B错误；
C．惯性的大小与物体的运动状态无关，物体处于超重或失重状态时，其惯性与处于静止时相等，C错误；
D．物体处于超重或失重状态时，其重力都没有变化，D正确。
故选D。
4．D
【解析】它们从某高度同时自由下落，整体分析可得它们的加速度为g，隔离法分析，由于两物体的加速度为g，所以它们之间的弹簧没有弹力，无形变，自由落体运动的物体的加速度与质量无关，所以D正确；ABC错误；
故选D。
5．B
【解析】
A．如图所示，物体Q的速度等于
false
其中false角随着物块P向右移动而逐渐变小，又物块P向右做匀速运动，所以Q的速度逐渐增大，按照余弦规律可知false变化减慢，故加速度越来越小，故A错误；
B．因为Q向上做加速运动，所以有向上的加速度，则Q处于超重状态，故B正确；
C．P所受的摩擦力
false
α角随着物块P向右移动而逐渐变小，则false减小，Q的加速度越来越小则false也逐渐减小，所以摩擦力增大，故C错误。
D．由C项可知，细绳对滑轮的两个拉力false逐渐减小，且它们的张角增大，所以与细绳对滑轮的作用力大小相等的拉力合力减小了，故D错误。
故选B。
6．D
【解析】A．题图中图象显示了力传感器对钩码的拉力大小随时间的变化情况。故A正确，不符合题意；
B．0~t1，钩码受力平衡；t1~t2，拉力小于10N，钩码处于失重状态；t2~t3，钩码受力平衡；t3~t4，拉力大于10N，钩码处于超重状态。故B正确，不符合题意；
CD．由于不知道电梯运动方向，则电梯可能先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后静止；电梯也可能先匀速向上，接着减速向上，再静止，然后加速向上，最后匀速。故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。
故选D。
7．D
【解析】A．火箭加速上升时，加速度方向向上，宇航员处于超重状态，故A错误；
B．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，故B错误；
C．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，故C错误；
D．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，故D正确。
故选D。
8．C
【解析】电梯匀速运动时，由平衡条件可得拉力等于水果的重力，电梯加速上升时，合外力向上，则拉力大于水果的重力，电梯加速下降时，合外力向下，则拉力小于水果的重力，则手受到的拉力最大的是处于加速上升的电梯中，所以C正确；ABD错误；
故选C。
9．C
【解析】ABC．在Pa段绳还没有被拉长，人做自由落体运动，所以处于完全失重状态，在ab段绳的拉力小于人的重力，人受到的合力向下，有向下的加速度，处于失重状态；在bc段绳的拉力大于人的重力，人受到的合力向上，有向上的加速度，处于超重状态，故A、B错误，C正确；
D．在c点，绳的形变量最大，绳的拉力最大，人受到的合力向上，有向上的加速度，处于超重状态，故D错误；
故选择：C。
10．C
【解析】在乒乓球加速上升的过程中，同体积的水球加速下降，水球比乒乓球的质量大，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。
故选C。
11．BC
【解析】AB．由题意知，箱子受到的阻力为false，由牛顿第二定律可得
false
故箱子做加速度减小的加速运动，当mg=f时做匀速运动，A错误，B正确；
C．刚投放时，箱内物体加速下降，受到的支持力小于重力，接近地面时，箱内物体处于平衡状态，故箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时的大，C正确；
D．若下落距离足够长，箱内物体受到的支持力等于物体重力，不可能“飘起来”，D错误。
故选BC。
12．CD
【解析】A．升降机在匀速运行过程中突然停止，由于惯性，小球会继续沿着原来得运动方向运动一段时间，弹簧处于伸长状态，false时间内，小球处于失重状态，弹簧弹力由mg减小为0，说明弹簧逐渐恢复原长，升降机停止前在向上运动，小球在继续向上运动，故A错误；
B．false时间内，拉力小于重力，小球处于失重状态，加速度的方向向下，与速度反向，则速度逐渐减小，故B错误；
CD．同理分析可得：false时间内，小球向上减速，加速度方向一直向下，小球处于失重状态；false时间内，小球向下加速，加速度方向一直向下，小球处于失重状态；false时间内，小球向下减速，加速度方向一直向上，小球处于超重状态；false时间内，小球向上加速，加速度方向一直向上，小球处于超重状态，故CD正确。
故选CD。
13．BC
【解析】对B分析，可知墙对B的作用力及A对球的作用力的合力与F及重力的合力大小相等，方向相反，故当F增大时， A对B的支持力增大；即F2增大；同理可知，墙对B的作用力F1增大；
对整体分析，整体受重力、支持力F4、摩擦力F3、墙壁的弹力F1及压力F而处于平衡，故当F增大时，地面对A的支持力增大；故F4增大；因F1=F3，则地面对A的摩擦力F3变大。
故选BC。
14．1 1.5
【解析】[1]．由题意知苹果重2N，质量为0.2kg，先做匀加速直线运动
false
[2]．后做匀速直线运动，最后做匀减速运动
false
15．匀加速下降或匀减速上升 2
【解析】[1]某人站在升降机内的台秤上，他从台秤的示数看到自己体重减少20%，说明他处于失重状态，升降机运动的加速度向下，故升降机匀加速下降或匀减速上升。
[2]加速度的大小是
falsefalse
解得
false
16．8 2
【解析】以竖直向上为正方向，物体受到重力和弹簧弹力，根据牛顿运动定律可知false，
[1]代入数据可得false，F=8N
[2]代入数据可得false，false，方向竖直向上
17．false false false
【解析】（1）[1] 0～5s内做匀加速直线运动，加速度的大小
false
根据牛顿第二定律得
false
解得
false
根据牛顿第三定律知压力大小为600N
（2）[2] 5～10s内做匀速直线运动，加速度为0，则
false
根据牛顿第三定律知压力大小为500N
（3）[3] 10～20s内做匀减速直线运动，加速度大小
false
根据牛顿第二定律得
false
解得
false
根据牛顿第三定律知压力大小为450N
18．见解析
【解析】在空间站中处于完全失重的状态，推开过程，小物品受力，相对飞船向前加速运动，力和物体运动方向相同，运动轨迹为直线，根据力的作用是相互的，宇航员相对飞船向后加速运动，运动轨迹为直线；
推开后不受力，保持原来的运动状态，所以小物品相对飞船向前做匀速直线运动，宇航员相对飞船向后做匀速直线运动。
19．（1）0，见解析；（2）8∶3
【解析】（1）开始自由下落过程人和座舱只受重力，此时a＝g
由牛顿第二定律得
false
则
false
根据牛顿第三定律，此时人对座舱的压力为0
（2）设座舱距地面30m时速度为v
false
false
开始自由下落的阶段，由运动学公式得
false
制动减速阶段人的受力情况如图所示
由运动学公式得
false
由牛顿第二定律得
false
由得
false
由得
false
根据牛顿第三定律，人对座舱的压力
false
则人对座舱的压力与人所受到的重力之比是8∶3
20．(1)false；(2)false
【解析】(1)根据台秤的示数可知支持力大小，台秤的示数为65kg时，支持力false，当电梯加速上升时，根据牛顿第二定律
false
代入数据解得
false
(2)对于匀加速运动过程，有
false
false
代入数据解得
false
false
因匀加速和匀减速阶段的加速度大小相等，所以两个阶段的时间和位移大小相等，故匀速运动的时间
false
匀速运动的位移
false
代入数据解得
false
false
故餐厅距地面的高度
false
21．(1)人的手感觉不到手机的压力；(2)5.4N
【解析】(1)当座舱落到离地面50m的位置时，座舱以及人、手机都在自由下落，均处于完全失重状态，因此人的手感觉不到手机的压力，就好像手机没有重量一样；
(2)设座舱做匀减速运动的加速度为a，座舱自由下落h1=48m后的速度为v，之后匀减速运动h2=28m到地面时刚好停下，则
false
false
解得
false
座舱落到离地面15m的位置时，手机处于超重状态，设人手托手机的力为F，则
false
解得
false
4.6 超重和失重
一、单选题。本大题共10小题，每小题只有一个选项符合题意。
1．“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，如图中a点是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点，b是人静止地悬吊着时的平衡位置。人从P点落下到最低点c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段绳的拉力大于人的重力，人处于超重状态
C．在bc段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态
D．在c点，人的速度为零，其加速度为零
2．某同学研究超重和失重现象。将一矿泉水瓶底部钻一小孔后装满水，打开瓶盖，现将此矿泉水瓶竖直向上抛出，矿泉水瓶始终保持底部朝下，重力加速度大小为g，忽略空气阻力，则关于矿泉水瓶被抛出后，在空中运动的过程，下列说法正确的是（ ）
A．当矿泉水瓶向上运动时，底部有水漏出，向下运动时，底部没有水漏出
B．当矿泉水瓶向上运动时，底部没有水漏出，向下运动时，底部有水漏出
C．无论矿泉水瓶向上运动还是向下运动，底部都有水漏出
D．无论矿泉水瓶向上运动还是向下运动，底部都没有水漏出
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
4．如图所示，质量分别为false和false的两个物体用一个未发生形变的轻弹簧连接，让它们从某高度同时自由下落，下落过程中弹簧将（ ）
A．若false，弹簧被压缩
B．若false，弹簧被拉长
C．只有false弹簧才无形变
D．无论false和false为何值，弹簧均无形变
5．如图所示，物体P、Q经无摩擦的定滑轮用细绳连在一起，P物体在水平恒力F的作用下沿水平粗糙地面向右做匀速直线运动，则下列说法正确的是（ ）
A．Q物体做匀加速直线运动
B．Q物体在此过程中处于超重状态
C．P所受摩擦力逐渐减小
D．细绳对滑轮的作用力大小不变
6．某实验小组利用DIS系统观察超重和失重现象。他们在学校电梯房内做实验，在电梯天花板上固定一个力传感器，测量挂钩向下，并在挂钩上悬挂一个重为10N的钩码，在电梯运动过程中，计算机显示屏上显示出如图所示图象，以下根据图象分析所得结论错误的是（ ）
A．该图象显示出了力传感器对钩码的拉力大小随时间的变化情况
B．从时刻t1到t2，钩码处于失重状态，从时刻t3到t4，钩码处于超重状态
C．电梯可能先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后静止
D．电梯可能先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后静止
7．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
8．某同学手提一袋水果站在电梯内。在下列四种情形中，手受到的拉力最大的是（ ）
A．电梯匀速上升 B．电梯匀速下降
C．电梯加速上升 D．电梯加速下降
9．“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点是弹性绳的原长位置，c是人所到达的最低点，b是人静止地悬吊着时的平衡位置，空气阻力不计，则人从P点落下到最低点c的过程中（ ）
A．人从a点开始做减速运动，一直处于失重状态
B．在ab段绳的拉力小于人的重力，人处于超重状态
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，其加速度也为零
10．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
二、多选题。本大题共3小题，每小题有一个选项或多个选项符合题意。
11．一架直升机悬停在空中向地面投放装有物资的箱子。设投放初速度为0，箱子所受的空气阻力与其下落速度的平方成正比，箱子下落过程中做直线运动且不翻转。关于箱子的下落过程，下列说法正确的是（ ）
A．箱子做匀加速直线运动
B．箱子先做加速度减小的加速运动，若下落距离足够长，最后做匀速直线运动
C．箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时的大
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”
12．如图甲所示，在升降机的顶部装了一个能够显示拉力大小的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一个质量为m的小球，若升降机在匀速运行过程中突然停止，并以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F随时间t的变化关系如图乙所示，g为重力加速度，则（ ）
A．升降机停止前在向下运动
B．0~t1时间内小球处于失重状态，速率不断增大
C．t2~t3时间内小球处于超重状态，速率不断减小
D．t2~t4时间内小球处于超重状态，速率先减小后增大
13．在粗糙水平地面上与墙平行放着一个截面为半圆的柱状物体A，A与竖直墙之间放一光滑圆球B，整个装置处于静止状态。现对B加一竖直向下的力false的作用线通过球心，设B对墙的作用力为false，B对A的作用力为false，地面对A的摩擦力为false，地面对A的支持力为false。若F缓慢增大而整个装置仍保持静止，截面如图所示，则在此过程中（ ）
A．false保持不变，false保持不变
B．false缓慢增大，false缓慢增大
C．false缓慢增大，false缓慢增大
D．false缓慢增大，false保持不变
三、填空题。本大题共4小题。
14．某同学为了探究超重与失重现象，在学校大楼的电梯里面进行实验，用一个弹簧测力计悬吊一个苹果，如图所示，观察弹簧测力计的示数变化情况．他发现：在电梯从1楼开始上升直达8楼停下的过程中，弹簧测力计的读数先是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________false，电梯减速时的加速度大小为________false．（g取false）
15．某人站在升降机内的台秤上，他从台秤的示数看到自己体重减少20%，则此升降机的运动情况是________，加速度的大小是________false。（false取false）。
16．电梯中有一个弹簧测力计上悬挂质量为1kg的物体，当电梯以false的加速度匀减速上升时，弹簧测力计的示数为________N．若下降过程中弹簧测力计的示数是12N，则此时物体的加速度大小为________false．
17．体重false的人站在电梯内，电梯上升时false图像如图所示，在下列几段时间内，人对电梯底板的压力分别为：
（1）false内，false________；
（2）false内，false________；
（3）false内，false________。
四、解答题。本大题共4小题，解答过程必修有必要的文字说明，公式和解题过程。
18．在绕地球的圆形轨道上运行的空间站内，相对空间站悬空、静止的宇航员把一个小物品向前推出，请描述推开过程中和推开后、宇航员和小物品各自相对飞船的运动情况（包括宇航员和小物品各自的运动方向、运动速度、运动轨迹等），并解释其原因。
19．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）
20．如下图所示为长沙市地标建筑false国金中心，其内置观光电梯，到达位于高层的餐厅的游客可以false鸟瞰长沙。电梯从地面到93层的餐厅只需要48s，整个过程经历加速、匀速和减速三个阶段，加速和减速阶段可视为匀变速过程，且加速度大小相等。电梯上行的最大速度为false当电梯加速上升时，质量为50kg的人站在置于电梯地板上的台秤上，台秤的示数为65kg，g取false，求：
(1)电梯加速上升的加速度大小；(2)餐厅距地面的高度。
21．一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重状态（如图）。一个可乘坐二十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下。落到一定位置时，制动系统启动，到地面时刚好停下。已知座舱开始下落时的高度为76m，当落到离地面28m的位置时开始制动，座舱做匀减速运动。若座舱中某人用手托着质量为0.2false的手机，当座舱落到离地面50m的位置时，手的感觉如何？当座舱落到离地面15m的位置时，手要用多大的力才能托住手机？
参考答案
1．A
【解析】A．在Pa段绳还没有被拉长，人做自由落体运动，所以处于完全失重状态，所以A正确；
B．在ab段绳的拉力小于人的重力，人受到的合力向下，有向下的加速度，处于失重状态，所以B错误；
C．在bc段绳的拉力大于人的重力，人受到的合力向上，有向上的加速度，处于超重状态，所以C错误；
D．在c点，人的速度为零，绳的形变量最大，绳的拉力最大，人受到的合力向上，有向上的加速度，所以D错误。
故选A。
2．D
【解析】AB．抛出后在空中向上或向下运动的水瓶，只在重力的作用下运动，即处于失重状态，失重状态下的液体内部没有压力，所以水不会漏出来，故A、B错误；
CD．无论水瓶向上或者向下，或者向其他方向运动，瓶子都处于失重状态，瓶内液体内部没有压力，所以水不会漏出来；故C错误，D正确。
故选D。
3．D
【解析】A．超重是物体对接触面的压力（视重）大于物体的真实重力，物体的重力并没有增加，A错误；
B．物体处于完全失重时，重力全部用来提供加速度，对支持它的支持面压力为零，重力并没有消失，B错误；
C．惯性的大小与物体的运动状态无关，物体处于超重或失重状态时，其惯性与处于静止时相等，C错误；
D．物体处于超重或失重状态时，其重力都没有变化，D正确。
故选D。
4．D
【解析】它们从某高度同时自由下落，整体分析可得它们的加速度为g，隔离法分析，由于两物体的加速度为g，所以它们之间的弹簧没有弹力，无形变，自由落体运动的物体的加速度与质量无关，所以D正确；ABC错误；
故选D。
5．B
【解析】
A．如图所示，物体Q的速度等于
false
其中false角随着物块P向右移动而逐渐变小，又物块P向右做匀速运动，所以Q的速度逐渐增大，按照余弦规律可知false变化减慢，故加速度越来越小，故A错误；
B．因为Q向上做加速运动，所以有向上的加速度，则Q处于超重状态，故B正确；
C．P所受的摩擦力
false
α角随着物块P向右移动而逐渐变小，则false减小，Q的加速度越来越小则false也逐渐减小，所以摩擦力增大，故C错误。
D．由C项可知，细绳对滑轮的两个拉力false逐渐减小，且它们的张角增大，所以与细绳对滑轮的作用力大小相等的拉力合力减小了，故D错误。
故选B。
6．D
【解析】A．题图中图象显示了力传感器对钩码的拉力大小随时间的变化情况。故A正确，不符合题意；
B．0~t1，钩码受力平衡；t1~t2，拉力小于10N，钩码处于失重状态；t2~t3，钩码受力平衡；t3~t4，拉力大于10N，钩码处于超重状态。故B正确，不符合题意；
CD．由于不知道电梯运动方向，则电梯可能先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后静止；电梯也可能先匀速向上，接着减速向上，再静止，然后加速向上，最后匀速。故C正确，不符合题意，D错误，符合题意。
故选D。
7．D
【解析】A．火箭加速上升时，加速度方向向上，宇航员处于超重状态，故A错误；
B．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，故B错误；
C．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，故C错误；
D．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，故D正确。
故选D。
8．C
【解析】电梯匀速运动时，由平衡条件可得拉力等于水果的重力，电梯加速上升时，合外力向上，则拉力大于水果的重力，电梯加速下降时，合外力向下，则拉力小于水果的重力，则手受到的拉力最大的是处于加速上升的电梯中，所以C正确；ABD错误；
故选C。
9．C
【解析】ABC．在Pa段绳还没有被拉长，人做自由落体运动，所以处于完全失重状态，在ab段绳的拉力小于人的重力，人受到的合力向下，有向下的加速度，处于失重状态；在bc段绳的拉力大于人的重力，人受到的合力向上，有向上的加速度，处于超重状态，故A、B错误，C正确；
D．在c点，绳的形变量最大，绳的拉力最大，人受到的合力向上，有向上的加速度，处于超重状态，故D错误；
故选择：C。
10．C
【解析】在乒乓球加速上升的过程中，同体积的水球加速下降，水球比乒乓球的质量大，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。
故选C。
11．BC
【解析】AB．由题意知，箱子受到的阻力为false，由牛顿第二定律可得
false
故箱子做加速度减小的加速运动，当mg=f时做匀速运动，A错误，B正确；
C．刚投放时，箱内物体加速下降，受到的支持力小于重力，接近地面时，箱内物体处于平衡状态，故箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时的大，C正确；
D．若下落距离足够长，箱内物体受到的支持力等于物体重力，不可能“飘起来”，D错误。
故选BC。
12．CD
【解析】A．升降机在匀速运行过程中突然停止，由于惯性，小球会继续沿着原来得运动方向运动一段时间，弹簧处于伸长状态，false时间内，小球处于失重状态，弹簧弹力由mg减小为0，说明弹簧逐渐恢复原长，升降机停止前在向上运动，小球在继续向上运动，故A错误；
B．false时间内，拉力小于重力，小球处于失重状态，加速度的方向向下，与速度反向，则速度逐渐减小，故B错误；
CD．同理分析可得：false时间内，小球向上减速，加速度方向一直向下，小球处于失重状态；false时间内，小球向下加速，加速度方向一直向下，小球处于失重状态；false时间内，小球向下减速，加速度方向一直向上，小球处于超重状态；false时间内，小球向上加速，加速度方向一直向上，小球处于超重状态，故CD正确。
故选CD。
13．BC
【解析】对B分析，可知墙对B的作用力及A对球的作用力的合力与F及重力的合力大小相等，方向相反，故当F增大时， A对B的支持力增大；即F2增大；同理可知，墙对B的作用力F1增大；
对整体分析，整体受重力、支持力F4、摩擦力F3、墙壁的弹力F1及压力F而处于平衡，故当F增大时，地面对A的支持力增大；故F4增大；因F1=F3，则地面对A的摩擦力F3变大。
故选BC。
14．1 1.5
【解析】[1]．由题意知苹果重2N，质量为0.2kg，先做匀加速直线运动
false
[2]．后做匀速直线运动，最后做匀减速运动
false
15．匀加速下降或匀减速上升 2
【解析】[1]某人站在升降机内的台秤上，他从台秤的示数看到自己体重减少20%，说明他处于失重状态，升降机运动的加速度向下，故升降机匀加速下降或匀减速上升。
[2]加速度的大小是
falsefalse
解得
false
16．8 2
【解析】以竖直向上为正方向，物体受到重力和弹簧弹力，根据牛顿运动定律可知false，
[1]代入数据可得false，F=8N
[2]代入数据可得false，false，方向竖直向上
17．false false false
【解析】（1）[1] 0～5s内做匀加速直线运动，加速度的大小
false
根据牛顿第二定律得
false
解得
false
根据牛顿第三定律知压力大小为600N
（2）[2] 5～10s内做匀速直线运动，加速度为0，则
false
根据牛顿第三定律知压力大小为500N
（3）[3] 10～20s内做匀减速直线运动，加速度大小
false
根据牛顿第二定律得
false
解得
false
根据牛顿第三定律知压力大小为450N
18．见解析
【解析】在空间站中处于完全失重的状态，推开过程，小物品受力，相对飞船向前加速运动，力和物体运动方向相同，运动轨迹为直线，根据力的作用是相互的，宇航员相对飞船向后加速运动，运动轨迹为直线；
推开后不受力，保持原来的运动状态，所以小物品相对飞船向前做匀速直线运动，宇航员相对飞船向后做匀速直线运动。
19．（1）0，见解析；（2）8∶3
【解析】（1）开始自由下落过程人和座舱只受重力，此时a＝g
由牛顿第二定律得
false
则
false
根据牛顿第三定律，此时人对座舱的压力为0
（2）设座舱距地面30m时速度为v
false
false
开始自由下落的阶段，由运动学公式得
false
制动减速阶段人的受力情况如图所示
由运动学公式得
false
由牛顿第二定律得
false
由得
false
由得
false
根据牛顿第三定律，人对座舱的压力
false
则人对座舱的压力与人所受到的重力之比是8∶3
20．(1)false；(2)false
【解析】(1)根据台秤的示数可知支持力大小，台秤的示数为65kg时，支持力false，当电梯加速上升时，根据牛顿第二定律
false
代入数据解得
false
(2)对于匀加速运动过程，有
false
false
代入数据解得
false
false
因匀加速和匀减速阶段的加速度大小相等，所以两个阶段的时间和位移大小相等，故匀速运动的时间
false
匀速运动的位移
false
代入数据解得
false
false
故餐厅距地面的高度
false
21．(1)人的手感觉不到手机的压力；(2)5.4N
【解析】(1)当座舱落到离地面50m的位置时，座舱以及人、手机都在自由下落，均处于完全失重状态，因此人的手感觉不到手机的压力，就好像手机没有重量一样；
(2)设座舱做匀减速运动的加速度为a，座舱自由下落h1=48m后的速度为v，之后匀减速运动h2=28m到地面时刚好停下，则
false
false
解得
false
座舱落到离地面15m的位置时，手机处于超重状态，设人手托手机的力为F，则
false
解得
false