4.6 超重和失重 同步课时训练—2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册(Word版含答案)
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| 名称 | 4.6 超重和失重 同步课时训练—2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册(Word版含答案) |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 818.9KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-11-15 11:15:10 | ||
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文档简介
课时4.6 超重和失重 同步课时训练
一、单选题。本大题共8小题，每小题只有一个选项符合题意。
1．广州塔又称广州新电视塔，总高度600m，是广州的标志性建筑之一，随着超级高楼越来越多，高速电梯在日常生活中越来越重要。在某次对广州塔高速电梯的测试中，电梯的时间—速度图像如图所示，图中倾斜的虚线a、b分别为曲线在t=0时和t=3s时的切线，下列说法正确的是（ ）
A．0~10s时间内电梯的加速度逐渐增大
B．t=2s时电梯一定处于超重状态
C．t=3s时电梯的加速度大小为m/s2
D．t=0时电梯的加速度为t=3s时电梯加速度的倍
2．如图，用一细绳将条形磁铁A竖直挂起来，A的下端吸起一小铁块B。A、B质量相等并处于静止状态。现将细绳烧断，不计空气阻力，在A、B同时下落的过程中（ ）
A．小铁块B的加速度为零 B．磁铁A的加速度为2g
C．A、B之间弹力为零 D．A、B整体处于完全失重状态
3．为了模拟跳水运动员的运动规律，t＝0时刻，某同学将一小球（看做质点）从平台边缘向上抛出，小球的速度与时间关系图象如图所示，不计空气阻力，取重力加速度大小为g=10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．小球上升的高度为1.6m
B．跳台与水面的高度差是3.2m
C．1.2s至2.0s时间内小球处于超重状态
D．小球潜入水中的深度大于3.2m
4．全国2021年跳水冠军赛上，谢思埸、王宗源摘得男子双人3米板冠军，如图所示为比赛时的精彩瞬间。若不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．运动员与水接触后便立即开始减速
B．运动员在向下运动时，一直处于失重状态
C．运动员在向上运动时，一直处于超重状态
D．入水过程中，水对运动员的作用力一定等于运动员对水的作用力
5．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0.25g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0.25mg B．处于失重状态，所受拉力为0.75mg
C．处于超重状态，所受拉力为0.25mg D．处于超重状态，所受拉力为1.25mg
6．“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
7．如图是某同学站在压力传感器上做下蹲－起立的动作时传感器记录的压力随时间变化的图线，纵坐标为压力，横坐标为时间。由图线可知，该同学的体重约为650 N，除此以外，还可以得到以下信息（ ）
A．1 s时人处在下蹲的最低点
B．2 s时人处于下蹲静止状态
C．0～4 s内该同学做了2次下蹲－起立的动作
D．下蹲过程中人始终处于失重状态
8．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4小题，每小题有两项或以上符合题意。
9．如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为m＝0.2kg的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中（弹簧始终在弹性限度内），其速度v和弹簧压缩量Δx之间的函数图象如图乙所示，其中A为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间机械能损失不计，取g＝10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．小球刚接触弹簧时速度最大
B．当Δx＝0.3m时，小球处于超重状态
C．该弹簧的劲度系数为20.0N/m
D．从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的加速度先减小后增大
10．沼泽地的下面蕴藏着丰富的泥炭，泥炭的纤维状和海绵状的物理结构导致人在其上面行走时容易下陷（设在下陷过程中，泥炭对人的阻力不计）。如果整个下陷的过程是先加速运动再减速运动，那么，下列说法中正确的是（ ）
A．在加速向下运动时，人对沼泽地的压力大于沼泽地对人的支持力
B．在减速向下运动时，沼泽地对人的支持力大于人的重力
C．在整个运动过程中，人先处于超重状态，后处于失重状态
D．在整个运动过程中，人对沼泽地的压力大小总是等于沼泽地对人的支持力
11．某商场安装了智能化电动扶梯，无人站在扶梯上时扶梯运转得很慢。现有顾客乘扶梯下楼，扶梯自动先加速、再匀速运转。下列说法正确的是（ ）
A．扶梯匀速运转过程中，顾客受到的支持力大小等于扶梯受到的压力大小
B．扶梯加速运转过程中，顾客受到的支持力大小等于扶梯受到的压力大小
C．扶梯加速过程中，顾客处于失重状态
D．扶梯加速过程中，顾客共受到两个力作用
12．高层建筑电梯的地板上装有压力传感器，传感器能显示放置在地板上的物体对地板的压力。如图为电梯在从静止开始到匀速运动直到再次静止的过程中，压力随时间的变化关系图像。在电梯运动的这一段时间内，以下说法正确的是（g取）（ ）
A．电梯向上运动
B．电梯向下运动
C．电梯在开始运动的一小段时间内的加速度为
D．电梯在开始运动的一小段时间内的加速度为
三、填空题。本大题共4小题。
13．2020年11月24日，我国用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器。如图所示，火箭点火上升时会向下喷出气体，这时火箭对气体的作用力______气体对火箭的作用力（选填“大于”、“小于”或“等于”），火箭点火上升时处于______状态（选填“超重”、“失重”或“完全失重”）。
14．一根橡皮绳的一端固定在塑料杯底部（杯子质量不计、杯底挖空而只剩十字形幅条），另一端系一小铁球，手握杯子开口向下，当杯子和小球保持静止时如图甲所示，当杯子做自由落体运动且稳定时，图___是铁球和塑料杯可能出现的状态（填写字母，下同）；如杯子做竖直上抛运动，则抛出后达到稳定时，图___是铁球和塑料杯可能出现的状态。
15．升降机的天花板上挂一弹簧测力计，其下端挂一重物。当升降机静止时，弹簧测力计的示数是。当升降机下降时，弹簧测力计的示数是，则升降机的加速度大小是_____，方向是_____。（）
16．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________，电梯减速时的加速度大小为________．（g取）
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。
17．美国国家航空航天局（NASA）有一项面向大学生的“微重力学生飞行挑战计划”，学生以团队形式提交自己设计的微重力实验方案，获胜的队伍会受邀到约翰逊航天中心，乘坐飞机到达高空，然后飞机由静止开始下落，以模拟微重力环境。下落过程中飞艇所受空气阻力为其重力的0.04倍。这样，可以获得持续约之久的失重状态，大学生们便在这段时间内进行关于微重力影响的实验。紧接着，飞艇又做匀减速运动。若飞艇离地面的高度不得低于，重力加速度取。试求：
（1）飞艇在内下落的高度。
（2）在飞艇后来的减速过程中，大学生对座位的压力是重力的多少倍。
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．为了观察超重和重现象，质量为50kg的小红站在电梯内的体重计上，如图所示。求电梯处于下列运动状态时体重计的示数：（取重力加速度g=10m/s2）
（1）电梯匀速上升；
（2）电梯以0.8m/s2的加速度匀加速上升；
（3）电梯以0.8m/s2的加速度匀减速上升。
20．如图甲所示为潍坊市政府广场两座百米多高的观光塔。游客乘坐观光电梯就可以从1层到达观光平台。若质量的人站在电梯平台上在时由静止开始上升，运动的图像如图乙所示，。求该过程中：
(1)电梯运行的最大速度；
(2)人对电梯的最小压力。
参考答案
1．C
【解析】A．由题图可知，图中切线斜率表示加速度大小，即
由图可知切线斜率逐渐减小，所以电梯的加速度逐渐减小，选项A错误；
B．由图可知2s时电梯的速度逐渐增大，但不知道电梯在向上运动还是在向下运动，所以不能判断加速度方向，则无法确定电梯是超重状态还是失重状态，选项B错误；
C．时有
选项C正确；
D．时
则
t=0时电梯的加速度为t=3s时电梯加速度的6倍，选项D错误；
故选C。
2．D
【解析】AB．细绳烧断后，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到
加速度大小为
方向竖直向下，故A、B错误。
C．由于条形磁铁A对B有向上的吸引力，则A对B一定有向下有弹力，大小等于磁铁的引力，故C错误。
D．细绳烧断后，A、B同时下落，不计空气阻力，重力加速度为g，属于完全失重状态，故D正确。
故选D。
3．C
【解析】A．由图可知，上升时间0.4s，上升的高度为
A错误；
B．自由下落的高度为
跳台与水面的高度差为
B错误；
C．1.2s至2.0s时间内进入水中减速下降，加速度向上，处于超重状态，C正确；
D．若小球潜入水中的过程做匀减速直线运动，则位移大小为
而实际上，小球做加速度减小的减速运动，相同时间位移较小，故小球潜入水中的实际深度小于3.2m，D错误。
故选C。
4．D
【解析】A．运动员刚接触水时重力大于水对人的作用力，运动员还是加速下降，A错误；
BC．运动员在空中运动过程，处于完全失重状态，刚进入水中水的作用力较小，处于失重状态，入水一定深度后水的作用力大于重力时，运动员处于超重状态，BC错误；
D．入水过程中，据牛顿第三定律可知，水对运动员的作用力一定等于运动员对水的作用力，D正确。
故选D。
5．B
【解析】电梯在以大小为0.25g的加速度向下加速运动的过程中，因加速度向下，则小球处于失重状态；对小球
解得
T=0.75mg
故选B。
6．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。
7．B
【解析】D．人在下蹲的过程中，先加速向下运动，此时加速度方向向下，故人处于失重状态，最后人静止，故后半段是人减速向下的过程，此时加速度方向向上，人处于超重状态，故下蹲过程中人先失重后超重，选项D错误；
A．在1s时人向下的加速度最大，故此时人并没有静止，它不是下蹲的最低点，选项A错误；
B．2s时人已超重两个过程，故此时处于下蹲静止状态，选项B正确；
C．该同学在前2s时是下蹲过程，后2 s是起立的过程，所以共做了1次下蹲－起立的动作，选项C错误；
故选择：B。
8．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。
9．BCD
【解析】AC．由小球的速度图象知，开始小球的速度增大，说明小球的重力大于弹簧对它的弹力，当Δx为0.1m时，小球的速度最大，然后减小，说明当Δx为0.1m时，小球的重力等于弹簧对它的弹力．所以可得
解得
A错误C正确；
B．弹簧的压缩量为Δx＝0.3m时，弹簧弹力为
故此时物体的加速度向上，物体处于超重状态，B正确；
D．对小球进行受力分析可知，其合力是由mg逐渐减小至零，然后再反向增加的，故小球的加速度先减小后增大，D正确。
故选BCD。
10．BD
【解析】A．在加速向下运动时，加速度向下，所以重力大于沼泽地对人的支持力，但是人对沼泽地的压力和沼泽地对人的支持力属于相互作用力，相等，A错误。
B．在减速向下运动时，加速度向上，所以沼泽地对人的支持力大于人的重力，B正确。
C．在整个运动过程中，先加速运动再减速运动，所以加速度先向下再向上，所以先失重再超重，C错误。
D．在整个运动过程中，人对沼泽地的压力大小总是等于沼泽地对人的支持力，D正确。
故选BD。
11．ABC
【解析】AB．无论电梯匀速还是加速，顾客受到的支持力和扶梯受到的压力总是一对作用力与反作用力，因此它们的大小总是相等的，故AB正确；
C．在加速的过程中，物体加速度与速度同方向，合力斜向左下方，因而根据牛顿第二定律可知，顾客受到的支持力小于其重力，顾客处于失重状态，故C正确；
D．在加速的过程中，物体受到的合力斜向左下方，因而顾客受到的摩擦力与接触面平行水平向左，同时顾客还受重力，支持力的作用，故D错误。
故选ABC。
12．BC
【解析】AB．电梯从静止开始到匀速运动直到再次静止，则先加速后匀速最后减速，由图象可知，电梯先加速度向下，则电梯向下运动，故A错误，B正确；
CD．电梯在开始运动的一小段时间内加速度为
而mg=100N，所以
故C正确，D错误。
故选BC。
13．等于 超重
【解析】[1]火箭对气体的作用力与气体对火箭的作用力是相互作用力，大小相等，故火箭对气体的作用力等于气体对火箭的作用力
[2]火箭点火上升时有竖直向上的加速度，故处于超重状态
14．B B
【解析】[1][2]无论自由落体运动还是竖直上抛运动，加速度方向都是竖直向下，因此铁球都失重，橡皮绳会把球和杯子拉近，当橡皮绳恢复到原长后，小球和杯子由于有相对运动速度，继续靠近，绳子就松弛了，所以两种情况下，B图是铁球和塑料杯可能出现的状态
15．2 竖直向下
【解析】[1][2]当升降机静止时
F1=mg=10N
当升降机下降时，弹簧测力计的示数是8N，物体失重，加速度向下，则
可得
a2=2m/s2
方向竖直向下。
16．1 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
[2]．后做匀速直线运动，最后做匀减速运动
17．(1)3000m；(2)1.48
【解析】(1)设飞艇在25s内下落的加速度为a1，根据牛顿第二定律可得
解得
所以飞艇在25s内下落的高度为
(2) 25s后，飞艇将做减速运动，减速时飞机的速度
减速运动下落的高度
减速运动飞艇的加速度大小
由牛顿第二定律
得飞艇对大学生的支持力为
由牛顿第三定律得，大学生对座位的压力大小
即大学生对座位的压力为重力的1.48倍。
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）500N；（2）540N；（3）460N
【解析】（1）电梯匀速上升，加速度为0，体重计的示数为
F1=mg=500N
（2）电梯以0.8m/s2的加速度匀加速上升，由牛顿第二定律可得
F2-mg=ma2
代入数据解得F2=540N。
（3）电梯以0.8m/s2的加速度匀减速上升，由牛顿第二定律可得
mg-F3=ma3
代入数据解得F3=460N。
20．(1)2.5m/s；(2)570N
【解析】(1)由a-t图像可知，电梯先做匀加速运动，再做匀速运动，然后做匀减速运动；当在5s末速度最大，最大速度
(2)电梯减速上升时，人对电梯压力最小，则
解得
一、单选题。本大题共8小题，每小题只有一个选项符合题意。
1．广州塔又称广州新电视塔，总高度600m，是广州的标志性建筑之一，随着超级高楼越来越多，高速电梯在日常生活中越来越重要。在某次对广州塔高速电梯的测试中，电梯的时间—速度图像如图所示，图中倾斜的虚线a、b分别为曲线在t=0时和t=3s时的切线，下列说法正确的是（ ）
A．0~10s时间内电梯的加速度逐渐增大
B．t=2s时电梯一定处于超重状态
C．t=3s时电梯的加速度大小为m/s2
D．t=0时电梯的加速度为t=3s时电梯加速度的倍
2．如图，用一细绳将条形磁铁A竖直挂起来，A的下端吸起一小铁块B。A、B质量相等并处于静止状态。现将细绳烧断，不计空气阻力，在A、B同时下落的过程中（ ）
A．小铁块B的加速度为零 B．磁铁A的加速度为2g
C．A、B之间弹力为零 D．A、B整体处于完全失重状态
3．为了模拟跳水运动员的运动规律，t＝0时刻，某同学将一小球（看做质点）从平台边缘向上抛出，小球的速度与时间关系图象如图所示，不计空气阻力，取重力加速度大小为g=10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．小球上升的高度为1.6m
B．跳台与水面的高度差是3.2m
C．1.2s至2.0s时间内小球处于超重状态
D．小球潜入水中的深度大于3.2m
4．全国2021年跳水冠军赛上，谢思埸、王宗源摘得男子双人3米板冠军，如图所示为比赛时的精彩瞬间。若不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．运动员与水接触后便立即开始减速
B．运动员在向下运动时，一直处于失重状态
C．运动员在向上运动时，一直处于超重状态
D．入水过程中，水对运动员的作用力一定等于运动员对水的作用力
5．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0.25g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0.25mg B．处于失重状态，所受拉力为0.75mg
C．处于超重状态，所受拉力为0.25mg D．处于超重状态，所受拉力为1.25mg
6．“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
7．如图是某同学站在压力传感器上做下蹲－起立的动作时传感器记录的压力随时间变化的图线，纵坐标为压力，横坐标为时间。由图线可知，该同学的体重约为650 N，除此以外，还可以得到以下信息（ ）
A．1 s时人处在下蹲的最低点
B．2 s时人处于下蹲静止状态
C．0～4 s内该同学做了2次下蹲－起立的动作
D．下蹲过程中人始终处于失重状态
8．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4小题，每小题有两项或以上符合题意。
9．如图甲所示，轻弹簧竖直固定在水平面上，一质量为m＝0.2kg的小球，从弹簧上端某高度处自由下落，从它接触弹簧到弹簧压缩至最短的过程中（弹簧始终在弹性限度内），其速度v和弹簧压缩量Δx之间的函数图象如图乙所示，其中A为曲线的最高点，小球和弹簧接触瞬间机械能损失不计，取g＝10m/s2，则下列说法正确的是（ ）
A．小球刚接触弹簧时速度最大
B．当Δx＝0.3m时，小球处于超重状态
C．该弹簧的劲度系数为20.0N/m
D．从接触弹簧到压缩至最短的过程中，小球的加速度先减小后增大
10．沼泽地的下面蕴藏着丰富的泥炭，泥炭的纤维状和海绵状的物理结构导致人在其上面行走时容易下陷（设在下陷过程中，泥炭对人的阻力不计）。如果整个下陷的过程是先加速运动再减速运动，那么，下列说法中正确的是（ ）
A．在加速向下运动时，人对沼泽地的压力大于沼泽地对人的支持力
B．在减速向下运动时，沼泽地对人的支持力大于人的重力
C．在整个运动过程中，人先处于超重状态，后处于失重状态
D．在整个运动过程中，人对沼泽地的压力大小总是等于沼泽地对人的支持力
11．某商场安装了智能化电动扶梯，无人站在扶梯上时扶梯运转得很慢。现有顾客乘扶梯下楼，扶梯自动先加速、再匀速运转。下列说法正确的是（ ）
A．扶梯匀速运转过程中，顾客受到的支持力大小等于扶梯受到的压力大小
B．扶梯加速运转过程中，顾客受到的支持力大小等于扶梯受到的压力大小
C．扶梯加速过程中，顾客处于失重状态
D．扶梯加速过程中，顾客共受到两个力作用
12．高层建筑电梯的地板上装有压力传感器，传感器能显示放置在地板上的物体对地板的压力。如图为电梯在从静止开始到匀速运动直到再次静止的过程中，压力随时间的变化关系图像。在电梯运动的这一段时间内，以下说法正确的是（g取）（ ）
A．电梯向上运动
B．电梯向下运动
C．电梯在开始运动的一小段时间内的加速度为
D．电梯在开始运动的一小段时间内的加速度为
三、填空题。本大题共4小题。
13．2020年11月24日，我国用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器。如图所示，火箭点火上升时会向下喷出气体，这时火箭对气体的作用力______气体对火箭的作用力（选填“大于”、“小于”或“等于”），火箭点火上升时处于______状态（选填“超重”、“失重”或“完全失重”）。
14．一根橡皮绳的一端固定在塑料杯底部（杯子质量不计、杯底挖空而只剩十字形幅条），另一端系一小铁球，手握杯子开口向下，当杯子和小球保持静止时如图甲所示，当杯子做自由落体运动且稳定时，图___是铁球和塑料杯可能出现的状态（填写字母，下同）；如杯子做竖直上抛运动，则抛出后达到稳定时，图___是铁球和塑料杯可能出现的状态。
15．升降机的天花板上挂一弹簧测力计，其下端挂一重物。当升降机静止时，弹簧测力计的示数是。当升降机下降时，弹簧测力计的示数是，则升降机的加速度大小是_____，方向是_____。（）
16．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________，电梯减速时的加速度大小为________．（g取）
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。
17．美国国家航空航天局（NASA）有一项面向大学生的“微重力学生飞行挑战计划”，学生以团队形式提交自己设计的微重力实验方案，获胜的队伍会受邀到约翰逊航天中心，乘坐飞机到达高空，然后飞机由静止开始下落，以模拟微重力环境。下落过程中飞艇所受空气阻力为其重力的0.04倍。这样，可以获得持续约之久的失重状态，大学生们便在这段时间内进行关于微重力影响的实验。紧接着，飞艇又做匀减速运动。若飞艇离地面的高度不得低于，重力加速度取。试求：
（1）飞艇在内下落的高度。
（2）在飞艇后来的减速过程中，大学生对座位的压力是重力的多少倍。
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．为了观察超重和重现象，质量为50kg的小红站在电梯内的体重计上，如图所示。求电梯处于下列运动状态时体重计的示数：（取重力加速度g=10m/s2）
（1）电梯匀速上升；
（2）电梯以0.8m/s2的加速度匀加速上升；
（3）电梯以0.8m/s2的加速度匀减速上升。
20．如图甲所示为潍坊市政府广场两座百米多高的观光塔。游客乘坐观光电梯就可以从1层到达观光平台。若质量的人站在电梯平台上在时由静止开始上升，运动的图像如图乙所示，。求该过程中：
(1)电梯运行的最大速度；
(2)人对电梯的最小压力。
参考答案
1．C
【解析】A．由题图可知，图中切线斜率表示加速度大小，即
由图可知切线斜率逐渐减小，所以电梯的加速度逐渐减小，选项A错误；
B．由图可知2s时电梯的速度逐渐增大，但不知道电梯在向上运动还是在向下运动，所以不能判断加速度方向，则无法确定电梯是超重状态还是失重状态，选项B错误；
C．时有
选项C正确；
D．时
则
t=0时电梯的加速度为t=3s时电梯加速度的6倍，选项D错误；
故选C。
2．D
【解析】AB．细绳烧断后，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到
加速度大小为
方向竖直向下，故A、B错误。
C．由于条形磁铁A对B有向上的吸引力，则A对B一定有向下有弹力，大小等于磁铁的引力，故C错误。
D．细绳烧断后，A、B同时下落，不计空气阻力，重力加速度为g，属于完全失重状态，故D正确。
故选D。
3．C
【解析】A．由图可知，上升时间0.4s，上升的高度为
A错误；
B．自由下落的高度为
跳台与水面的高度差为
B错误；
C．1.2s至2.0s时间内进入水中减速下降，加速度向上，处于超重状态，C正确；
D．若小球潜入水中的过程做匀减速直线运动，则位移大小为
而实际上，小球做加速度减小的减速运动，相同时间位移较小，故小球潜入水中的实际深度小于3.2m，D错误。
故选C。
4．D
【解析】A．运动员刚接触水时重力大于水对人的作用力，运动员还是加速下降，A错误；
BC．运动员在空中运动过程，处于完全失重状态，刚进入水中水的作用力较小，处于失重状态，入水一定深度后水的作用力大于重力时，运动员处于超重状态，BC错误；
D．入水过程中，据牛顿第三定律可知，水对运动员的作用力一定等于运动员对水的作用力，D正确。
故选D。
5．B
【解析】电梯在以大小为0.25g的加速度向下加速运动的过程中，因加速度向下，则小球处于失重状态；对小球
解得
T=0.75mg
故选B。
6．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。
7．B
【解析】D．人在下蹲的过程中，先加速向下运动，此时加速度方向向下，故人处于失重状态，最后人静止，故后半段是人减速向下的过程，此时加速度方向向上，人处于超重状态，故下蹲过程中人先失重后超重，选项D错误；
A．在1s时人向下的加速度最大，故此时人并没有静止，它不是下蹲的最低点，选项A错误；
B．2s时人已超重两个过程，故此时处于下蹲静止状态，选项B正确；
C．该同学在前2s时是下蹲过程，后2 s是起立的过程，所以共做了1次下蹲－起立的动作，选项C错误；
故选择：B。
8．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。
9．BCD
【解析】AC．由小球的速度图象知，开始小球的速度增大，说明小球的重力大于弹簧对它的弹力，当Δx为0.1m时，小球的速度最大，然后减小，说明当Δx为0.1m时，小球的重力等于弹簧对它的弹力．所以可得
解得
A错误C正确；
B．弹簧的压缩量为Δx＝0.3m时，弹簧弹力为
故此时物体的加速度向上，物体处于超重状态，B正确；
D．对小球进行受力分析可知，其合力是由mg逐渐减小至零，然后再反向增加的，故小球的加速度先减小后增大，D正确。
故选BCD。
10．BD
【解析】A．在加速向下运动时，加速度向下，所以重力大于沼泽地对人的支持力，但是人对沼泽地的压力和沼泽地对人的支持力属于相互作用力，相等，A错误。
B．在减速向下运动时，加速度向上，所以沼泽地对人的支持力大于人的重力，B正确。
C．在整个运动过程中，先加速运动再减速运动，所以加速度先向下再向上，所以先失重再超重，C错误。
D．在整个运动过程中，人对沼泽地的压力大小总是等于沼泽地对人的支持力，D正确。
故选BD。
11．ABC
【解析】AB．无论电梯匀速还是加速，顾客受到的支持力和扶梯受到的压力总是一对作用力与反作用力，因此它们的大小总是相等的，故AB正确；
C．在加速的过程中，物体加速度与速度同方向，合力斜向左下方，因而根据牛顿第二定律可知，顾客受到的支持力小于其重力，顾客处于失重状态，故C正确；
D．在加速的过程中，物体受到的合力斜向左下方，因而顾客受到的摩擦力与接触面平行水平向左，同时顾客还受重力，支持力的作用，故D错误。
故选ABC。
12．BC
【解析】AB．电梯从静止开始到匀速运动直到再次静止，则先加速后匀速最后减速，由图象可知，电梯先加速度向下，则电梯向下运动，故A错误，B正确；
CD．电梯在开始运动的一小段时间内加速度为
而mg=100N，所以
故C正确，D错误。
故选BC。
13．等于 超重
【解析】[1]火箭对气体的作用力与气体对火箭的作用力是相互作用力，大小相等，故火箭对气体的作用力等于气体对火箭的作用力
[2]火箭点火上升时有竖直向上的加速度，故处于超重状态
14．B B
【解析】[1][2]无论自由落体运动还是竖直上抛运动，加速度方向都是竖直向下，因此铁球都失重，橡皮绳会把球和杯子拉近，当橡皮绳恢复到原长后，小球和杯子由于有相对运动速度，继续靠近，绳子就松弛了，所以两种情况下，B图是铁球和塑料杯可能出现的状态
15．2 竖直向下
【解析】[1][2]当升降机静止时
F1=mg=10N
当升降机下降时，弹簧测力计的示数是8N，物体失重，加速度向下，则
可得
a2=2m/s2
方向竖直向下。
16．1 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
[2]．后做匀速直线运动，最后做匀减速运动
17．(1)3000m；(2)1.48
【解析】(1)设飞艇在25s内下落的加速度为a1，根据牛顿第二定律可得
解得
所以飞艇在25s内下落的高度为
(2) 25s后，飞艇将做减速运动，减速时飞机的速度
减速运动下落的高度
减速运动飞艇的加速度大小
由牛顿第二定律
得飞艇对大学生的支持力为
由牛顿第三定律得，大学生对座位的压力大小
即大学生对座位的压力为重力的1.48倍。
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）500N；（2）540N；（3）460N
【解析】（1）电梯匀速上升，加速度为0，体重计的示数为
F1=mg=500N
（2）电梯以0.8m/s2的加速度匀加速上升，由牛顿第二定律可得
F2-mg=ma2
代入数据解得F2=540N。
（3）电梯以0.8m/s2的加速度匀减速上升，由牛顿第二定律可得
mg-F3=ma3
代入数据解得F3=460N。
20．(1)2.5m/s；(2)570N
【解析】(1)由a-t图像可知，电梯先做匀加速运动，再做匀速运动，然后做匀减速运动；当在5s末速度最大，最大速度
(2)电梯减速上升时，人对电梯压力最小，则
解得