【超重与失重】
1.如图1所示,在弹簧测力计下挂一重物,用手提着弹簧测力计,使重物在竖直方向
上做多种方式的运动。观察并记录弹簧测力计示数的变化情况。下列说法正确的是
A.加速向上运动,弹簧测力计示数小于重力的数值
B.减速向上运动,弹簧测力计示数大于重力的数值
C.加速向下运动,弹簧测力计示数大于重力的数值
D.减速向下运动,弹簧测力计示数大于重力的数值
2.在升降机中,一个人站在磅秤上,发现自己的体重减轻了20%,于是他作出下列判断,其中正确的是
A.升降机以0.8g的加速度加速上升 B.升降机以0.2g的加速度加速下降
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
3.图2为某同学制作的“竖直加速度测量仪”,可以用来测量竖直方向的加速度。左侧为刻度均匀的标
尺,右侧用一轻弹簧悬挂一重物G,当测量仪静止时指针位置的刻度标记为0,测量仪在竖直方向加
速度不同时,对应指针指向不同的位置,一一在标尺上标记加速度的数值。则以下判断正确的是
A.当指针指向位置C时,表明测量仪的加速度方向向上
B.当指针指向位置C时,表明测量仪的速度方向向上
C.当指针指向C时,弹簧的弹力一定小于重物G的重力
D.这个加速度测量仪加速度的刻度也是均匀的
4.如图3某同学站在体重计上,通过做下蹲、起立的动作来探究超重
和失重现象。下列说法正确的是
A.下蹲过程中人始终处于超重状态 C.下蹲过程中人先处于超重状态后处于失重状态
B.起立过程中人始终处于超重状态 D.起立过程中人先处于超重状态后处于失重状态
5.某同学用如图4所示实验来认识超重和失重现象,先保持手指和钩码静止,感受套在手指上的橡皮筋
对手指压力的变化。下列说法中正确的是
A.钩码下降过程,处于失重状态 B.钩码上升过程,处于失重状态
C.钩码下降和上升过程,都能出现失重现象
D.钩码由最低点上升到最高点的过程,先出现超重现象,后出现失重现象
6.如图5所示,电梯的顶部挂有一个弹簧测力计,其下端挂了一个重物,电梯匀
速直线运动时,弹簧测力计的示数为10 N,在某时刻电梯中的人观察到弹簧测
力计的示数变为8 N,关于电梯的运动,以下说法正确的是(g取10 m/s2)
A.电梯可能向上加速运动,加速度大小为2 m/s2 B.电梯可能向下加速运动,加速度大小为2 m/s2
C.电梯可能向上减速运动,加速度大小为2 m/s2 D.电梯可能向下减速运动,加速度大小为2 m/s2
7.一同学为了测电梯的运动情况,用一弹簧测力计将质量为m的物体悬挂在电梯的
天花板下面,当物体相对电梯静止时,弹簧测力计的示数为4mg/3。说明
A.电梯可能以加速度g/3减速上升 B.电梯可能以加速度g/3减速下降
C.电梯可能以加速度g/3加速上升 D.电梯可能以加速度g/3加速下降
8.一质量为m的人站在电梯中,电梯加速上升,加速度大小为g/3。人对电梯底部的压力为
A.mg/3 B.2 mg C.mg D.4mg/3
9.某同学想在电梯内观察超重与失重现象,他将一台体重计放在电梯内并且站在体重
计上观察,发现体重计的示数是电梯静止时示数的4/5,g取10m/s2。下列判断正确的是
A.此时该同学处于超重状态 C.电梯此时可能以2m/s2的加速度减速上升
B.此时该同学处于失重状态 D.电梯此时可能以8m/s2的加速度加速下降
10.为了研究超重和失重现象,某同学站在力传感器上做“下蹲”和“站起”的动作,
力传感器将采集到的数据输入计算机,可以绘制出压力随时间变化的图线。某次
实验获得的图线如图6,a、b、c为图线上的三点,有关图线的说法可能正确的是
A.a→b→c为一次“下蹲”过程 C.a→b为“下蹲”过程,b→c为“站起”过程
B.a→b→c为一次“站起”过程 D.a→b为“站起”过程,b→c为“下蹲”过程
11.某志愿者站在力传感器上分别完成下蹲和站起动作,计算机同时采
集相应的数据。如图7所示,这是做其中一个动作时,力传感器的
示数随时间变化的情况。下面判断正确的是
A. 这是站起过程,先失重后超重 B. 这是站起过程,先超重后失重
C. 这是蹲下过程,先失重后超重 D. 这是蹲下过程,先超重后失重
12.蹦床是一项体育运动,运动员利用弹性较大的水平钢丝网,
上下弹跳,下列关于运动员上下运动过程的分析正确的是
A.运动员在空中上升和下落过程都处于失重状态
B.运动员在空中上升过程处于超重状态,下落过程处于失重状态
C.运动员与蹦床刚接触的瞬间,是其下落过程中速度最大的时刻
D.从与蹦床接触到向下运动至最低点的过程中,运动员做先加速后减速的变速运动
13.如图8,小孩在蹦床上沿竖直方向蹦跳,对其从最低点到离开床面的过程,则
A.小孩一直处于超重状态 B.小孩一直处于失重状态
C.小孩会经历先超重后失重的过程 D.小孩刚离开蹦床时的速度最大
14.跳水运动员从10 m跳台腾空跃起,先向上运动一段距离达到最高点后,再自由下落进入水池,不
计空气阻力,关于运动员在空中上升过程和下落过程以下说法正确的有
A.上升过程处于超重状态,下落过程处于失重状态 C.上升过程和下落过程均处于超重状态
B.上升过程处于失重状态,下落过程处于超重状态 D.上升过程和下落过程均处于完全失重状态
15.“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9中a点是弹性绳的原长位置,c点是人能到达的最低点,b
点是人静止悬吊着时的平衡位置,人在从P点下落到最低点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段绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态
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
16.超重和失重现象可以用牛顿第二定律加以解释。如图10所示,在上端开口的饮料瓶
的侧面戳一个小孔,瓶中灌水,手持饮料瓶静止时,小孔有水喷出。饮料瓶在下列
运动中,小孔不再向外喷水的是(设饮料瓶没有发生转动且忽略空气阻力)
A.自由下落 B.饮料瓶被水平抛出后的运动过程中
C.饮料瓶被竖直向上抛出后的运动过程中 D.手持饮料瓶向上加速运动的过程中
17.如图11所示,一个盛水的容器底部有一小孔,静止时水从小孔流出。现将容器
竖直向上抛出,假设容器在运动过程中始终保持平动,且忽略空气阻力,则
A.容器向上运动的过程中,有水从小孔流出;向下运动的过程中,没有水从小孔流出
B.容器向上运动的过程中,没有水从小孔流出;向下运动的过程中,有水从小孔流出
C.容器向上和向下运动的过程中,一直有水从小孔流出
D.容器向上和向下运动的过程中,一直没有水从小孔流出
18.如图12,升降机里的物体m被轻弹簧悬挂,物体与升降机原来都处于竖直方向的匀速运动状态,
某时刻由于升降机的运动状态变化而导直线致弹簧突然伸长了,则此时升降机的运动状态可能为
A.加速下降 B.减速下降 C.加速上升 D.减速上升
19.原来做匀速运动的升降机内,有一被伸长弹簧拉住的,具有一定质量的物体A静止在
地板上,如图13,现发现A突然被弹簧拉向右方,由此可知此时升降机的运动可能是
A.加速上升 B.减速上升 C.加速下降 D.减速下降
20.如图14所示,A、B两物块叠放在一起,当把A、B两物块同时竖直向上抛出时(不计空气阻力)
A.A的加速度小于g B.B的加速度大于g C.A、B的加速度均为g D.A、B间的弹力为零
21.质量为m的物体放置在升降机内的台秤上,升降机以加速度a在竖直方向上做
匀变速直线运动,若物体处于失重状态,则
A.升降机加速度的方向竖直向下 B.台秤的示数减少ma
C.升降机一定向上运动 D.升降机一定做加速运动
22.很多智能手机都有加速度传感器。小明把手机平放在手掌上,打开加速度传感器,记录手机在竖直
方向上加速度的变化情况。若手掌迅速向下运动,让手机脱离手掌而自由下落,然后接住手机,手
机屏幕上获得的图像如图15甲所示。以下实验中手机均无翻转。下列说法正确的是
A.若将手机竖直向上抛出再落回手掌中,所得图像可能如图乙所示
B.若保持手托着手机,小明做下蹲动作,整个下蹲过程所得图像可能如图丙所示
C.若手托着手机一起由静止竖直向上运动一段时间后停止,所得图像可能如图丁所示
D.手机屏幕上的图像出现正最大值时,表明手机处于失重状态
23.某同学用手机的加速度传感器测量了电梯运行过程中的加速度,得到了图16甲所示的图线(规定竖直向上为正方向),为了简化问题研究,将图线简化为图乙所示的图像。已知t = 0时电梯处于静止状态,则以下判断正确的是
A.t = 5s时电梯处于失重状态 B.8~9s内电梯在做减速运动
C.10~15s内电梯在上行 D.17~20s内电梯在下行
24.某人在地面上用弹簧秤称得体重为490N.他将弹簧秤移至电梯内称其体重,t0至t3时间段内,弹簧
秤的示数如图17甲所示,取电梯向上运动的方向为正,电梯运行的v-t图可能是图15乙中的
25.某同学制作了一个“竖直加速度测量仪”,其构造如图18所示,一根轻弹簧上端固定在支架
上,下端悬挂一重物,弹簧左侧固定一刻度尺。在弹簧下端悬挂1.0N重物,重物静止时
指针所指位置的刻度标记为0,两条相邻长刻线间距离设为d,取g=10m/s2。
(1)在弹簀下端悬挂0.9N重物,重物静止时指针指在刻度尺上的C位置。
求此弹簀的劲度系数;
(2)将这个“竖直加速度测量仪”置于在竖直方向运动的电梯中。悬挂1.0 N
重物时,在电梯运动的某段时间内,指针指在刻度尺上的C位置。
①判断电梯处于超重状态还是失重状态,并简要说明电梯的运动情况;
②求电梯的加速度。
26.将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中,如图19所示,在箱的上顶板和下底板装有压力
传感器,箱可以沿竖直轨道运动,金属块始终没有离开上顶板。当箱以a=2.0 m/s2的加速度竖直向
上做匀减速运动时,上顶板的压力显示压力为6.0 N,下底板的压力传感器显示的压力为10.0 N。
(1)金属块的重力多大 (2)若上顶板压力传感器的示数是下底板压力传感器
的示数的0.4倍,试求箱的加速度大小和方向。(3)要使上顶板压力传感器的
示数为零,箱沿竖直方向运动的情况可能是怎样的 (g=10 m/s2)
27.物理课学习超重与失重现象后。某同学回家乘坐电梯时用心体会了一下,发现从电梯上升到静止的
过程中,他经历了先加速再匀速,最后减速的运动过程。每次都是在17层到18层(他住18层)的
过程中,有明显减速的感觉。有一天,该同学用手机测出电梯减速时的加速度为0.65m/s2,设该同
学的质量为60kg,g=9.8m/2'求,
(1)电梯从17层到18层减速过程中,该同学处于超重状态还是失重状态?
(2)减速过程中,电梯底面对该同学的支持力大小?
(3)电梯以多大的加速度减速时,电梯底面对他的支持力为零?
【参考答案】
1.D
2.BC
3.D
4.D
5.CD
6.BC
7.BC
8.D
9.BC
10.A
11.C
12.AD
13.C
14.D
15.AB
16.ABC
17.D
18.BC
19.BC
20.CD
21.AB
22.A
23.C
24.A
25.(1)(2)失重状态,电梯可能加速下降或减速上升;1m/s2,方向竖直向下
26.(1)5N(2)2m/s2,方向竖直向上(3)可能以10m/s2的加速度加速上升或减速下降
27.(1)失重(2)549N(3)9.8m/s2