2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册4.6超重和失重 练习（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册4.6超重和失重 练习（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.1MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-11-24 16:29:18 | ||
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文档简介
4.6超重和失重课后练习基础过关-2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册
练习
一、单选题，共10小题
1．为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示。当此车减速上坡时，则乘客（仅考虑乘客与水平面之间的作用）（ ）
A．处于失重状态 B．不受摩擦力的作用
C．受到向前（水平向右）的摩擦力作用 D．所受合力竖直向上
2．在升降机的天棚上用弹簧秤悬挂一重物，某时刻该升降机内的观察者看到弹簧秤的读数小于重物的重力，则升降机的运动状态是（ ）
A．一定向上加速运动
B．可能向上加速运动或向下减速运动
C．一定向下减速运动
D．可能向下加速运动或向上减速运动
3．2021年7月27日，在东京奥运会跳水女子双人十米跳台决赛中，中国选手陈芋汐/张家齐夺得冠军。如图为她们刚起跳时、中途动作造型和入水前的三个瞬间。对开始起跳到即将入水的过程，以下说法正确的是（ ）
A．身体上下各部分的位移都相等 B．裁判员评分时能将她们当质点
C．两人重心的加速度几乎一直相同 D．重心上升过程中一直处于超重状态
4．实现单人飞行，是许多人的梦想。一款由中国制造的飞行背包使现代钢铁侠的梦想成为现实。若某商业高楼发生火灾时，消防员利用飞行背包进行高楼火灾观测，其从地面开始竖直飞行的图像如图所示。则（ ）
A．消防员上升的最大高度为 B．消防员在加速度最大
C．消防员在处于失重状态 D．消防员在的平均速度大小为
5．一重力大小为的物体置于加速上升的升降机内。物体受到地板的支持力为，对地板的压力大小为，则（ ）
A． B． C． D．
6．某跳水运动员在3m长的踏板上起跳，我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的过程，其中A为无人时踏板的静止位置，B为人站在踏板上静止时的平衡位置，C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低位置，则下列说法中正确的是（ ）
A．人在起跳过程，运动到A位置时所受合力为零
B．人和踏板由B到A的过程中，人向上做加速运动
C．人和踏板由C到A的过程中，人处于超重状态
D．人和踏板由C到A的过程中，人先超重后失重
7．电梯顶上悬挂一根劲度系数是200N/m的弹簧，弹簧的原长为20cm，在弹簧下端挂一个质量为0.4kg的砝码。当电梯向上运动时，测出弹簧长度变为23cm，g=10m/s2，则电梯的运动是（ ）
A．加速上升，a=7.5m/s2 B．加速上升，a=5m/s2
C．减速上升，a=2.5m/s2 D．匀速上升，a=0
8．建筑工地常用吊车通过绳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像，下列判断正确的是（ ）
A．前5 s的平均速度是0.5 m/s B．前10 s绳索最容易发生断裂
C．30～36 s材料处于超重状态 D．整个过程材料上升高度是36 m
9．如图所示，手拿静止的水瓶，水柱从水瓶底小孔喷出，若小孔离地的高度为，测出水柱着地点与小孔的水平距离为，下列说法正确的是（取）（ ）
A．水柱从小孔喷出的初速度为
B．水柱从小孔喷出的初速度为
C．若自由释放水瓶，水柱仍然会从小孔喷出
D．若竖直向上抛出水瓶，抛出的水瓶处于超重状态
10．如图所示，蹦床运动员从空中落到床面上，运动员从接触床面下降到最低点为第一过程，从最低点上升到离开床面为第二过程，运动员（ ）
A．在第一过程中始终处于失重状态
B．在第二过程中始终处于超重状态
C．在第一过程中先处于失重状态，后处于超重状态
D．在第二过程中先处于失重状态，后处于超重状态
二、多选题，共5小题
11．小胡用手机软件测量了电梯运行过程中的加速度，得到图甲所示图线（规定竖直向上为正方向），为简化问题，将图线简化为图乙。已知t=0时电梯处于静止状态，则下列说法正确的是（ ）
A．t=5s时电梯处于超重状态 B．8~9s时间内电梯在做减速运动
C．10~15s时间内电梯在上行 D．16~17s时间内电梯在下行
12．下列关于牛顿运动定律和物理现象的说法中正确的是（ ）
A．力的国际制单位“牛顿”是根据牛顿第二定律定义的
B．司机系上安全带主要是为了减轻车突然启动时可能对人造成的伤害
C．人乘坐能加速或减速运动的电梯，当电梯减速下降时，人是处在超重状态
D．滑冰时运动员对冰面的压力与冰面对运动员的支持力是一对作用力和反作用力
13．在工地上，吊车的钢绳吊着木箱静止在某一高度处，木箱内放置一个500kg的物体。钢绳拉着木箱向上由静止开始做匀加速直线运动，加速度为2m/s2，在第2s末钢绳突然断裂，此后木箱先向上做匀减速运动，到达最高点后开始竖直下落，第5s末落至地面。木箱在空中运动的过程中底面始终保持水平，重力加速度取10m/s2，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（ ）
A．第1s末物体处于超重状态 B．第1.5s末钢绳对木箱的拉力为6 × 104N
C．第3s末物体对木箱底面的压力为零 D．木箱原先静止处离地的高度为29m
14．广州塔总高度达600米，游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以到达观光平台。若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t=0时由静止开始上升，a-t图象如图所示，则下列相关说法正确的是（ ）
A．t=4.5s时，电梯处于超重状态 B．56～59s时间内，绳索拉力最小
C．t=57s时，电梯处于超重状态 D．t=60s时，电梯速度最大
15．某同学站在匀速上升电梯内的体重计上，体重计示数为600 N，某时刻体重计示数为540 N时，以下说法正确的是（g取10m/s2）（ ）
A．该同学体重为540 N B．该同学体重仍为600 N
C．电梯的加速度为1 m/s2 D．电梯可能加速上升
三、填空题，共3小题
16．如图所示，为一电梯上升过程的v－t图象，电梯在12s内上升的高度为___________m．这过程中，质量为50kg的人对电梯的最大压力为___________N，最小压力为___________N．（g＝10m/s2）
17．如图所示，固定在电梯顶部的弹簧测力计下端挂着的钩码()，电梯运行时人观察到测力计的示数，这种对悬挂物的拉力大于重力的现象是______ 填“超重”或“失重现象；此时钩码的加速度大小为______ ，加速度方向向______ 填“上”或“下”
18．广州塔，昵称小蛮腰，总高度达600米，游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以到达观光平台。若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t=0时由静止开始上升，a-t图象如图所示。t=59.5s时，电梯处于___________状态（填“超重”或“失重”），t=60s时，电梯速度为_____________。
四、解答题，共2小题
19．一个质量为m物体放在台式弹簧秤上，受到的支持力为FN，对台秤的压力为FN′：
(1)画出物体的受力分析示意图；
(2)试证明物体静止时对弹簧秤的压力大小等于物体所受的重力大小；（证明时，请在图上标出所涉及的力）
(3)若把物体和台秤放在加速上升的电梯里，请说明台秤的示数是否等于重力，如果不等，比重力大还是小。
20．用原长为l0的橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，开始时系统处于平衡状态（如图甲所示）。现使小车从静止开始向左加速，加速度大小为a（稳定时如图乙）。当小球与小车保持相对静止时（橡皮筋仍在弹性限度内），小球的高度变化了多少？（重力加速度为g）
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．A
【详解】
A．当此车减速上坡时，整体的加速度沿斜面向下，乘客具有向下的分加速度，所以处于失重状态。故A正确；
BC．同理，乘客具有水平向左的分加速度，所以静摩擦力水平向左。故BC错误；
D．根据牛顿第二定律，可知乘客所受合力沿斜面向下。故D错误。
故选A。
2．D
【详解】
升降机内的观察者看到弹簧秤的读数小于重物的重力，说明物体失重，具有向下的加速度，所以可能向下加速运动或向上减速运动。
故选D。
3．C
【详解】
A．从竖直起跳到倒立入水，身体形态发生变化，故身体上下各部分的位移不会都相等，A错误；
B．肢体动作对得分有影响，故裁判员评分时不能将她们当质点，B错误；
C．两人动作几乎完全同步，故两人重心的加速度几乎一直相同，C正确；
D．重心上升过程中只受重力作用，一直处于完全失重状态，D错误。
故选C。
4．D
【详解】
A．由图像得面积表示位移可知上升的最大高度为
故A错误；
B．图像斜率绝对值表示加速度的大小，可得消防员在加速度最大，故B错误；
C．消防员在向下减速，加速度向上，处于超重状态，故C错误；
D．消防员在的位移为
则消防员在的平均速度为
故D正确。
故选D。
5．B
【详解】
由牛顿第三定律可知，物体对地板的压力和地板对物体的支持力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，因物体加速上升，因此
可得。
故选B。
6．D
【详解】
A．人在起跳过程，运动到A位置时踏板对人没有作用力，受到自身重力的作用，故合力不为零，A错误；
B．在B处踏板的作用力与重力平衡，故人和踏板由B到A的过程中，合力向下，人向上做减速运动，B错误；
CD．人和踏板由C到A的过程中，人先加速上升后减速上升，踏板的弹力先大于重力后小于重力，故人先处于超重状态后处于失重状态，C错误，D正确。
故选D。
7．B
【详解】
当电梯向上运动时，由胡可定律得弹簧弹力
对砝码由牛顿第二定律得
解得
加速度向上，可知电梯为加速上升或减速下降，故B正确，ACD错误。
故选B。
8．B
【详解】
A．由图可得第5 s末的速度v＝0.5 m/s，所以前5 s内的平均速度
所以A选项错误。
BC．前10 s内做匀加速直线运动，加速度向上，拉力大于重力，10～30 s内做匀速直线运动，拉力等于重力，30～36 s内做匀减速直线运动，加速度向下，处于失重状态，拉力小于重力。所以前10 s内绳索拉力最大，最容易断裂，选项B正确，选项C错误；
D．由图可以知道，36 s内的位移
x＝×（20＋36）×1m＝28 m
选项D错误。
故选B。
9．A
【详解】
AB．水柱喷出时做平抛运动，竖直方向下落高度
设水柱的初速度为，从喷出到落地所用时间为t，根据平抛运动的规律
解得
故A正确，B错误；
CD．若自由释放水瓶或斜向下抛出水瓶，水瓶及水的加速度竖直向下，由重力完全提供，重力不再产生其他效应，水瓶及水处于失重状态，水对容器壁无压力，水柱不会从小孔中喷出，故CD错误。
故选B。
10．C
【详解】
AC．运动员刚接触床面时重力大于弹力，运动员向下做加速运动，运动员处于失重状态，随着床面形变的增大，弹力逐渐增大，弹力大于重力时，运动员做减速运动，运动员处于超重状态，A错误，C正确；
BD．运动员在上升过程，先向上加速，后向上减速，即先处于超重状态后处于失重状态，CD错误。
故选C。
11．AC
【详解】
A．由题意可知，电梯从静止开始上行，由图乙可知，t=5s时加速度竖直向上，则电梯处于超重状态，故A正确；
B．8~9s时间内，加速度竖直向上，电梯在加速运动，故B错误；
C．0~15s时间内电梯在匀速上行，故C正确；
D．16~17s时间内，加速度竖直向下，可知电梯在减速上行，故D错误；
故选AC。
12．ACD
【详解】
A．力的国际制单位“牛顿”是根据牛顿第二定律F=ma定义的，故A正确；
B．当汽车突然启动时，人由于座椅的作用而随车加速，安全带对人没有作用，当汽车紧急刹车时，人由于惯性，保持向前的速度，但由于安全带的作用，避免了向前撞击或摔出去的可能性，减轻了刹车时可能对人造成的伤害，故B错误；
C．人乘坐能加速或减速运动的电梯，当电梯减速下降时，人的加速度方向向上，人处在超重状态，故C正确；
D．运动员对冰面的压力与冰面对运动员的支持力是一对作用力和反作用力，故D正确；
故选ACD。
13．ACD
【详解】
A．第1s末，物体的加速度向上，物体处于超重状态，A正确；
B．第1.5s末，根据牛顿第二定律有
F - mg = ma
代入数据可解得F = 6 × 103N，B错误；
C．第2s末钢绳突然断裂，此后木箱只受重力作用，直至第5s末落地，因此第3s末物体的加速度为重力加速度g，物体处于完全失重状态，物体对木箱底面的压力为0，C正确；
D．木箱2s内上升高度
h1= a1t12
代入数据得
h1= 4m
第2s末的速度
v1= at1= 4m/s
钢绳断裂后木箱向上做匀减速直线运动的时间
t2=
代入数据得
t2= 0.4s
上升的高度
h2=
代入数据得
h2= 0.8m
到最高点后木箱做自由落体运动，下落高度
h = g(t - t1 - t2)2
代入数据得
h = 33.8m
则木箱原先静止处离地高度为
h = h - h1 - h2
代入数据得
h = 29m
D正确。
故选ACD。
14．AB
【详解】
A．t=4.5s时，电梯加速向上运动，加速度方向向上，电梯处于超重状态，故A正确；
BC．56～59s时间内，a= 2m/s2，电梯处于失重状态，且加速度最大，绳索拉力小于电梯的重力，所以这段时间内绳索拉力最小，故B正确C错误；
D．根据a t图象与坐标轴所围的面积表示速度的变化量，由几何知识可知，60s内a t图象与坐标轴所围的面积为0，所以速度的变化量为0，而电梯的初速度为0，所以t=60s时，电梯速度恰好为0，故D错误。
故选AB。
15．BC
【详解】
AB．该同学站在匀速上升电梯内的体重计上，体重计示数为600N，则该同学体重为600N，故A错误，B正确；
CD．当体重计示数为540N时，由牛顿第二定律可得
有该同学质量为
联立解得
由题意可知，加速度方向向下，故电梯可能加速下降，也可能是减速上升，故C正确，D错误。
故选BC。
16．54 650 425
【详解】
电梯在12s内上升的高度为v－t图线下方包围的面积即：；在0～2s时间内电梯加速上升，人对电梯的压力最大．在8～12s时间内电梯减速上升，人对电梯的压力最小．由图象可求出在0～2s时间内电梯的加速度为：，由牛顿第二定律得：Fmax -mg=ma1，解得：Fmax＝650N；在8～12s时间内电梯的加速度：，根据牛顿第二定律有：mg- Fmin =ma2，解得：Fmin=425N．
17．超重； 5； 上
【详解】
重物的重力，物体的质量
测力计示数为，物体处于超重状态．
当测力计示数为，对物体受力分析由牛顿第二定律可得：，解得：，方向竖直向上．
点睛：超重是物体所受限制力，也可称之为弹力(拉力或支持力)大于物体所受重力的现象．当物体做向上加速运动或向下减速运动时，物体均处于超重状态，即不管物体如何运动，只要具有向上的加速度，物体就处于超重状态．
18．失重 0
【详解】
[1]阶段电梯减速上升，加速度向下，处于失重状态。
[2]阶段电梯加速上升，图象的面积表示速度增加量，阶段电梯减速上升，图象的面积表示速度减少量，由图可知，两部分面积相等，故60s时速度减小为0。
19．(1)见解析；(2)证明过程见解析；(3)不等，大于
【详解】
(1)物体受重力和支持力
(2)证明：因为物体处于平衡状态
根据牛顿第三定律，物体对台秤的压力
所以
(3)加速上升的电梯处于超重状态，此时物体对台秤的压力不等于物体所受重力，因此台秤的示数不等于重力。由于超重状态时物体对支持物的压力大于物体所受重力，即显示重量大于实际重量，所以台秤的示数比重力大。
【点睛】
平衡状态下合外力为0、通过牛顿第三定律进行相互作用力的转换、加速上升的电梯处于超重状态。
20．
【详解】
设平衡时橡皮筋的伸长量为x0
由平衡条件得：
kx0 =mg
向左加速时，若橡皮筋的伸长量为x，此时橡皮筋与竖直方向的夹角为
受力分析，小球竖直方向：
kxcos=mg
水平方向：
kxsin=ma
联立得：
由以上式子可得：
xcos= x0
设小球的高度变化，则：
代入数据可得：
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
练习
一、单选题，共10小题
1．为了让乘客乘车更为舒适，某探究小组设计了一种新的交通工具，乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整，使座椅始终保持水平，如图所示。当此车减速上坡时，则乘客（仅考虑乘客与水平面之间的作用）（ ）
A．处于失重状态 B．不受摩擦力的作用
C．受到向前（水平向右）的摩擦力作用 D．所受合力竖直向上
2．在升降机的天棚上用弹簧秤悬挂一重物，某时刻该升降机内的观察者看到弹簧秤的读数小于重物的重力，则升降机的运动状态是（ ）
A．一定向上加速运动
B．可能向上加速运动或向下减速运动
C．一定向下减速运动
D．可能向下加速运动或向上减速运动
3．2021年7月27日，在东京奥运会跳水女子双人十米跳台决赛中，中国选手陈芋汐/张家齐夺得冠军。如图为她们刚起跳时、中途动作造型和入水前的三个瞬间。对开始起跳到即将入水的过程，以下说法正确的是（ ）
A．身体上下各部分的位移都相等 B．裁判员评分时能将她们当质点
C．两人重心的加速度几乎一直相同 D．重心上升过程中一直处于超重状态
4．实现单人飞行，是许多人的梦想。一款由中国制造的飞行背包使现代钢铁侠的梦想成为现实。若某商业高楼发生火灾时，消防员利用飞行背包进行高楼火灾观测，其从地面开始竖直飞行的图像如图所示。则（ ）
A．消防员上升的最大高度为 B．消防员在加速度最大
C．消防员在处于失重状态 D．消防员在的平均速度大小为
5．一重力大小为的物体置于加速上升的升降机内。物体受到地板的支持力为，对地板的压力大小为，则（ ）
A． B． C． D．
6．某跳水运动员在3m长的踏板上起跳，我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的过程，其中A为无人时踏板的静止位置，B为人站在踏板上静止时的平衡位置，C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低位置，则下列说法中正确的是（ ）
A．人在起跳过程，运动到A位置时所受合力为零
B．人和踏板由B到A的过程中，人向上做加速运动
C．人和踏板由C到A的过程中，人处于超重状态
D．人和踏板由C到A的过程中，人先超重后失重
7．电梯顶上悬挂一根劲度系数是200N/m的弹簧，弹簧的原长为20cm，在弹簧下端挂一个质量为0.4kg的砝码。当电梯向上运动时，测出弹簧长度变为23cm，g=10m/s2，则电梯的运动是（ ）
A．加速上升，a=7.5m/s2 B．加速上升，a=5m/s2
C．减速上升，a=2.5m/s2 D．匀速上升，a=0
8．建筑工地常用吊车通过绳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像，下列判断正确的是（ ）
A．前5 s的平均速度是0.5 m/s B．前10 s绳索最容易发生断裂
C．30～36 s材料处于超重状态 D．整个过程材料上升高度是36 m
9．如图所示，手拿静止的水瓶，水柱从水瓶底小孔喷出，若小孔离地的高度为，测出水柱着地点与小孔的水平距离为，下列说法正确的是（取）（ ）
A．水柱从小孔喷出的初速度为
B．水柱从小孔喷出的初速度为
C．若自由释放水瓶，水柱仍然会从小孔喷出
D．若竖直向上抛出水瓶，抛出的水瓶处于超重状态
10．如图所示，蹦床运动员从空中落到床面上，运动员从接触床面下降到最低点为第一过程，从最低点上升到离开床面为第二过程，运动员（ ）
A．在第一过程中始终处于失重状态
B．在第二过程中始终处于超重状态
C．在第一过程中先处于失重状态，后处于超重状态
D．在第二过程中先处于失重状态，后处于超重状态
二、多选题，共5小题
11．小胡用手机软件测量了电梯运行过程中的加速度，得到图甲所示图线（规定竖直向上为正方向），为简化问题，将图线简化为图乙。已知t=0时电梯处于静止状态，则下列说法正确的是（ ）
A．t=5s时电梯处于超重状态 B．8~9s时间内电梯在做减速运动
C．10~15s时间内电梯在上行 D．16~17s时间内电梯在下行
12．下列关于牛顿运动定律和物理现象的说法中正确的是（ ）
A．力的国际制单位“牛顿”是根据牛顿第二定律定义的
B．司机系上安全带主要是为了减轻车突然启动时可能对人造成的伤害
C．人乘坐能加速或减速运动的电梯，当电梯减速下降时，人是处在超重状态
D．滑冰时运动员对冰面的压力与冰面对运动员的支持力是一对作用力和反作用力
13．在工地上，吊车的钢绳吊着木箱静止在某一高度处，木箱内放置一个500kg的物体。钢绳拉着木箱向上由静止开始做匀加速直线运动，加速度为2m/s2，在第2s末钢绳突然断裂，此后木箱先向上做匀减速运动，到达最高点后开始竖直下落，第5s末落至地面。木箱在空中运动的过程中底面始终保持水平，重力加速度取10m/s2，不计空气阻力，则下列说法中正确的是（ ）
A．第1s末物体处于超重状态 B．第1.5s末钢绳对木箱的拉力为6 × 104N
C．第3s末物体对木箱底面的压力为零 D．木箱原先静止处离地的高度为29m
14．广州塔总高度达600米，游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以到达观光平台。若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t=0时由静止开始上升，a-t图象如图所示，则下列相关说法正确的是（ ）
A．t=4.5s时，电梯处于超重状态 B．56～59s时间内，绳索拉力最小
C．t=57s时，电梯处于超重状态 D．t=60s时，电梯速度最大
15．某同学站在匀速上升电梯内的体重计上，体重计示数为600 N，某时刻体重计示数为540 N时，以下说法正确的是（g取10m/s2）（ ）
A．该同学体重为540 N B．该同学体重仍为600 N
C．电梯的加速度为1 m/s2 D．电梯可能加速上升
三、填空题，共3小题
16．如图所示，为一电梯上升过程的v－t图象，电梯在12s内上升的高度为___________m．这过程中，质量为50kg的人对电梯的最大压力为___________N，最小压力为___________N．（g＝10m/s2）
17．如图所示，固定在电梯顶部的弹簧测力计下端挂着的钩码()，电梯运行时人观察到测力计的示数，这种对悬挂物的拉力大于重力的现象是______ 填“超重”或“失重现象；此时钩码的加速度大小为______ ，加速度方向向______ 填“上”或“下”
18．广州塔，昵称小蛮腰，总高度达600米，游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以到达观光平台。若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t=0时由静止开始上升，a-t图象如图所示。t=59.5s时，电梯处于___________状态（填“超重”或“失重”），t=60s时，电梯速度为_____________。
四、解答题，共2小题
19．一个质量为m物体放在台式弹簧秤上，受到的支持力为FN，对台秤的压力为FN′：
(1)画出物体的受力分析示意图；
(2)试证明物体静止时对弹簧秤的压力大小等于物体所受的重力大小；（证明时，请在图上标出所涉及的力）
(3)若把物体和台秤放在加速上升的电梯里，请说明台秤的示数是否等于重力，如果不等，比重力大还是小。
20．用原长为l0的橡皮筋将一小球悬挂在小车的架子上，开始时系统处于平衡状态（如图甲所示）。现使小车从静止开始向左加速，加速度大小为a（稳定时如图乙）。当小球与小车保持相对静止时（橡皮筋仍在弹性限度内），小球的高度变化了多少？（重力加速度为g）
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．A
【详解】
A．当此车减速上坡时，整体的加速度沿斜面向下，乘客具有向下的分加速度，所以处于失重状态。故A正确；
BC．同理，乘客具有水平向左的分加速度，所以静摩擦力水平向左。故BC错误；
D．根据牛顿第二定律，可知乘客所受合力沿斜面向下。故D错误。
故选A。
2．D
【详解】
升降机内的观察者看到弹簧秤的读数小于重物的重力，说明物体失重，具有向下的加速度，所以可能向下加速运动或向上减速运动。
故选D。
3．C
【详解】
A．从竖直起跳到倒立入水，身体形态发生变化，故身体上下各部分的位移不会都相等，A错误；
B．肢体动作对得分有影响，故裁判员评分时不能将她们当质点，B错误；
C．两人动作几乎完全同步，故两人重心的加速度几乎一直相同，C正确；
D．重心上升过程中只受重力作用，一直处于完全失重状态，D错误。
故选C。
4．D
【详解】
A．由图像得面积表示位移可知上升的最大高度为
故A错误；
B．图像斜率绝对值表示加速度的大小，可得消防员在加速度最大，故B错误；
C．消防员在向下减速，加速度向上，处于超重状态，故C错误；
D．消防员在的位移为
则消防员在的平均速度为
故D正确。
故选D。
5．B
【详解】
由牛顿第三定律可知，物体对地板的压力和地板对物体的支持力是一对作用力与反作用力，大小相等，方向相反，因物体加速上升，因此
可得。
故选B。
6．D
【详解】
A．人在起跳过程，运动到A位置时踏板对人没有作用力，受到自身重力的作用，故合力不为零，A错误；
B．在B处踏板的作用力与重力平衡，故人和踏板由B到A的过程中，合力向下，人向上做减速运动，B错误；
CD．人和踏板由C到A的过程中，人先加速上升后减速上升，踏板的弹力先大于重力后小于重力，故人先处于超重状态后处于失重状态，C错误，D正确。
故选D。
7．B
【详解】
当电梯向上运动时，由胡可定律得弹簧弹力
对砝码由牛顿第二定律得
解得
加速度向上，可知电梯为加速上升或减速下降，故B正确，ACD错误。
故选B。
8．B
【详解】
A．由图可得第5 s末的速度v＝0.5 m/s，所以前5 s内的平均速度
所以A选项错误。
BC．前10 s内做匀加速直线运动，加速度向上，拉力大于重力，10～30 s内做匀速直线运动，拉力等于重力，30～36 s内做匀减速直线运动，加速度向下，处于失重状态，拉力小于重力。所以前10 s内绳索拉力最大，最容易断裂，选项B正确，选项C错误；
D．由图可以知道，36 s内的位移
x＝×（20＋36）×1m＝28 m
选项D错误。
故选B。
9．A
【详解】
AB．水柱喷出时做平抛运动，竖直方向下落高度
设水柱的初速度为，从喷出到落地所用时间为t，根据平抛运动的规律
解得
故A正确，B错误；
CD．若自由释放水瓶或斜向下抛出水瓶，水瓶及水的加速度竖直向下，由重力完全提供，重力不再产生其他效应，水瓶及水处于失重状态，水对容器壁无压力，水柱不会从小孔中喷出，故CD错误。
故选B。
10．C
【详解】
AC．运动员刚接触床面时重力大于弹力，运动员向下做加速运动，运动员处于失重状态，随着床面形变的增大，弹力逐渐增大，弹力大于重力时，运动员做减速运动，运动员处于超重状态，A错误，C正确；
BD．运动员在上升过程，先向上加速，后向上减速，即先处于超重状态后处于失重状态，CD错误。
故选C。
11．AC
【详解】
A．由题意可知，电梯从静止开始上行，由图乙可知，t=5s时加速度竖直向上，则电梯处于超重状态，故A正确；
B．8~9s时间内，加速度竖直向上，电梯在加速运动，故B错误；
C．0~15s时间内电梯在匀速上行，故C正确；
D．16~17s时间内，加速度竖直向下，可知电梯在减速上行，故D错误；
故选AC。
12．ACD
【详解】
A．力的国际制单位“牛顿”是根据牛顿第二定律F=ma定义的，故A正确；
B．当汽车突然启动时，人由于座椅的作用而随车加速，安全带对人没有作用，当汽车紧急刹车时，人由于惯性，保持向前的速度，但由于安全带的作用，避免了向前撞击或摔出去的可能性，减轻了刹车时可能对人造成的伤害，故B错误；
C．人乘坐能加速或减速运动的电梯，当电梯减速下降时，人的加速度方向向上，人处在超重状态，故C正确；
D．运动员对冰面的压力与冰面对运动员的支持力是一对作用力和反作用力，故D正确；
故选ACD。
13．ACD
【详解】
A．第1s末，物体的加速度向上，物体处于超重状态，A正确；
B．第1.5s末，根据牛顿第二定律有
F - mg = ma
代入数据可解得F = 6 × 103N，B错误；
C．第2s末钢绳突然断裂，此后木箱只受重力作用，直至第5s末落地，因此第3s末物体的加速度为重力加速度g，物体处于完全失重状态，物体对木箱底面的压力为0，C正确；
D．木箱2s内上升高度
h1= a1t12
代入数据得
h1= 4m
第2s末的速度
v1= at1= 4m/s
钢绳断裂后木箱向上做匀减速直线运动的时间
t2=
代入数据得
t2= 0.4s
上升的高度
h2=
代入数据得
h2= 0.8m
到最高点后木箱做自由落体运动，下落高度
h = g(t - t1 - t2)2
代入数据得
h = 33.8m
则木箱原先静止处离地高度为
h = h - h1 - h2
代入数据得
h = 29m
D正确。
故选ACD。
14．AB
【详解】
A．t=4.5s时，电梯加速向上运动，加速度方向向上，电梯处于超重状态，故A正确；
BC．56～59s时间内，a= 2m/s2，电梯处于失重状态，且加速度最大，绳索拉力小于电梯的重力，所以这段时间内绳索拉力最小，故B正确C错误；
D．根据a t图象与坐标轴所围的面积表示速度的变化量，由几何知识可知，60s内a t图象与坐标轴所围的面积为0，所以速度的变化量为0，而电梯的初速度为0，所以t=60s时，电梯速度恰好为0，故D错误。
故选AB。
15．BC
【详解】
AB．该同学站在匀速上升电梯内的体重计上，体重计示数为600N，则该同学体重为600N，故A错误，B正确；
CD．当体重计示数为540N时，由牛顿第二定律可得
有该同学质量为
联立解得
由题意可知，加速度方向向下，故电梯可能加速下降，也可能是减速上升，故C正确，D错误。
故选BC。
16．54 650 425
【详解】
电梯在12s内上升的高度为v－t图线下方包围的面积即：；在0～2s时间内电梯加速上升，人对电梯的压力最大．在8～12s时间内电梯减速上升，人对电梯的压力最小．由图象可求出在0～2s时间内电梯的加速度为：，由牛顿第二定律得：Fmax -mg=ma1，解得：Fmax＝650N；在8～12s时间内电梯的加速度：，根据牛顿第二定律有：mg- Fmin =ma2，解得：Fmin=425N．
17．超重； 5； 上
【详解】
重物的重力，物体的质量
测力计示数为，物体处于超重状态．
当测力计示数为，对物体受力分析由牛顿第二定律可得：，解得：，方向竖直向上．
点睛：超重是物体所受限制力，也可称之为弹力(拉力或支持力)大于物体所受重力的现象．当物体做向上加速运动或向下减速运动时，物体均处于超重状态，即不管物体如何运动，只要具有向上的加速度，物体就处于超重状态．
18．失重 0
【详解】
[1]阶段电梯减速上升，加速度向下，处于失重状态。
[2]阶段电梯加速上升，图象的面积表示速度增加量，阶段电梯减速上升，图象的面积表示速度减少量，由图可知，两部分面积相等，故60s时速度减小为0。
19．(1)见解析；(2)证明过程见解析；(3)不等，大于
【详解】
(1)物体受重力和支持力
(2)证明：因为物体处于平衡状态
根据牛顿第三定律，物体对台秤的压力
所以
(3)加速上升的电梯处于超重状态，此时物体对台秤的压力不等于物体所受重力，因此台秤的示数不等于重力。由于超重状态时物体对支持物的压力大于物体所受重力，即显示重量大于实际重量，所以台秤的示数比重力大。
【点睛】
平衡状态下合外力为0、通过牛顿第三定律进行相互作用力的转换、加速上升的电梯处于超重状态。
20．
【详解】
设平衡时橡皮筋的伸长量为x0
由平衡条件得：
kx0 =mg
向左加速时，若橡皮筋的伸长量为x，此时橡皮筋与竖直方向的夹角为
受力分析，小球竖直方向：
kxcos=mg
水平方向：
kxsin=ma
联立得：
由以上式子可得：
xcos= x0
设小球的高度变化，则：
代入数据可得：
答案第1页，共2页
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