2021-2022学年高一上学期物理鲁科版（2019）必修第一册5.5超重和失重 同步练习(Word版含答案)

5.5超重和失重
一、单选题
1．将一个装有水的矿泉水瓶由静止释放，下落过程中，瓶内的水（　　）
A．处于超重状态 B．处于失重状态
C．重量增加 D．重量减少
2．人站在电梯中随电梯一起运动，在下列过程中，人处于“失重状态”的是（　　）
A．电梯加速上升 B．电梯加速下降 C．电梯匀速上升 D．电梯减速下降
3．游乐园中，游客乘坐能加速或减速运动的升降机，可以体会超重或失重的感觉。下列描述正确的是（　　）
①当升降机加速上升时，游客是处在失重状态
②当升降机减速下降时，游客是处在超重状态
③当升降机减速上升时，游客是处在失重状态
④当升降机加速下降时，游客是处在超重状态
A．①② B．②③ C．①③ D．③④
4．在保证人身安全的情况下，某人从某一高度处竖直跳下到达水平地面．从脚尖着地、双腿逐渐弯曲到静止的过程中，下列分析正确的是
A．人一直向下做减速运动
B．人先向下做加速运动，后向下做减速运动
C．人一直处于失重状态
D．人一直处于超重状态
5．将货物由静止竖直向上吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v-t图象如图所示．以下判断不正确的是（ ）
A．前3 s内货物处于超重状态
B．前3 s内与最后2 s内货物的平均速度相同
C．最后2 s内货物只受重力作用
D．第3 s末至第5 s末的过程中，货物处于平衡状态
6．从飞机起飞后，攀升过程中，假设竖直方向向上先做加速运动后做减速运动，该过程飞行员(　　)
A．一直处于失重状态
B．一直处于超重状态
C．先处于失重状态，后处于超重状态
D．先处于超重状态，后处于失重状态
7．质量为60kg的人，站在升降机内的台秤上，测得体重为480 N，则升降机的运动应是（ ）
A．匀速上升或匀速下降
B．加速上升或加速下降
C．减速上升或加速下降
D．减速下降或加速上升
8．用一根绳吊起金属小桶，在桶的下部钻两个小孔A、B，当桶内盛满水时，水从A、B孔喷出，如图所示。当剪断绳，让小桶自由下落，如果空气阻力可以忽略，则在下落过程中（　　）
A．水继续以相同速度喷出 B．水将以较小速度喷出
C．水将以更大速度喷出 D．水将不再从小孔中喷出
9．有一个装有水的容器放在弹簧台秤上，容器内有一只木球被容器底部的细线拉住浸没在水中处于静止，当细线突然断开，小球上升的过程中，弹簧秤的示数与小球静止时相比较有（　　）
A．增大 B．变小 C．不变 D．无法确定
10．如图所示，质量为的粗糙斜面上有一质量为的木块在匀减速下滑，则地面受到的压力应（　　）
A．等于
B．大于
C．小于
D．无法确定
11．某同学把一体重计放在电梯的地板上，然后站在体重计上随电梯运动．他观察了体重计示数的变化情况．并记录下了几个特定时刻体重计的示数（表内时刻不表示先后顺序）．若已知t0时刻电梯静止，则（ ）
时刻 t0 t1 t2 t3 t4
体重计示数（kg） 50．0 55．0 50．0 45．0 50．0
A．t1和t2时刻物体所受重力不相同
B．t2和t4时刻电梯一定处于静止状态
C．t1时刻电梯一定在向上做加速运动
D．t1和t3时刻电梯运动的加速度方向一定相反
12．下列说法中正确的是(　　)
A．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态
B．蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态
C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态
D．游泳运动员仰卧在水面上静止不动时处于失重状态
13．在田径运动会跳高比赛中，小明成功跳过了1.7m的高度，若忽略空气阻力，则下列说法正确的是
A．小明起跳时地面对他的支持力与重力是一对平衡力
B．小明起跳以后在上升过程中处于超重状态
C．小明下降过程中处于失重状态
D．小明起跳以后在下降过程中重力消失了
14．一枚玩具火箭由地面竖直向上发射，其速度和时间的关系如图所示，则（ ）
A．t2﹣t3时间内，玩具火箭在向下运动
B．t1﹣t2时间内，玩具火箭处于失重状态
C．t2时刻玩具火箭距地面最远
D．t3时刻玩具火箭距地面最远
15．某实验小组在电梯内固定一个力传感器，在传感器下方悬挂一个重为10N的钩码，测出的力随时间的变化规律如图所示。则下列分析不正确的是（　　）
A．从t1到t2，钩码处于失重状态
B．从t3到t4，钩码处于超重状态
C．电梯可能开始在1楼，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在3楼
D．电梯可能开始在3楼，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在1楼
16．如图所示，电梯的顶部挂一个弹簧秤，其下端挂了一个质量为5kg的重物，电梯做匀速直线运动时，弹簧秤的示数为50N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为40N，关于电梯的运动，以下说法正确的是（取）（　　）
A．物体的重力变小了，物体处于失重状态
B．电梯一定向下做匀减速运动，加速度大小为
C．电梯可能向上做匀减速运动，加速度大小为
D．此时电梯运动的加速度方向一定向上
第II卷（非选择题）
请点击修改第II卷的文字说明
二、解答题
17．如图所示，电梯内有一台秤，上面放一个重物．当电梯做匀速直线运动时，台秤的示数为10N。在某时刻，电梯中的人观察到台秤的示数变为8N，取g=10，此时电梯运动的加速度的大小为多少，方向如何 电梯可能向什么方向运动
18．如图甲所示，用一细线悬挂一质量m=1.0kg的物块，在细线拉力F作用下，物块由静止开始竖直向上运动。某探究小组的同学用电脑描绘出物块运动的v-t图像如图乙所示。取重力加速度g=10m/s2。求∶
(1)物块在前4s内通过的位移；
(2)在前4s内细线对物块拉力F的最小值；在图丙所示的F-t坐标系中画出拉力F随时间t变化的图线。
试卷第2页，共2页
试卷第1页，共1页
参考答案
1．B
【详解】
在下落过程中，瓶子中的水随瓶子一起加速下落，加速度方向竖直向下，所以处于失重状态，故选B。
2．B
【详解】
当人在电梯中处于失重状态时，电梯加速度方向竖直向下，可能减速上升，也可能加速下降，故ACD不符合题意，B符合题意。
故选B。
3．B
【详解】
①当升降机加速上升时，乘客有向上的加速度，是由重力与升降机对乘客支持力的合力产生的。此时升降机对乘客的支持力大于乘客的重力，所以处于超重状态，①错误；
②当升降机减速下降时，具有向上的加速度，同理此时乘客也处于超重状态，②正确；
③当升降机减速上升时，具有向下的加速度，是由重力与升降机对乘客支持力的合力产生的，所以升降机对乘客的支持力小于乘客的重力。此时失重，③正确；
④当升降机加速下降时，也具有向下的加速度，同理可得此时处于失重状态，故④错误；
故选B。
【点睛】
4．B
【详解】
试题分析：人在脚尖刚着地时，重力大于支持力，故人仍将向下做加速运动；当重力等于支持力时速度达最大；此后开始减速直至静止；故人的运动过程为人先向下做加速运动，后向下做减速运动；故选项B正确．
考点：超重和失重
【名师点睛】根据人的受力及运动过程可分析其人在整个过程中的运动情况；本题考查人在跳下时的运动过程，要注意根据力和运动的关系进行分析求解．
5．C
【详解】
前3 s内货物向上做加速运动，处于超重状态，选项A正确；根据可知，前3 s内与最后2 s内货物的平均速度相同，均为，选项B正确； 最后2 s内货物做减速运动，故除受重力作用外还受向上的作用力，选项C错误；第3 s末至第5 s末的过程中，货物做运动运动，处于平衡状态，选项D正确；故选C．
【点睛】
解决本题的关键知道速度时间图线斜率，掌握图线与时间轴围成的面积表示的含义，要知道匀变速直线运动的平均速度可根据公式求解．
6．D
【详解】
飞机攀升过程中，假设竖直方向向上先做加速运动后做减速运动，飞机向上加速的过程中加速度的方向向上，处于超重状态；飞机向上减速的过程中加速度的方向向下，处于失重状态．
故选D
7．C
【详解】
对人进行受力分析，支持力小于重力，根据牛顿第二定律
加速度向下，所以升降机减速上升或加速下降。
故选C。
8．D
【详解】
小桶自由下落，处于完全失重状态，水与水之间没有压力，水也不再流出。
故选D。
9．B
【详解】
以容器和木球组成的整体研究对象，将细线割断，在木球上浮的过程中木球加速上升，加速度方向向上，木球上浮留下的空位由水来填充，所以相当一个与木球同样大小的水球向下加速运动，由于同样体积的木球质量小于水球的质量，所以整体存在失重现象，台秤的示数小于系统总重力，台秤的示数变小。
故选B。
10．B
【详解】
因为小滑块匀减速下滑，加速度沿斜面向上，斜面静止，所以整体处于超重状态，所以整体分析可得，地面对斜面的支持力大于整体的重力，根据牛顿第三定律得，地面受压力大于整体的重力。
故选B。
11．D
【解析】
试题分析： t1和t2时刻物体的质量并没有发生变化，所受重力也没有发生了变化．故A错误．t2和t4时刻电梯可能处于静止状态或者匀速直线运动状态，选项B错误；根据表格读数分析，t1时刻物体处于超重状态，根据牛顿第二定律分析得知，电梯的加速度方向向上．可能向上加速也可能向下减速，故C错误；t3时刻物体处于失重状态，物体具有向下的加速度，t1时刻物体处于超重状态，加速度方向向上，故t1和t3时刻电梯运动的加速度方向一定相反．故D正确．故选D．
考点：牛顿第二定律的应用
12．B
【详解】
体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时属于平衡状态，合力为零，所以拉力等于重力，不是超重也不是失重，A错；蹦床运动员在空中上升和下落过程中都只受重力作用，支持力或拉力为零，所以属于完全失重状态，B对；举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间处于平衡状态，合力为零，不是超重也不是失重，C错；游泳运动员仰卧在水面静止不动处于平衡状态，合力为零，不是超重也不是失重，D错．故答案选B．
思路分析：静止状态时，加速度为零，属于平衡状态，ACD错.蹦床运动员在空中上升和下落过程中加速度即为重力加速度，方向向下，都处于完全失重状态，B正确.
试题点评：考查超重和失重现象的判断，重力大于拉力属于失重，重力小于拉力属于超重．应该熟练掌握．
13．C
【详解】
小明起跳时加速度向上，受到的支持力大于重力，A错误，上升过程和下降过程，加速度向下，处于失重状态，B错误C正确，小明起跳以后在下降过程中仍受重力作用，D正确；
14．D
【详解】
ACD．由于0～t3时间内火箭的速度始终为正，即其运动的方向保持不变，则知火箭始终向上运动，在t3时刻火箭距地面最远．故AC错误，D正确．
B．t1﹣t2时间内，火箭做匀加速直线运动，加速度向上，处于超重状态．故B错误．
故选D.
15．C
【详解】
A．从t1到t2，钩码受到的拉力小于重力，处于失重状态，A正确；
B．从t3到t4，钩码受到的拉力大于重力，处于超重状态，B正确；
C．电梯从1楼开始，先加速上升，此时钩码处于超重状态，钩码受到的拉力应大于重力；接着匀速上升，此时钩码受到的拉力和重力相等；最后减速向上，此时钩码处于失重状态，钩码拉力小于重力，C错误；
D．电梯从3楼开始，先加速下降，此时钩码处于失重状态，钩码受到的拉力应小于重力；接着匀速向下，此时钩码受到的拉力和重力相等；最后减速向下，此时钩码处于超重状态，钩码拉力大于重力，D正确。
故选C。
16．C
【详解】
A．某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为40N，是物体对弹簧秤的拉力减小了，物体的重力没有发生变化，故A错误；
BCD．电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数为50N，则物体的重力为50N。在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为40N，对重物有
解得
方向竖直向下。则电梯的加速度大小为2m/s2，方向竖直向下，电梯可能向下做匀加速运动，也可能向上做匀减速运动，故BD错误，C 正确。
故选C。
17．2m/s2，方向向下；电梯可能加速向下运动，也可能减速向上运动。
【详解】
设向下为正方向，则对重物，由牛顿第二定律可知
解得
即电梯的加速度向下，电梯可能加速向下运动，也可能减速向上运动。
18．(1)12.5m；(2)7.5N，见解析
【详解】
(1) v-t图像的面积表示位移，可得物块在前4s内通过的位移为
(1)第1s内物体加速上升，由牛顿第二定律可得
由图乙可知a1=5m/s2，可得，第2s处于平衡状态，，最后2s减速上升，由图乙可知a1=2.5m/s2，由牛顿第二定律可得
可得，故在前4s内细线对物块拉力F的最小值为7.5N，F随时间t变化的图线如图所示
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