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 同步训练（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 同步训练（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 469.1KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-12-12 16:28:58 | ||
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文档简介
4.6超重和失重
一、单选题
1．如图所示是某同学站在力传感器上做下蹲－起立的动作时记录的压力F随时间t变化的图线，由图线可知该同学（ ）
A．体重约为800N B．做了两次下蹲－起立的动作
C．做了一次下蹲－起立的动作，且下蹲后约2s起立 D．下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态
2．在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，小丽同学站在体重计上，体重计示数为50kg，电梯运动过程中，某一段时间内小丽同学发现体重计示数如图所示。在这段时间内下列说法中正确的是（ ）
A．小丽同学的惯性变小了
B．电梯一定在竖直向下运动
C．小丽对体重计的压力小于体重计对小丽的支持力
D．电梯的加速度大小为，方向一定竖直向下
3．如图，站在电梯内的人质量为M，举起质量为m的木箱紧压在电梯的顶板上，当木箱和人共同以a的加速度随电梯加速上升时，测得木箱对顶板的压力为F。下列说法正确的是（ ）
A．人对电梯底板的压力大小为
B．人对电梯底板的压力大小为
C．人对木箱的推力大小为
D．人对木箱的推力大小为
4．如图所示，左图为大型游乐设施跳楼机，右图为其结构简图。跳楼机由静止从a自由下落到b，再从b开始以恒力制动竖直下落到c停下。已知跳楼机和游客的总质量为m，ab高度差为2h，bc高度差为h，重力加速度为g。则（ ）
A．从b到c，跳楼机和游客处于失重状态
B．从a到b，跳楼机座椅对游客的作用力与游客的重力大小相等
C．从a到b与从b到c的运动时间之比为2∶1
D．从b到c，跳楼机受到制动力的大小等于2mg
5．一质量为m的乘客乘坐竖直电梯上楼，其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示，速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是（ ）
A．时间内，v增大，
B．时间内，v减小，
C．时间内，v增大， D．时间内，v减小，
6．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
7．奥运会男子67公斤级举重比赛中，我国选手谌利军突破个人极限，最终获得金牌。如图所示是其抓举过程中杠铃竖直向上运动的v-t图像结合图像分析，下列说法正确的是（ ）
A．杠铃加速过程，惯性增大
B．杠铃在上升过程中始终处于超重状态
C．杠铃加速过程，其所受合外力先增大后减小
D．杠铃所受重力与人对杠铃的支持力是一对作用力与反作用力
8．倾角为、质量为M的斜面体始终静止在水平桌面上，质量为m的木块沿光滑斜面自由下滑。下列结论正确的是（ ）
A．斜面体处于超重状态
B．木块对斜面体的压力大小是
C．桌面对斜面体的摩擦力大小是
D．桌面对斜面体的支持力大小是
9．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
10．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
二、多选题
11．一个小孩在蹦床上做游戏，他从高处落至蹦床上后又弹起到原高度。小孩从高处开始下落到弹回原高度的整个过程中，他的运动速度随时间变化的关系如图所示，图中oa段和cd段为直线，其余段为曲线，则据此图象，以下说法正确的是（ ）
A．t2时刻，小孩开始与蹦床接触
B．t6时刻，小孩弹起到原高度
C．t3时刻，小孩处于完全失重状态
D．t5时刻，小孩处于完全失重状态
12．在某些地方到现在还要依靠滑铁索过江（如图甲），若把这滑铁索过江简化成图乙的模型，铁索的两个固定点A、B在同一水平面内，AB间的距离为L＝80m，绳索的最低点离AB间的垂直距离为h＝8m，若把绳索看作是圆弧，已知一质量m＝52kg的人借助滑轮（滑轮质量不计）滑到最低点的速度为10m/s（g取10m/s2），那么（ ）
A．在滑到最低点时人处于超重状态
B．下滑过程中人的机械能保持不变
C．人在滑到最低点时对绳索的压力为470N
D．人在滑到最低点时对绳索的压力为570N
13．为测量某栋居民楼高度及平均层高，小明同学将手机平放于该居民楼电梯地板上，在电梯从1楼运行到17楼的过程中，利用手机上的加速度传感器得到如图所示图像，以竖直向上为正，已知时，电梯处于静止状态，则（ ）
A．内手机处于失重状态 B．电梯运行最大速度为
C．电梯上升高度为 D．平均层高为
三、填空题
14．某实验小组利用DIS系统在电梯内研究超重和失重现象。他们在电梯地板上放置一个压力传感器，在传感器上放一个物块，如图甲所示。电梯从底层到达顶层的过程中，计算机显示出传感器所受压力大小随时间变化的关系如图乙所示。则从图乙中可以知道该物块的重力为____N，物块处于超重状态的时间段为____，处于失重状态的时间段为____。
15．质量是60kg的人站在升降机中的体重计上，如图所示。重力加速度取10m/s2，当升降机以2m/s2的加速度加速上升时，示数为___________ N；以3m/s2的加速度加速下降时，示数为___________ N。
16．重600N的小华站在保持静止的电梯中，电梯对小华的支持力___________600N，当电梯开始向下加速启动时，小华对电梯产生的压力___________600N。（两空均选填“大于”“等于”或“小于”）
17．如图所示，一电梯正以的加速度向下做匀加速运动，在电梯的顶部挂有一弹簧秤，弹簧秤下用一轻绳挂着一个质量为的物体，则弹簧秤的示数为_____，此时物体处于_____状态（选填“超重”或“失重”）（）
18．如图所示，一质量为60kg的人站在商场的电梯上，当电梯以a=3m/的加速度沿倾角的斜面加速向下运动时，人处_____状态（选填"超重"或"失重"），该人受到的支持力大小为_____N，该人受到的摩擦力大小为_____N。（g=10m/s2）
四、解答题
19．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。
20．如图甲所示，某同学在竖直上升的升降机内研究升降机的运动规律他在升降机的水平底板上安放了一台压力传感器（能及时准确显示压力大小），压力传感器上表而水平，上面放置了一个质量为的木块，在时刻升降机从地面由静止开始上升，在时上升了H，并且速度恰好减为零，他根据记录的压力数据绘制了压力随时间变化的关系图像，如图乙所示，请你根据题中所给条件和图像信息回答题中所给的内，升降机上升的高度H为多少？，（取）
21．将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中，如图所示，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．当箱以a＝2 m/s2加速度竖直向上做匀减速运动时，上顶板的压力传感器显示的压力为7.2 N，下底板的压力传感器显示的压力为12 N．(g＝10 m/s2)
(1)金属块的质量m为多少？
(2)若上顶板的压力传感器的示数是下底板的压力传感器示数的一半，试判断箱的运动情况．
(3)要使上顶板的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？
22．如图所示，在台秤的托盘上放一底面粗糙、倾角为θ的斜面体，质量为M，斜面上放一个质量为m的物体．如果斜面光滑，求物体从斜面上滑下过程中台秤的读数．
参考答案
1．C
2．D
3．B
4．C
5．D
6．C
7．C
8．C
9．B
10．A
11．BD
12．AD
13．CD
14．20 t1~t2 t3~t4
15．720 420
16．等于 小于
17． 失重
18．失重 492 144
19．(1)12.5m；(2)7.5N，
20．28m
21．(1)0.6 kg (2)向下或向上的匀速直线运动 (3)向上加速或向下减速，加速度大小为10 m/s2
22．第2页，共2页
第1页，共1页
一、单选题
1．如图所示是某同学站在力传感器上做下蹲－起立的动作时记录的压力F随时间t变化的图线，由图线可知该同学（ ）
A．体重约为800N B．做了两次下蹲－起立的动作
C．做了一次下蹲－起立的动作，且下蹲后约2s起立 D．下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态
2．在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，小丽同学站在体重计上，体重计示数为50kg，电梯运动过程中，某一段时间内小丽同学发现体重计示数如图所示。在这段时间内下列说法中正确的是（ ）
A．小丽同学的惯性变小了
B．电梯一定在竖直向下运动
C．小丽对体重计的压力小于体重计对小丽的支持力
D．电梯的加速度大小为，方向一定竖直向下
3．如图，站在电梯内的人质量为M，举起质量为m的木箱紧压在电梯的顶板上，当木箱和人共同以a的加速度随电梯加速上升时，测得木箱对顶板的压力为F。下列说法正确的是（ ）
A．人对电梯底板的压力大小为
B．人对电梯底板的压力大小为
C．人对木箱的推力大小为
D．人对木箱的推力大小为
4．如图所示，左图为大型游乐设施跳楼机，右图为其结构简图。跳楼机由静止从a自由下落到b，再从b开始以恒力制动竖直下落到c停下。已知跳楼机和游客的总质量为m，ab高度差为2h，bc高度差为h，重力加速度为g。则（ ）
A．从b到c，跳楼机和游客处于失重状态
B．从a到b，跳楼机座椅对游客的作用力与游客的重力大小相等
C．从a到b与从b到c的运动时间之比为2∶1
D．从b到c，跳楼机受到制动力的大小等于2mg
5．一质量为m的乘客乘坐竖直电梯上楼，其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示，速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是（ ）
A．时间内，v增大，
B．时间内，v减小，
C．时间内，v增大， D．时间内，v减小，
6．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
7．奥运会男子67公斤级举重比赛中，我国选手谌利军突破个人极限，最终获得金牌。如图所示是其抓举过程中杠铃竖直向上运动的v-t图像结合图像分析，下列说法正确的是（ ）
A．杠铃加速过程，惯性增大
B．杠铃在上升过程中始终处于超重状态
C．杠铃加速过程，其所受合外力先增大后减小
D．杠铃所受重力与人对杠铃的支持力是一对作用力与反作用力
8．倾角为、质量为M的斜面体始终静止在水平桌面上，质量为m的木块沿光滑斜面自由下滑。下列结论正确的是（ ）
A．斜面体处于超重状态
B．木块对斜面体的压力大小是
C．桌面对斜面体的摩擦力大小是
D．桌面对斜面体的支持力大小是
9．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
10．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
二、多选题
11．一个小孩在蹦床上做游戏，他从高处落至蹦床上后又弹起到原高度。小孩从高处开始下落到弹回原高度的整个过程中，他的运动速度随时间变化的关系如图所示，图中oa段和cd段为直线，其余段为曲线，则据此图象，以下说法正确的是（ ）
A．t2时刻，小孩开始与蹦床接触
B．t6时刻，小孩弹起到原高度
C．t3时刻，小孩处于完全失重状态
D．t5时刻，小孩处于完全失重状态
12．在某些地方到现在还要依靠滑铁索过江（如图甲），若把这滑铁索过江简化成图乙的模型，铁索的两个固定点A、B在同一水平面内，AB间的距离为L＝80m，绳索的最低点离AB间的垂直距离为h＝8m，若把绳索看作是圆弧，已知一质量m＝52kg的人借助滑轮（滑轮质量不计）滑到最低点的速度为10m/s（g取10m/s2），那么（ ）
A．在滑到最低点时人处于超重状态
B．下滑过程中人的机械能保持不变
C．人在滑到最低点时对绳索的压力为470N
D．人在滑到最低点时对绳索的压力为570N
13．为测量某栋居民楼高度及平均层高，小明同学将手机平放于该居民楼电梯地板上，在电梯从1楼运行到17楼的过程中，利用手机上的加速度传感器得到如图所示图像，以竖直向上为正，已知时，电梯处于静止状态，则（ ）
A．内手机处于失重状态 B．电梯运行最大速度为
C．电梯上升高度为 D．平均层高为
三、填空题
14．某实验小组利用DIS系统在电梯内研究超重和失重现象。他们在电梯地板上放置一个压力传感器，在传感器上放一个物块，如图甲所示。电梯从底层到达顶层的过程中，计算机显示出传感器所受压力大小随时间变化的关系如图乙所示。则从图乙中可以知道该物块的重力为____N，物块处于超重状态的时间段为____，处于失重状态的时间段为____。
15．质量是60kg的人站在升降机中的体重计上，如图所示。重力加速度取10m/s2，当升降机以2m/s2的加速度加速上升时，示数为___________ N；以3m/s2的加速度加速下降时，示数为___________ N。
16．重600N的小华站在保持静止的电梯中，电梯对小华的支持力___________600N，当电梯开始向下加速启动时，小华对电梯产生的压力___________600N。（两空均选填“大于”“等于”或“小于”）
17．如图所示，一电梯正以的加速度向下做匀加速运动，在电梯的顶部挂有一弹簧秤，弹簧秤下用一轻绳挂着一个质量为的物体，则弹簧秤的示数为_____，此时物体处于_____状态（选填“超重”或“失重”）（）
18．如图所示，一质量为60kg的人站在商场的电梯上，当电梯以a=3m/的加速度沿倾角的斜面加速向下运动时，人处_____状态（选填"超重"或"失重"），该人受到的支持力大小为_____N，该人受到的摩擦力大小为_____N。（g=10m/s2）
四、解答题
19．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。
20．如图甲所示，某同学在竖直上升的升降机内研究升降机的运动规律他在升降机的水平底板上安放了一台压力传感器（能及时准确显示压力大小），压力传感器上表而水平，上面放置了一个质量为的木块，在时刻升降机从地面由静止开始上升，在时上升了H，并且速度恰好减为零，他根据记录的压力数据绘制了压力随时间变化的关系图像，如图乙所示，请你根据题中所给条件和图像信息回答题中所给的内，升降机上升的高度H为多少？，（取）
21．将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中，如图所示，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．当箱以a＝2 m/s2加速度竖直向上做匀减速运动时，上顶板的压力传感器显示的压力为7.2 N，下底板的压力传感器显示的压力为12 N．(g＝10 m/s2)
(1)金属块的质量m为多少？
(2)若上顶板的压力传感器的示数是下底板的压力传感器示数的一半，试判断箱的运动情况．
(3)要使上顶板的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？
22．如图所示，在台秤的托盘上放一底面粗糙、倾角为θ的斜面体，质量为M，斜面上放一个质量为m的物体．如果斜面光滑，求物体从斜面上滑下过程中台秤的读数．
参考答案
1．C
2．D
3．B
4．C
5．D
6．C
7．C
8．C
9．B
10．A
11．BD
12．AD
13．CD
14．20 t1~t2 t3~t4
15．720 420
16．等于 小于
17． 失重
18．失重 492 144
19．(1)12.5m；(2)7.5N，
20．28m
21．(1)0.6 kg (2)向下或向上的匀速直线运动 (3)向上加速或向下减速，加速度大小为10 m/s2
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