第四章 6超重和失重能力提升练（Word版含答案）
文档属性
| 名称 | 第四章 6超重和失重能力提升练（Word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 5.3MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-01-17 15:15:13 | ||
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文档简介
2022版高中同步人教版必修第一册第四章6超重和失重能力提升练
一、多选题
1．如图所示，自由下落的小球下落一段时间后，与弹簧接触，从它接触弹簧开始，到弹簧压缩到最短的过程中，则（ ）
A．小球速度一直在减小
B．小球所受重力等于弹簧弹力时，小球速度最大
C．小球处于先失重后超重状态
D．小球加速度先减小后增大
2．人站在力传感器上完成了下蹲、起立的动作。观察计算机采集的图线，以下说法正确的是（ ）
A．人在传感器上下蹲时处于失重状态，人在传感器上起立时处于超重状态
B．失重时人的体重变小，超重时人的体重变大
C．人的质量是50Kg
D．人在下蹲时先失重再超重，起立时先超重再失重
3．如图所示，一个楔形物体M放在固定的粗糙斜面上，M上表面水平且光滑，下表面粗糙，在其上表面上放一光滑小球m，楔形物体由静止释放，则小球在碰到斜面前下列说法正确的是（ ）
A．小球做曲线运动
B．小球做直线运动
C．小球受到支持力小于自身重力
D．斜面受到地面向左摩擦力
4．如图所示是装满水的侧壁打有小孔的可乐瓶。当可乐瓶静止时，水会从小孔中流出来，忽略空气阻力，下列说法正确是（ ）
A．手握越紧，手对瓶子的摩擦力越大
B．将可乐瓶整直上抛，在上升过程中水不会从小孔流出
C．可乐瓶掉进沙坑时，水从小孔流出的速度比静止时流速大
D．握力大，瓶子形变严重，手对瓶作用力仍等于瓶子重力
二、单选题
5．一质量为2kg的质点在水平力的作用下沿粗糙的水平面做直线运动，v－t图象如图所示，已知质点与水平面间的动摩擦因数为μ=0.1，g取10m/s2，则（ ）
A．4s内质点的位移为10m
B．前2s内和后2s内加速度大小之比为4：1
C．4s内质点的平均速度大小为3m/s
D．前2s内和后2s内水平力的大小之比为4：1
6．如图所示，蹦板是一种极限体育项目，运动员从高处跳下，弹性绳被拉伸前做自由落体运动，弹性绳被拉伸后在弹性绳的缓冲作用下，运动员下落一定高度后速度减为零。 从弹性绳开始张紧到运动员下落到最低点的过程中，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．运动员的加速度不变 B．运动员的加速度一直增大
C．运动员一直处于失重状态 D．运动员先处于失重状态后处于超重状态
7．某跳高运动员在运动会中成功跳过了1.7m的高度。不计空气阻力，则运动员在空中
A．一直处于超重状态
B．一直处于失重状态
C．上升处于超重，下降处于失重
D．上升处于失重，下降处于超重
8．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在竖直方向做匀变速直线运动，若物体处于失重状态，则（ ）
A．升降机的加速度方向竖直向下 B．台秤示数为mg+ma
C．升降机一定向上运动 D．升降机一定做加速运动
9．如图所示，物体B上表面水平，当A、B相对静止一起沿光滑斜面C下滑时，斜面C保持静止不动，则下列判断正确的有（ ）
A．物体B上表面可能光滑
B．物体B和斜面C都只受4个力作用
C．斜面C受水平面的摩擦力方向一定水平向右
D．水平面对斜面C的支持力大小等于三物体的重力大小之和
10．乘坐摩天轮观光是广大青少年喜爱的种户外娱乐活动，如图所示是欢乐海岸的“顺德眼”，某同学乘坐摩天轮随座舱在竖直面内做匀速圆周运动．下列说法正确的是（ ）
A．摩天轮转成一周的过程中，该同学的速度不变
B．摩天轮转动一周的过程中，该同学一直处于超重状态
C．摩天轮转动过程中，该同学的机械能守恒
D．该同学从顶端往下到最低点的过程中，座椅对他的支持力一直做负功
11．在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数为50 kg，当地的重力加速度为g．电梯运动过程中，某一段时间内晓敏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．晓敏同学所受的重力变小了
B．电梯的加速度大小为0.8 g，方向竖直向下
C．电梯的加速度大小为0.8 g，方向竖直向上
D．电梯的加速度大小为0.2 g，方向竖直向下
12．某电梯中放置一体重计，一乘客站在体重计上并保持姿态不变．如图，当电梯由静止开始加速上升时，体重计的示数将( )
A．变小 B．变大 C．不变 D．为零
13．如图所示，某段时间内站立在体重计上的一位同学完成下蹲动作。下列图像能反应体重计示数随时间变化的是（ ）
A． B．
C． D．
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案
1．BCD
【详解】
AB．开始于弹簧接触时，压缩量很小，因此弹簧对小球向上的弹力小于向下重力，此时合外力大小
方向向下；此时小球继续做加速运动；随着压缩量的增加，弹力增大，故合外力减小，当
合外力为零，此时速度最大；由于惯性物体继续向下运动，此时合外力大小为
方向向上，物体减速，随着压缩量增大，物体合外力增大，当速度为零时，合外力最大。故整个过程中物体合力先减小后增大，速度先增大后减小，最后为零。A错误B正确；
CD．故整个过程中物体合力先减小后增大，方向先向上后向下，则根据牛顿第二定律，加速度先向下然后在向上，故小球先失重，后超重，CD正确。
故选BCD。
2．CD
【详解】
ABD．人在下蹲的过程先向下加速运动，然后在向下减速运动，根据超重和失重的判断条件，在下蹲时先是失重，然后是超重；同理，人在起立的时候，先超重再失重，但是不管是超重还是失重，人的体重不会发生变化，所以AB错误，D正确；
C．根据图示，人在达到平衡，即既不超重也不失重时，人的重力为500N，所以人的体重为50Kg，所以C正确。
故选CD。
3．BCD
【详解】
AB．据题意，小球是光滑的，竖直方向上受到重力和M的支持力，当劈形物体从静止开始释放后，M对小球的支持力减小，小球的合力方向竖直向下，则小球沿竖直向下方向运动，直到碰到斜面前，故其运动轨迹是竖直向下的直线，选项B正确，A错误；
C．小球加速度沿斜面向下，将加速度分解为水平方向和竖直方向，竖直方向加速度向下，小球处于失重状态，则小球受到支持力小于自身重力，选项C正确；
D．对整体而言，因斜劈M有向左的加速度的分量，故斜面受到地面向左摩擦力，选项D正确。
故选BCD。
【名师点睛】
本题关键要抓住题设的条件：小球是光滑的，根据牛顿第一及第二定律分析其运动情况；注意整体法和隔离法的应用。
4．BD
【详解】
A．瓶子保持静止，受力平衡，对瓶子受力分析，受重力和竖直向上静摩擦力，二力平衡，因而静摩擦力等于重力；握力增加后，瓶子掉不下，依然保持静止，静摩擦力还是等于重力，A错误；
BC．无论是让可乐瓶竖直下落，还是平抛、斜抛和竖直上抛，加速度均为向下的g，水处于完全失重状态，则水在小孔处产生的压强为零，则水不会从小孔中流出，故B正确，C错误；
D．握力大，瓶子形变严重，瓶子掉不下，依然保持静止，故手对瓶作用力仍等于瓶子重力，D正确；
故选BD。
5．B
【详解】
v－t图象的斜率表示加速度，由图可知，该质点在前2s内的加速度大小为
a1=4m/s2
后2s内的加速度大小为
a2=1m/s2
则
a1：a2=4：1
0～2s时间内质点减速，摩擦力方向与速度方向相反，故与加速度方向相同，有
F1＋f=ma1
2～4s质点加速，摩擦力方向与速度方向相反，故与加速度方向相反，有
F2－f=ma2
式中
f=μmg=0.1×2×10N=2N
可得
F1=6N，F2=4N
即
F1：F2=3：2
v－t图象与坐标轴围成的面积表示位移，可得4s内质点的位移为
x=6m
平均速度为
=1.5m/s
故选B。
6．D
【详解】
弹性绳拉展前运动员只受重力，加速度为重力加速度，处于完全失重状态，弹性绳拉展后，开始拉力小于重力，加速度逐渐减小，加速度方向向下，还处于失重状态，当拉力大于重力，加速度逐渐增大，运动员加速度方向向上，运动员处于超重状态。所以弹性绳拉展后运动员先处于失重状态，后处于超重状态。
故选D。
7．B
【详解】
在空中，不计空气阻力，无论上升还是下降只受重力，有向下的重力加速度，是处于完全失重状态，B正确，ACD错误。
故选：B。
8．A
【分析】
由于测出的人的体重比真实的体重小，说明人处于失重状态，据此可以判断出合理的加速度的方向；根据牛顿第二定律，可以判断人的加速度的方向，进而可以判断升降机的运动状态．
【详解】
A、由于测得体重为mg，人对台秤的压力小于人的重力，对于人来说应该是有向下的合力，根据牛顿第二定律F=ma可知人有向下的加速度，那么升降机也就有向下的加速度，此时可以是向下加速，也可以是向上减速;所以A选项正确.
B、根据牛顿第二定律F=ma可知人有向下的加速度，那么升降机也就有向下的加速度，所以台秤示数减少ma，则示数为;故B错误.
C、D、升降机有向下的加速度，此时可以是向下加速，也可以是向上减速，且速度可以向上或向下;故 C，D均错误.
故选A.
【点睛】
本题主要是考查对超重失重现象的理解，并利用牛顿第二定律来求物体的加速度，判断运动情况．
9．B
【详解】
A．对AB整体受力分析，受重力、支持力，没有摩擦力，整体是沿斜面向下做匀加速直线运动，物体A做匀加速直线运动，加速度不为零，故合力不为零且方向沿着斜面向下，必受摩擦力，A错误；
B．斜面C光滑，对AB整体受力分析，受重力、支持力，加速下滑。所以B受到重力、A对B的压力、C对B的支持力和A对B的摩擦力4个力作用；对C分析可知，C静止，受力平衡。C受到重力、地面对它的支持力、B对C的压力和地面对C的摩擦力4个力作用，B正确；
C．对C分析可知，斜面受到B的向右下方的压力，则需要向左的地面的摩擦力与之平衡，C错误；
D．选取ABC的整体为研究的对象，AB匀加速运动，加速度为向左下方，处于失重状态，所以水平面对物体C的支持力小于三物体的重力大小之和，D错误。
故选B。
10．D
【详解】
A．摩天轮转成一周的过程中，该同学的速度大小不变，方向不断变化，选项A错误；
B．摩天轮转动一周的过程中，在圆心以下时，加速度有向上的分量，该同学处于超重状态；在圆心以上时，加速度有向下的分量，该同学处于失重状态，选项B错误；
C．摩天轮转动过程中，该同学的动能不变，重力势能不断变化，则机械能不守恒，选项C错误；
D．该同学从项端往下到最低点的过程中，座椅对他的支持力向上，对人一直做负功，选项D正确。
故选D。
11．D
【详解】
体重计示数小于体重说明晓敏对体重计的压力小于重力，并不是体重变小．故A错误；
以人为研究对象，mg-FN=ma 求得：，方向向下．故D正确，BC错误．故选D.
12．B
【详解】
当电梯加速上升时，由于加速度向上，故人处于超重状态，体重计的示数将变大，故B正确，ACD错误．故选B．
点睛：本题考查超重和失重的应用，要注意明确只要加速度向上，物体即处于超重状态，只要加速度向下，物体即处于失重状态．
13．C
【详解】
人下蹲的过程可以分成两段：人在加速下蹲的过程中，有向下的加速度，处于失重状态，根据牛顿第二定律可知
此时人对传感器的压力小于人的重力的大小，在减速下蹲的过程中，加速度方向向上，处于超重状态，根据牛顿第二定律可知
此时人对传感器的压力大于人的重力的大小。
故选C。
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、多选题
1．如图所示，自由下落的小球下落一段时间后，与弹簧接触，从它接触弹簧开始，到弹簧压缩到最短的过程中，则（ ）
A．小球速度一直在减小
B．小球所受重力等于弹簧弹力时，小球速度最大
C．小球处于先失重后超重状态
D．小球加速度先减小后增大
2．人站在力传感器上完成了下蹲、起立的动作。观察计算机采集的图线，以下说法正确的是（ ）
A．人在传感器上下蹲时处于失重状态，人在传感器上起立时处于超重状态
B．失重时人的体重变小，超重时人的体重变大
C．人的质量是50Kg
D．人在下蹲时先失重再超重，起立时先超重再失重
3．如图所示，一个楔形物体M放在固定的粗糙斜面上，M上表面水平且光滑，下表面粗糙，在其上表面上放一光滑小球m，楔形物体由静止释放，则小球在碰到斜面前下列说法正确的是（ ）
A．小球做曲线运动
B．小球做直线运动
C．小球受到支持力小于自身重力
D．斜面受到地面向左摩擦力
4．如图所示是装满水的侧壁打有小孔的可乐瓶。当可乐瓶静止时，水会从小孔中流出来，忽略空气阻力，下列说法正确是（ ）
A．手握越紧，手对瓶子的摩擦力越大
B．将可乐瓶整直上抛，在上升过程中水不会从小孔流出
C．可乐瓶掉进沙坑时，水从小孔流出的速度比静止时流速大
D．握力大，瓶子形变严重，手对瓶作用力仍等于瓶子重力
二、单选题
5．一质量为2kg的质点在水平力的作用下沿粗糙的水平面做直线运动，v－t图象如图所示，已知质点与水平面间的动摩擦因数为μ=0.1，g取10m/s2，则（ ）
A．4s内质点的位移为10m
B．前2s内和后2s内加速度大小之比为4：1
C．4s内质点的平均速度大小为3m/s
D．前2s内和后2s内水平力的大小之比为4：1
6．如图所示，蹦板是一种极限体育项目，运动员从高处跳下，弹性绳被拉伸前做自由落体运动，弹性绳被拉伸后在弹性绳的缓冲作用下，运动员下落一定高度后速度减为零。 从弹性绳开始张紧到运动员下落到最低点的过程中，忽略空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．运动员的加速度不变 B．运动员的加速度一直增大
C．运动员一直处于失重状态 D．运动员先处于失重状态后处于超重状态
7．某跳高运动员在运动会中成功跳过了1.7m的高度。不计空气阻力，则运动员在空中
A．一直处于超重状态
B．一直处于失重状态
C．上升处于超重，下降处于失重
D．上升处于失重，下降处于超重
8．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在竖直方向做匀变速直线运动，若物体处于失重状态，则（ ）
A．升降机的加速度方向竖直向下 B．台秤示数为mg+ma
C．升降机一定向上运动 D．升降机一定做加速运动
9．如图所示，物体B上表面水平，当A、B相对静止一起沿光滑斜面C下滑时，斜面C保持静止不动，则下列判断正确的有（ ）
A．物体B上表面可能光滑
B．物体B和斜面C都只受4个力作用
C．斜面C受水平面的摩擦力方向一定水平向右
D．水平面对斜面C的支持力大小等于三物体的重力大小之和
10．乘坐摩天轮观光是广大青少年喜爱的种户外娱乐活动，如图所示是欢乐海岸的“顺德眼”，某同学乘坐摩天轮随座舱在竖直面内做匀速圆周运动．下列说法正确的是（ ）
A．摩天轮转成一周的过程中，该同学的速度不变
B．摩天轮转动一周的过程中，该同学一直处于超重状态
C．摩天轮转动过程中，该同学的机械能守恒
D．该同学从顶端往下到最低点的过程中，座椅对他的支持力一直做负功
11．在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数为50 kg，当地的重力加速度为g．电梯运动过程中，某一段时间内晓敏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．晓敏同学所受的重力变小了
B．电梯的加速度大小为0.8 g，方向竖直向下
C．电梯的加速度大小为0.8 g，方向竖直向上
D．电梯的加速度大小为0.2 g，方向竖直向下
12．某电梯中放置一体重计，一乘客站在体重计上并保持姿态不变．如图，当电梯由静止开始加速上升时，体重计的示数将( )
A．变小 B．变大 C．不变 D．为零
13．如图所示，某段时间内站立在体重计上的一位同学完成下蹲动作。下列图像能反应体重计示数随时间变化的是（ ）
A． B．
C． D．
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案
1．BCD
【详解】
AB．开始于弹簧接触时，压缩量很小，因此弹簧对小球向上的弹力小于向下重力，此时合外力大小
方向向下；此时小球继续做加速运动；随着压缩量的增加，弹力增大，故合外力减小，当
合外力为零，此时速度最大；由于惯性物体继续向下运动，此时合外力大小为
方向向上，物体减速，随着压缩量增大，物体合外力增大，当速度为零时，合外力最大。故整个过程中物体合力先减小后增大，速度先增大后减小，最后为零。A错误B正确；
CD．故整个过程中物体合力先减小后增大，方向先向上后向下，则根据牛顿第二定律，加速度先向下然后在向上，故小球先失重，后超重，CD正确。
故选BCD。
2．CD
【详解】
ABD．人在下蹲的过程先向下加速运动，然后在向下减速运动，根据超重和失重的判断条件，在下蹲时先是失重，然后是超重；同理，人在起立的时候，先超重再失重，但是不管是超重还是失重，人的体重不会发生变化，所以AB错误，D正确；
C．根据图示，人在达到平衡，即既不超重也不失重时，人的重力为500N，所以人的体重为50Kg，所以C正确。
故选CD。
3．BCD
【详解】
AB．据题意，小球是光滑的，竖直方向上受到重力和M的支持力，当劈形物体从静止开始释放后，M对小球的支持力减小，小球的合力方向竖直向下，则小球沿竖直向下方向运动，直到碰到斜面前，故其运动轨迹是竖直向下的直线，选项B正确，A错误；
C．小球加速度沿斜面向下，将加速度分解为水平方向和竖直方向，竖直方向加速度向下，小球处于失重状态，则小球受到支持力小于自身重力，选项C正确；
D．对整体而言，因斜劈M有向左的加速度的分量，故斜面受到地面向左摩擦力，选项D正确。
故选BCD。
【名师点睛】
本题关键要抓住题设的条件：小球是光滑的，根据牛顿第一及第二定律分析其运动情况；注意整体法和隔离法的应用。
4．BD
【详解】
A．瓶子保持静止，受力平衡，对瓶子受力分析，受重力和竖直向上静摩擦力，二力平衡，因而静摩擦力等于重力；握力增加后，瓶子掉不下，依然保持静止，静摩擦力还是等于重力，A错误；
BC．无论是让可乐瓶竖直下落，还是平抛、斜抛和竖直上抛，加速度均为向下的g，水处于完全失重状态，则水在小孔处产生的压强为零，则水不会从小孔中流出，故B正确，C错误；
D．握力大，瓶子形变严重，瓶子掉不下，依然保持静止，故手对瓶作用力仍等于瓶子重力，D正确；
故选BD。
5．B
【详解】
v－t图象的斜率表示加速度，由图可知，该质点在前2s内的加速度大小为
a1=4m/s2
后2s内的加速度大小为
a2=1m/s2
则
a1：a2=4：1
0～2s时间内质点减速，摩擦力方向与速度方向相反，故与加速度方向相同，有
F1＋f=ma1
2～4s质点加速，摩擦力方向与速度方向相反，故与加速度方向相反，有
F2－f=ma2
式中
f=μmg=0.1×2×10N=2N
可得
F1=6N，F2=4N
即
F1：F2=3：2
v－t图象与坐标轴围成的面积表示位移，可得4s内质点的位移为
x=6m
平均速度为
=1.5m/s
故选B。
6．D
【详解】
弹性绳拉展前运动员只受重力，加速度为重力加速度，处于完全失重状态，弹性绳拉展后，开始拉力小于重力，加速度逐渐减小，加速度方向向下，还处于失重状态，当拉力大于重力，加速度逐渐增大，运动员加速度方向向上，运动员处于超重状态。所以弹性绳拉展后运动员先处于失重状态，后处于超重状态。
故选D。
7．B
【详解】
在空中，不计空气阻力，无论上升还是下降只受重力，有向下的重力加速度，是处于完全失重状态，B正确，ACD错误。
故选：B。
8．A
【分析】
由于测出的人的体重比真实的体重小，说明人处于失重状态，据此可以判断出合理的加速度的方向；根据牛顿第二定律，可以判断人的加速度的方向，进而可以判断升降机的运动状态．
【详解】
A、由于测得体重为mg，人对台秤的压力小于人的重力，对于人来说应该是有向下的合力，根据牛顿第二定律F=ma可知人有向下的加速度，那么升降机也就有向下的加速度，此时可以是向下加速，也可以是向上减速;所以A选项正确.
B、根据牛顿第二定律F=ma可知人有向下的加速度，那么升降机也就有向下的加速度，所以台秤示数减少ma，则示数为;故B错误.
C、D、升降机有向下的加速度，此时可以是向下加速，也可以是向上减速，且速度可以向上或向下;故 C，D均错误.
故选A.
【点睛】
本题主要是考查对超重失重现象的理解，并利用牛顿第二定律来求物体的加速度，判断运动情况．
9．B
【详解】
A．对AB整体受力分析，受重力、支持力，没有摩擦力，整体是沿斜面向下做匀加速直线运动，物体A做匀加速直线运动，加速度不为零，故合力不为零且方向沿着斜面向下，必受摩擦力，A错误；
B．斜面C光滑，对AB整体受力分析，受重力、支持力，加速下滑。所以B受到重力、A对B的压力、C对B的支持力和A对B的摩擦力4个力作用；对C分析可知，C静止，受力平衡。C受到重力、地面对它的支持力、B对C的压力和地面对C的摩擦力4个力作用，B正确；
C．对C分析可知，斜面受到B的向右下方的压力，则需要向左的地面的摩擦力与之平衡，C错误；
D．选取ABC的整体为研究的对象，AB匀加速运动，加速度为向左下方，处于失重状态，所以水平面对物体C的支持力小于三物体的重力大小之和，D错误。
故选B。
10．D
【详解】
A．摩天轮转成一周的过程中，该同学的速度大小不变，方向不断变化，选项A错误；
B．摩天轮转动一周的过程中，在圆心以下时，加速度有向上的分量，该同学处于超重状态；在圆心以上时，加速度有向下的分量，该同学处于失重状态，选项B错误；
C．摩天轮转动过程中，该同学的动能不变，重力势能不断变化，则机械能不守恒，选项C错误；
D．该同学从项端往下到最低点的过程中，座椅对他的支持力向上，对人一直做负功，选项D正确。
故选D。
11．D
【详解】
体重计示数小于体重说明晓敏对体重计的压力小于重力，并不是体重变小．故A错误；
以人为研究对象，mg-FN=ma 求得：，方向向下．故D正确，BC错误．故选D.
12．B
【详解】
当电梯加速上升时，由于加速度向上，故人处于超重状态，体重计的示数将变大，故B正确，ACD错误．故选B．
点睛：本题考查超重和失重的应用，要注意明确只要加速度向上，物体即处于超重状态，只要加速度向下，物体即处于失重状态．
13．C
【详解】
人下蹲的过程可以分成两段：人在加速下蹲的过程中，有向下的加速度，处于失重状态，根据牛顿第二定律可知
此时人对传感器的压力小于人的重力的大小，在减速下蹲的过程中，加速度方向向上，处于超重状态，根据牛顿第二定律可知
此时人对传感器的压力大于人的重力的大小。
故选C。
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