4.6超重和失重（word版含答案）
文档属性
| 名称 | 4.6超重和失重（word版含答案） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.0MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-03-27 09:29:00 | ||
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文档简介
人教版必修第一册 4.6 超重和失重
一、单选题
1．如图所示，质量为m的小球挂在电梯的天花板上。电梯在以大小为g的加速度向下加速运动，小球（ ）
A．处于失重状态，所受拉力为mg B．处于失重状态，所受拉力为mg
C．处于超重状态，所受拉力为mg D．处于失重状态，所受拉力为mg
2．如图所示，某兴趣小组的同学为了研究竖直运动的电梯中物体的受力情况，在电梯地板上放置了一个压力传感器，将质量为4kg的物体放在传感器上。在电梯运动的某段过程中，传感器的示数为44N。重力加速度g取10m/s2对此过程的分析正确的是（ ）
A．物体受到的重力增加了4N B．电梯的加速度方向一定向上
C．电梯的加速度大小为4m/s2 D．电梯一定是在上升
3．蹦极是一项户外极限活动。某游客站在足够高的位置，用原长为20米的弹性绳（满足胡克定律）固定住后自由落下。弹性绳长24米时，重力与弹力大小相等，弹性绳长为30米到达最低点时向上弹起。忽略空气阻力的影响。在该游客的第一次下落过程中，以下说法正确的是（ ）
A．第一次下落过程中，游客能体验失重感的位移为20米
B．第一次下落过程中，游客能体验超重感的位移为8米
C．第一次下落24m时，游客的速度最大
D．第一次到达最低点时，游客的速度为0，加速度也为0
4．2021年5月15日，“天问一号”火星探测器平稳着陆火星；5月22日10：40，“祝融号”火星车安全驶离着陆平台到达火星表面，开始巡视探测，至7月17日，“祝融号”累计行驶突破。下列叙述正确的是（ ）
A．“5月22日10：40”指的是时间 B．“”指的是火星车的位移大小
C．“祝融号”从地球到火星过程中惯性保持不变 D．“天问一号”着陆火星的减速阶段处于失重状态
5．某同学把一体重计放在电梯的地板上，并将一重物放在体重计上。在电梯向上运动的过程中，观察体重计示数的变化情况，并记录了几个不同时刻体重计的示数如下表所示。已知时刻电梯静止，g取则（ ）
时刻
体重计示数/kg 50.0 60.0 50.0 40.0
A．时刻，物体的重力增加了100N
B．时刻，电梯一定处于静止状态
C．时刻，电梯的加速度大小为
D．和时刻电梯运动的加速度大小相等，方向相反
6．如图所示，原地纵跳摸高是篮球和羽毛球重要的训练项目。训练过程中，运动员先由静止下蹲一段距离，然后发力跳起摸到了一定的高度。关于摸高过程中各阶段的分析正确的是（ ）
A．运动员到达最高点时处于平衡状态
B．运动员离开地面后始终处于失重状态
C．运动员离开地面后在上升过程中处于超重状态
D．运动员能从地面起跳是由于地面对人的支持力大于人对地面的压力
7．小李同学用如下方法估测电梯在加速和减速过程中的加速度：将一体重秤水平地放在电梯底板上，他直立站在体重秤上并与电梯保持相对静止。在电梯加速上升时体重秤示数为，减速上升时示数为。已知该电梯加速和减速过程的加速度大小相同，则可知该电梯变速运动时加速度的大小为（ ）
A． B． C． D．
8．小明放学回家，乘坐电梯从1楼到10楼，经历向上加速、匀速和减速的过程，则（ ）
A．向上加速运动时，小明的惯性增大
B．向上减速运动时，小明的惯性减小
C．向上加速运动时，小明处于超重状态
D．向上匀速运动时，小明处于失重状态
9．如图为某同学制作的“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O，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，一在标尺上标记加速度的数值。当指针指向位置C时，以下判断正确的是（ ）
A．测量仪的速度方向向下 B．测量仪的速度方向向上
C．测量仪的加速度方向向下 D．测量仪的加速度方向向上
10．质量为m的物体，用细绳挂在电梯的天花板上。当电梯以0.2g的加速度竖直加速下降时，细绳对物体的拉力大小将（ ）
A．小于重力 B．等于重力
C．大于重力 D．等于零
11．2020年11月24日凌晨4时30分，长征五号运载火箭在中国海南文昌航天发射场点火，成功将嫦娥五号探测器送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。这是我国首次执行月球土壤采样返回任务，也是迄今为止我国执行的最为复杂的航天任务。下列说法正确的是（ ）
A．火箭从地球表面加速升空过程中由于远离地球，所以探测器所受重力减小，探测器处于失重状态
B．探测器落在月球表面，施加给月球的压力与月球对探测器的支持力是一对平衡力
C．探测器从月球表面点火升空加速时，探测器对喷出气体的作用力大于喷出气体对探测器的作用力
D．同一土壤样本在月球上受到的重力小于在地球上受到的重力，但惯性相同
12．站在升降机里的人，在下列那一种情况下，会出现失重现象（ ）
A．升降机匀速上升 B．升降机匀速下降 C．升降机加速上升 D．升降机加速下降
13．塔吊吊着某建筑材料竖直向上运动时的速度-时间图像如图所示，由图像可知，该建筑材料（ ）
A．前15s内先上升后下降
B．前15s内速度先增加后减小
C．前5s内处于失重状态
D．整个上升过程中的平均速度小于0.5m/s
14．如图所示，电梯内有一固定斜面，斜面与电梯右侧墙壁之间放一光滑小球，当电梯以的加速度匀加速上升时，电梯右侧墙壁对小球弹力为，当电梯以的加速度匀减速上升时，电梯右侧墙壁对小球弹力为，重力加速度为g，则（ ）
A． B．
C． D．
15．现在城市的滑板运动非常流行，在水平地面上一名滑板运动员双脚站在滑板上以一定速度向前滑行，在横杆前起跳并越过杆，从而使人与滑板分别从杆的上方、下方通过，如图所示，假设人和滑板运动过程中受到的各种阻力忽略不计，若运动员顺利地完成了该动作，最终仍落在滑板原来的位置上，则下列说法错误的是（ ）
A．运动员起跳时，双脚对滑板作用力的合力竖直向下
B．起跳时双脚对滑板作用力的合力向下偏后
C．运动员在空中最高点时处于失重状态
D．运动员在空中运动时，单位时间内速度的变化相同
二、填空题
16．某人在以的加速度下降的升降机中，则他处于________状态（填“超重或失重”），如果在升降机中最多能举起的物体，那么他在地面上最多能举起___________的物体．
17．某人在地面上最多能举起60 kg的物体，而在一个加速下降的电梯里最多能举起80 kg的物体．则电梯的加速度为________．若电梯以此加速度上升，则此人在电梯里最多能举起物体的质量________kg(g取10 m/s2)．
18．有一质量为50kg的人站在升降机底板上的台秤上，他从台秤的示数看到自己的体重减少了20％，则由此可以判断，此人处于_______状态（填“超重或失重”），升降机的加速度大小a为________m/s2，人对升降机的压力大小FN为_________N。（g取10m/s2）
三、解答题
19．小明住的楼房中有一部电梯，小明用了两种方法估测电梯在加速和减速过程中的加速度。
方法1 用测力计悬吊一个重物，保持测力计相对电梯静止，测得电梯上升加速时测力计读数为，减速时为。小明了解到该电梯加速和减速过程的加速度大小是相同的。由此，请估算电梯变速运动时加速度有多大？
方法2 用手机的加速度传感器测量电梯上升中由起动到停止的加速度。请描述此过程电梯的图像是怎样的。再用手机实地测一下看是怎样的。
20．竖直加速度计可以用来测量电梯在竖直方向运行时的加速度，由固定在轻弹簧上的小球和带刻度的小木板构成，构造如图。电梯静止时，指针指示零刻度线。弹簧下端小球的质量为0.2kg，图中小木板上相邻两刻度线之间的距离为1cm，长刻度线旁，标注了小球的加速度（电梯的加速度）。
（1）求弹簧的劲度系数；
（2）若指针恰好指示小木板上的5m/s2，请简要说出此时电梯的运动情况。
21．当在盛水的塑料瓶壁上扎一个小孔时，水会从小孔喷出，但释放水瓶，让水瓶自由下落，水却不会从小孔流出。这是为什么？
22．在电梯中，把一物体置于水平台秤上，台秤与力传感器相连，电梯先从静止加速上升，然后又匀速运动一段时间，最后停止运动；传感器的屏幕上显示出其所受的压力与时间的关系图像，如图所示（g取10 m/s2），则：
（1）电梯在启动阶段经历了多长时间的加速上升过程？
（2）该物体的重力是多少？电梯在超重和失重时物体的重力是否变化？
（3）算出电梯在超重和失重时的最大加速度分别是多大？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．B
3．C
4．C
5．D
6．B
7．C
8．C
9．C
10．A
11．D
12．D
13．B
14．A
15．B
16． 失重 48
17． 2.5 m/s2 48
18． 失重 2 400
19．(1)；(2)见解析
20．（1）；（2）加速下降或者减速上升
21．见解析
22．（1）4 s；（2）30 N；不变；（3） m/s2； m/s2
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．如图所示，质量为m的小球挂在电梯的天花板上。电梯在以大小为g的加速度向下加速运动，小球（ ）
A．处于失重状态，所受拉力为mg B．处于失重状态，所受拉力为mg
C．处于超重状态，所受拉力为mg D．处于失重状态，所受拉力为mg
2．如图所示，某兴趣小组的同学为了研究竖直运动的电梯中物体的受力情况，在电梯地板上放置了一个压力传感器，将质量为4kg的物体放在传感器上。在电梯运动的某段过程中，传感器的示数为44N。重力加速度g取10m/s2对此过程的分析正确的是（ ）
A．物体受到的重力增加了4N B．电梯的加速度方向一定向上
C．电梯的加速度大小为4m/s2 D．电梯一定是在上升
3．蹦极是一项户外极限活动。某游客站在足够高的位置，用原长为20米的弹性绳（满足胡克定律）固定住后自由落下。弹性绳长24米时，重力与弹力大小相等，弹性绳长为30米到达最低点时向上弹起。忽略空气阻力的影响。在该游客的第一次下落过程中，以下说法正确的是（ ）
A．第一次下落过程中，游客能体验失重感的位移为20米
B．第一次下落过程中，游客能体验超重感的位移为8米
C．第一次下落24m时，游客的速度最大
D．第一次到达最低点时，游客的速度为0，加速度也为0
4．2021年5月15日，“天问一号”火星探测器平稳着陆火星；5月22日10：40，“祝融号”火星车安全驶离着陆平台到达火星表面，开始巡视探测，至7月17日，“祝融号”累计行驶突破。下列叙述正确的是（ ）
A．“5月22日10：40”指的是时间 B．“”指的是火星车的位移大小
C．“祝融号”从地球到火星过程中惯性保持不变 D．“天问一号”着陆火星的减速阶段处于失重状态
5．某同学把一体重计放在电梯的地板上，并将一重物放在体重计上。在电梯向上运动的过程中，观察体重计示数的变化情况，并记录了几个不同时刻体重计的示数如下表所示。已知时刻电梯静止，g取则（ ）
时刻
体重计示数/kg 50.0 60.0 50.0 40.0
A．时刻，物体的重力增加了100N
B．时刻，电梯一定处于静止状态
C．时刻，电梯的加速度大小为
D．和时刻电梯运动的加速度大小相等，方向相反
6．如图所示，原地纵跳摸高是篮球和羽毛球重要的训练项目。训练过程中，运动员先由静止下蹲一段距离，然后发力跳起摸到了一定的高度。关于摸高过程中各阶段的分析正确的是（ ）
A．运动员到达最高点时处于平衡状态
B．运动员离开地面后始终处于失重状态
C．运动员离开地面后在上升过程中处于超重状态
D．运动员能从地面起跳是由于地面对人的支持力大于人对地面的压力
7．小李同学用如下方法估测电梯在加速和减速过程中的加速度：将一体重秤水平地放在电梯底板上，他直立站在体重秤上并与电梯保持相对静止。在电梯加速上升时体重秤示数为，减速上升时示数为。已知该电梯加速和减速过程的加速度大小相同，则可知该电梯变速运动时加速度的大小为（ ）
A． B． C． D．
8．小明放学回家，乘坐电梯从1楼到10楼，经历向上加速、匀速和减速的过程，则（ ）
A．向上加速运动时，小明的惯性增大
B．向上减速运动时，小明的惯性减小
C．向上加速运动时，小明处于超重状态
D．向上匀速运动时，小明处于失重状态
9．如图为某同学制作的“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O，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，一在标尺上标记加速度的数值。当指针指向位置C时，以下判断正确的是（ ）
A．测量仪的速度方向向下 B．测量仪的速度方向向上
C．测量仪的加速度方向向下 D．测量仪的加速度方向向上
10．质量为m的物体，用细绳挂在电梯的天花板上。当电梯以0.2g的加速度竖直加速下降时，细绳对物体的拉力大小将（ ）
A．小于重力 B．等于重力
C．大于重力 D．等于零
11．2020年11月24日凌晨4时30分，长征五号运载火箭在中国海南文昌航天发射场点火，成功将嫦娥五号探测器送入预定轨道，发射任务取得圆满成功。这是我国首次执行月球土壤采样返回任务，也是迄今为止我国执行的最为复杂的航天任务。下列说法正确的是（ ）
A．火箭从地球表面加速升空过程中由于远离地球，所以探测器所受重力减小，探测器处于失重状态
B．探测器落在月球表面，施加给月球的压力与月球对探测器的支持力是一对平衡力
C．探测器从月球表面点火升空加速时，探测器对喷出气体的作用力大于喷出气体对探测器的作用力
D．同一土壤样本在月球上受到的重力小于在地球上受到的重力，但惯性相同
12．站在升降机里的人，在下列那一种情况下，会出现失重现象（ ）
A．升降机匀速上升 B．升降机匀速下降 C．升降机加速上升 D．升降机加速下降
13．塔吊吊着某建筑材料竖直向上运动时的速度-时间图像如图所示，由图像可知，该建筑材料（ ）
A．前15s内先上升后下降
B．前15s内速度先增加后减小
C．前5s内处于失重状态
D．整个上升过程中的平均速度小于0.5m/s
14．如图所示，电梯内有一固定斜面，斜面与电梯右侧墙壁之间放一光滑小球，当电梯以的加速度匀加速上升时，电梯右侧墙壁对小球弹力为，当电梯以的加速度匀减速上升时，电梯右侧墙壁对小球弹力为，重力加速度为g，则（ ）
A． B．
C． D．
15．现在城市的滑板运动非常流行，在水平地面上一名滑板运动员双脚站在滑板上以一定速度向前滑行，在横杆前起跳并越过杆，从而使人与滑板分别从杆的上方、下方通过，如图所示，假设人和滑板运动过程中受到的各种阻力忽略不计，若运动员顺利地完成了该动作，最终仍落在滑板原来的位置上，则下列说法错误的是（ ）
A．运动员起跳时，双脚对滑板作用力的合力竖直向下
B．起跳时双脚对滑板作用力的合力向下偏后
C．运动员在空中最高点时处于失重状态
D．运动员在空中运动时，单位时间内速度的变化相同
二、填空题
16．某人在以的加速度下降的升降机中，则他处于________状态（填“超重或失重”），如果在升降机中最多能举起的物体，那么他在地面上最多能举起___________的物体．
17．某人在地面上最多能举起60 kg的物体，而在一个加速下降的电梯里最多能举起80 kg的物体．则电梯的加速度为________．若电梯以此加速度上升，则此人在电梯里最多能举起物体的质量________kg(g取10 m/s2)．
18．有一质量为50kg的人站在升降机底板上的台秤上，他从台秤的示数看到自己的体重减少了20％，则由此可以判断，此人处于_______状态（填“超重或失重”），升降机的加速度大小a为________m/s2，人对升降机的压力大小FN为_________N。（g取10m/s2）
三、解答题
19．小明住的楼房中有一部电梯，小明用了两种方法估测电梯在加速和减速过程中的加速度。
方法1 用测力计悬吊一个重物，保持测力计相对电梯静止，测得电梯上升加速时测力计读数为，减速时为。小明了解到该电梯加速和减速过程的加速度大小是相同的。由此，请估算电梯变速运动时加速度有多大？
方法2 用手机的加速度传感器测量电梯上升中由起动到停止的加速度。请描述此过程电梯的图像是怎样的。再用手机实地测一下看是怎样的。
20．竖直加速度计可以用来测量电梯在竖直方向运行时的加速度，由固定在轻弹簧上的小球和带刻度的小木板构成，构造如图。电梯静止时，指针指示零刻度线。弹簧下端小球的质量为0.2kg，图中小木板上相邻两刻度线之间的距离为1cm，长刻度线旁，标注了小球的加速度（电梯的加速度）。
（1）求弹簧的劲度系数；
（2）若指针恰好指示小木板上的5m/s2，请简要说出此时电梯的运动情况。
21．当在盛水的塑料瓶壁上扎一个小孔时，水会从小孔喷出，但释放水瓶，让水瓶自由下落，水却不会从小孔流出。这是为什么？
22．在电梯中，把一物体置于水平台秤上，台秤与力传感器相连，电梯先从静止加速上升，然后又匀速运动一段时间，最后停止运动；传感器的屏幕上显示出其所受的压力与时间的关系图像，如图所示（g取10 m/s2），则：
（1）电梯在启动阶段经历了多长时间的加速上升过程？
（2）该物体的重力是多少？电梯在超重和失重时物体的重力是否变化？
（3）算出电梯在超重和失重时的最大加速度分别是多大？
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
2．B
3．C
4．C
5．D
6．B
7．C
8．C
9．C
10．A
11．D
12．D
13．B
14．A
15．B
16． 失重 48
17． 2.5 m/s2 48
18． 失重 2 400
19．(1)；(2)见解析
20．（1）；（2）加速下降或者减速上升
21．见解析
22．（1）4 s；（2）30 N；不变；（3） m/s2； m/s2
答案第1页，共2页
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