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 | 6.6MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-10 22:26:00 | ||
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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
1．2021年7月27日，在东京奥运会跳水女子双人十米跳台决赛中，中国选手夺得冠军。运动员准备起跳时的情景如图所示。下列过程中，运动员处于超重状态的是（ ）
A．运动员起跳重心加速上升的过程
B．运动员离开跳台上升的过程
C．运动员从最高点下落到水面的过程
D．运动员加速入水的过程
2．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
3．下列有关说法中，正确的是（ ）
A．作用力与反作用力作用在同一物体上 B．静止的物体可能受到摩擦力的作用
C．物体处于完全失重状态就是不受重力的作用 D．安全带生命带，使用安全带可以减小驾乘人员的惯性
4．下列运动状态中，物体处于超重状态的是（ ）
A．和电梯一起加速下降的物体 B．和电梯一起减速上升的物体
C．和电梯一起减速下降的物体 D．和电梯一起匀速运动的物体
5．跳水比赛是我国的传统优势项目，在第32届东京奥运会上我国运动员全红婵正在进行跳台跳水比赛，若只研究运动员在空中下落过程，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．运动员在下落过程中处于超重状态
B．前一半位移用的时间长，后一半位移用的时间短
C．运动员在下落过程中，感觉水面在匀速上升
D．前一半时间内位移大，后一半时间内位移小
6．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
7．某校把跳长绳作为一项常规运动项目，其中一种运动方式为，一支队伍抽12人一起进长绳，计同步一起跳的个数，在2021年的比赛中该校2023届潮勇班一次性跳了59下并打破记录，根据跳绳的过程中情景，下列说法正确的是（ ）
A．学生起跳离开地面前的瞬间，学生受到的重力与地面对学生的支持力大小相等
B．学生起跳离开地面前的瞬间，学生处于失重状态
C．学生起跳离开地面前的瞬间，学生对地面的压力就是学生受到重力
D．学生从最高点开始下落的过程中，先处于完全失重，再处于失重最后再处于超重状态
8．在升降机的地板上放有一质量为m的物体，升降机竖直向上运动过程中，上升的高度h与时间t的关系图像如图所示。和时刻升降机地板对物体的支持力大小分别为和，重力加速度为g，下面说法正确的是（ ）
A．一定大于 B．一定小于 C．一定大于mg D．可能等于mg
9．图为一种新型弹跳鞋。当人穿着鞋从高处跳下压缩弹簧后，人就会向上弹起，进而带动弹跳鞋跳跃。假设弹跳鞋对人的作用力类似于弹簧弹力且人始终在竖直方向上运动，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．人向上弹起的过程中，始终处于超重状态
B．人向上弹起的过程中，鞋对人的作用力与人对鞋的作用力是一对相互作用力
C．弹簧压缩到最低点时，鞋对人的作用力与人所受的重力是一对平衡力
D．从最高点下落至最低点的过程，人先做匀加速运动后做匀减速运动
10．下列说法中正确的是（ ）
A．东京奥运会女子双人跳台决赛中，陈芋汐、张家齐在空中加速下落时，处于超重状态
B．陈芋汐/张家齐在空中加速下落时，不受重力作用
C．游乐场中的升降机加速上升时，升降机中的乘客处于超重状态
D．游乐场中的升降机加速上升时，升降机中的乘客处于失重状态
11．如图所示，一个小球用竖直悬挂的轻绳和斜向下的轻质弹簧栓接在一起处于静止状态，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧可能处于拉伸状态
B．剪掉轻绳的瞬间，小球处于完全失重状态
C．剪掉轻绳的瞬间，小球的加速度大于g
D．剪掉细绳以后小球将向下摆动做圆周运动
12．小明站在电梯内的体重计上，电梯静止时体重计示数为50kg，若电梯在竖直方向运动过程中，他看到体重计的示数为45kg时，取重力加速度g=10m/s2。下面说法中正确是（ ）
A．电梯可能在加速上升，加速度大小为9m/s2
B．电梯可能在加速上升，加速度大小为1m/s2
C．电梯可能在减速上升，加速度大小为1m/s2
D．电梯可能在减速下降，加速度大小为9m/s2
13．图示为水平面上一质量m=10kg的货物在吊车作用下竖直向上运动过程的v -t图像，以下判断正确的是（ ）
A．前3s内货物处于失重状态
B．货物能上升的最大高度为27m
C．第7s末货物回到了出发点
D．前3s内货物的平均速度大于最后2s内的平均速度
14．如图所示，质量为的滑块沿质量为的斜面下滑，接触面光滑，斜面静止在水平面上，已知重力加速度为g，则在滑块下滑的过程中（ ）
A．滑块重力将减小
B．滑块处于超重状态
C．水平面对斜面没有摩擦力
D．水平面对斜面的支持力小于
15．由航天员翟志刚、王亚平和叶光富执行的载人飞行任务是我国空间站建设的重要任务之一、空间站是一个特别的太空实验室，绕地球运行时，其中的物体将处于完全失重状态。下列实验在运行的空间站中可以进行的是（ ）
A．用牛顿管观察轻重不同的物体下落的快慢
B．用牛顿第二定律测物体质量
C．如图测量静摩擦力的大小随拉力的变化
D．用“体重计”测量人的质量
二、填空题
16．一个弹簧测力计最多只能挂上60 kg的物体，在以5 m/s2 的加速度下降的电梯中，则它最多能挂上_____kg的物体．如果在电梯内，弹簧测力计最多只能挂上40 kg的物体，则加速度大小为________ m/s2．电梯的运行方式为____________________(指明加速或减速以及运动方向)．(g取10 m/s2)
17．某同学为了探究超重与失重现象，在学校大楼的电梯里面进行实验，用一个弹簧测力计悬吊一个苹果，如图所示，观察弹簧测力计的示数变化情况．他发现：在电梯从1楼开始上升直达8楼停下的过程中，弹簧测力计的读数先是2.2N，然后稳定在2N，最后变为1.7N．电梯起动时的加速度大小为________，电梯减速时的加速度大小为________．（g取）
18．在电梯中，把一重物置于水平台秤上，台秤与压力传感器相连，电梯由静止开始竖直上升的过程中，传感器所受的压力与时间的关系(F－t)图象如图所示，取g=10 m/s2，由图象可知：
（1）电梯减速上升过程经历的时间是________s；
（2）重物的质量是________kg；
（3）电梯的最大加速度是________m/s2.
三、解答题
19．小星家住十八楼，每天上学放学均要乘垂直升降电梯上下楼。上学时，在电梯里，开始他总觉得有种“飘飘然”的感觉，背的书包也感觉变“轻”了。快到楼底时，他总觉得自己有种“脚踏实地”的感觉，背的书包也似乎变“重”了。为了研究这种现象，小星在电梯里放了一台台秤如图所示。设小星的质量为50kg，g取10 m/s2。求下列情况中台秤的示数。
(1)当电梯以a=2 m/s2的加速度匀加速上升；
(2)当电梯以a=2 m/s2的加速度匀减速上升；
(3)当电梯以a=2 m/s2的加速度匀加速下降；
(4)当电梯以a=2 m/s2的加速度匀减速下降。
20．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g取10m/s2，当升降机做下列各种运动时，求体重计的示数
(1)匀速上升；
(2)以4m/s2的加速度加速上升；
(3)以5m/s2的加速度加速下降。
21．如图所示，在水平长直轨道上，有一长木板在外力控制下始终保持向右做匀速直线运动，小物块（可视为质点）P、Q由通过定滑轮且不可伸长的光滑轻绳相连处于静止状态，且AQ水平，OP、OQ与竖直方向的夹角均为θ= ，若物块Q的质量为m，物块P与长木板间的动摩擦因数μ=，重力加速度为g．求：
(1)水平绳AQ的拉力大小
(2)小物块P的质量
22．如图所示，物块、木板的质量均为，不计的大小，木板长．开始时、均静止现使以水平初速度从的最左端开始运动．已知与、与水平面之间的动摩擦因数分别为和，取．
在上例中，若把木板放在光滑水平面上，让物块仍以上例中的初速度从木板的最左端开始运动，则物块能否脱离木板 最终物块和木板的速度各是多大
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．A
【解析】
【详解】
A．运动员起跳重心加速上升的过程，加速度竖直向上。运动员处于超重状态。故A正确；
B．运动员离开跳台上升的过程，加速度为重力加速度，竖直向下。运动员处于失重状态。故B错误；
C．运动员从最高点下落到水面的过程，加速度竖直向下。运动员处于失重状态。故C错误；
D．运动员加速入水的过程，加速度竖直向下。运动员处于失重状态。故D错误。
故选A。
2．A
【解析】
【详解】
当电梯以0.2g的加速度竖直加速下降时，物体处于失重状态，则细绳对物体的拉力大小将小于重力，故BCD错误A正确。
故选A。
3．B
【解析】
【详解】
A．作用力与反作用力作用在不同的物体上，A错误；
B．静止的物体可能受到摩擦力的作用，如静止在粗糙的斜面上，B正确；
C．物体处于完全失重状态依然受到重力的作用，C错误；
D．由于物体的惯性只于质量有关，故使用安全带并不能减小驾乘人员的惯性，D错误。
故选B。
4．C
【解析】
【详解】
A．和电梯一起加速下降的物体，加速度向下，处于失重状态，选项A错误；
B．和电梯一起减速上升的物体，加速度向下，处于失重状态，选项B错误；
C．和电梯一起减速下降的物体，加速度向上，处于超重状态，选项C正确；
D．和电梯一起匀速运动的物体，加速度为零，既不失重也不超重，选项D错误。
故选C。
5．B
【解析】
【详解】
A．运动员在下落过程中，加速度方向向下，处于失重状态，故A错误；
B．运动员在下落过程中，速度越来越大，所以相同的位移所用的时间越来越少，故前一半位移用的时间长，后一半位移用的时间短，故B正确；
C．运动员在下落过程中，以自己为参考系，感觉水面在加速上升，故C错误；
D．运动员在下落过程中，速度越来越大，前一半时间内位移小，后一半时间内位移大，故D错误。
故选B。
6．C
【解析】
【详解】
A．当游客有向下的加速度时，就处于失重状态，人先自由下落20米，加速度为向下的重力加速度，完全失重，下落20米至24米之间，弹性绳虽绷紧，但向上的弹力小于重力，游客合力向下，仍有向下的加速度，所以仍处于失重状态，即第一次下落过程中，游客能体验失重感的位移为24米，故A错误；
B．当游客有向上的加速度时，处于超重状态。人在下落24米至30米这6米的距离上，弹力大于重力，人有向上的加速度，故处于超重状态，所以第一次下落过程中，游客能体验超重感的位移为6米，故B错误；
C．第一次下落24米时，重力与弹力大小相等，加速度为零，在此刻之前加速，此刻之后合力向上而减速，所以此刻游客的速度最大，故C正确；
D．第一次到达最低点时，游客的速度为0，但加速度不为0，因为此时弹力向上达到最大值，加速度也达到最大值，故D错误。
故选C。
7．D
【解析】
【详解】
AB．学生起跳离开地面前的瞬间，学生有向上的加速度，处于超重状态，根据牛顿第二定律知学生受到的重力小于地面对学生的支持力，故AB错误；
C．学生起跳离开地面前的瞬间，学生对地面的压力施力物体是人受力物体是接触的地面，而学生受到的重力的施力物体是地球，不是同一个力，C错误；
D．学生从最高点开始下落的过程中，先向下加速，然后加速度减小加速，再加速度改变方向，向下减速到速度为零，加速度先向下减小，然后向上增大，所以先处于完全失重，接着处于失重，最后再处于超重状态，D正确。
故选D。
8．C
【解析】
【详解】
由题图仅能判断物体做加速运动，无法判断、时刻加速度的大小，根据牛顿第二定律可得
可得
所以无法比较与的大小，但一定大于mg，故C正确，ABD错误。
故选C。
9．B
【解析】
【详解】
A．人向上弹起的过程中，先超重后失重，A错误；
B．人向上弹起的过程中，鞋对人的作用力与人对鞋的作用力是一对相互作用力，B正确；
C．弹簧压缩到最低点时，鞋对人的作用力大于人所受的重力，不是一对平衡力，C错误；
D．从最高点下落至最低点的过程，先是自由落体运动，刚开始压缩弹簧时人受到的重力大于弹力向下做变加速运动，当弹力大于重力时向下做减速运动，D错误。
故选B。
10．C
【解析】
【详解】
AB．陈芋汐、张家齐在空中加速下落时，加速度向下，处于完全失重状态，只受重力作用，故AB错误；
CD．游乐场中的升降机加速上升时，升降机中的乘客受到的支持力大于重力，处于超重状态，故C正确，D错误。
故选C。
11．B
【解析】
【详解】
A．轻绳竖直向上拉小球，弹簧对小球没有作用力，故A错误；
BC．剪掉轻绳的瞬间，小球只受重力作用，加速度等于g，处于完全失重状态，故B正确，C错误；
D．剪掉细绳以后小球将向下运动，压缩弹簧，弹簧对小球产生支持力，不是绕弹簧做圆周运动，故D错误。
故选B。
12．C
【解析】
【详解】
体重计示数减小，即小明对体重计的压力减小，即电梯处于失重状态，所以电梯的加速度方向向下，大小为
所以可能在以1m/s2的加速减速上升或加速下降，故C正确，ABD错误。
故选C。
13．B
【解析】
【详解】
A．前3s内加速度向上，货物处于超重状态，A错误；
B．货物能上升的最大高度为
B正确；
C．货物一直上升，第7s末货物上升到最高点，C错误；
D．前3s内货物的平均速度等于最后2s内的平均速度，都等于3m/s，D错误。
故选B。
14．D
【解析】
【详解】
A．滑块的重力
与滑块的运动状态无关，故A错误；
B．滑块沿斜面加速下滑，加速度为
有向下的分加速度，所以滑块处于失重状态，故B错误；
C．对整体在水平方向，根据牛顿第二定律可得
得
受到的摩擦力向左，故C错误；
D．对整体在竖直方向，根据牛顿第二定律可得
解得
故D正确。
故选D。
15．B
【解析】
【详解】
A．由于物体处于完全失重状态，则物体不会下落，不能比较下落的快慢，故A错误；
B．完全失重状态下也能测出物体的合力与物体运动的加速度，从而通过牛顿第二定律测物体质量，故B正确；
C．由于物体处于完全失重状态，物体对地面或者木板没有压力，故物体不能受到静摩擦力，则无法测量静摩擦了，故C错误；
D．由于人处于完全失重状态，人对体重计无压力，则不能用“体重计”测量人的质量，故D错误。
故选B。
16． 120; ; 向上加速或向下减速;
【解析】
【详解】
根据题意可知弹簧弹力最大为F = 600 N．
当电梯向下加速时，物体受向下重力和向上的弹力，合力向下．
根据牛顿第二定律，有
mg－F = ma
得m =120 kg
当弹簧最多只能挂40 kg的物体时，加速度方向向上
物体受到向上的弹力和向下的重力，由牛顿第二定律可知：
F－mg = ma
得a = 5 m/s2
此时电梯有向上的加速度，则电梯可以向上加速，也可以向下减速，
故本题答案是：(1). 120; (2). ; (3). 向上加速或向下减速;
【点睛】
当物体由向上的加速度时，有两种运动方式，可能向上加速，也可能向下减速．
17． 1 1.5
【解析】
【详解】
[1]．由题意知苹果重2N，质量为0.2kg，先做匀加速直线运动
[2]．后做匀速直线运动，最后做匀减速运动
18． 4 3 5
【解析】
【详解】
（1）由图象知，电梯减速上升时，加速度方向向下，处于失重状态，在10-14s内，知电梯减速上升过程经历的时间为4s．
（2）物体做匀速直线运动时，支持力等于重力，有mg=30N，则m=3kg．
（3）当物体所受合力最大时，加速度最大，由图可知，最大合力F合=30-15N=15N，则最大加速度a=m/s2＝5m/s2
19．(1)600 N；(2)400 N；(3)400 N；(4)600 N
【解析】
【详解】
(1)匀加速上升时，以人为研究对象，受力情况、加速度方向、速度方向如图所示
选向上为正方向，根据牛顿第二定律有
得
由牛顿第三定律得，台秤的示数为600N。
(2)匀减速上升时，以人为研究对象，人的受力情况、加速度方向、速度方向如图所示。
选向下为正方向，根据牛顿第二定律有
得
由牛顿第三定律得，台秤的示数为400N。
(3)匀加速下降时，以人为研究对象，人的受力情况、加速度方向、速度方向如图所示
选向下为正方向，根据牛顿第二定律有
得
由牛顿第三定律得，台秤的示数为400N。
(4)匀减速下降时，以人为研究对象，人的受力情况、加速度方向、速度方向如图所示
选向上为正方向，根据牛顿第二定律有
得
由牛顿第三定律得，台秤的示数为600N。
20．(1)600N(2)840N(3)300N
【解析】
【详解】
(1)匀速上升时，由平衡条件得：
FN1＝mg＝600N
由牛顿第三定律得：人对体重计压力为600N，即体重计示数为600N；
(2)加速上升时，由牛顿第二定律得：
FN2－mg＝ma1
解得
FN2＝mg＋ma1＝840N
由牛顿第三定律得：人对体重计压力为840N，即体重计示数为840N；
(3)加速下降时，由牛顿第二定律得：
mg－FN3＝ma3
解得
FN3＝mg－ma3＝300N
由牛顿第三定律得：人对体重计压力为300N，即体重计示数为300N。
21．(1) mg (2)（）m
【解析】
【详解】
(1)对Q分析，受到竖直向下的重力，AQ的拉力，以及OQ的拉力，三力平衡，根据力的合成与分解可得水平绳AQ中拉力：
OQ绳子的拉力为：
(2)对P分析，受到竖直向下的重力Mg，竖直向上的支持力N，向右的滑动摩擦力Ff，OP绳子的拉力T2，处于平衡状态，已知同一条绳子上的拉力相同，所以
又知道
联立解得：
22．物块不能脱离木板
【解析】
【详解】
解析：木板放在光滑水平面上，分别对物块、木板进行受力分析可知，在上向右做匀减速运动，加速度大小仍为，则有
向右做匀加速运动，设其加速度大小为，则有
设，达到相同速度时没有脱离，由时间关系得
解得
物块的位移
木板的位移
由可知，没有脱离，最终和的速度相等，大小为．
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．2021年7月27日，在东京奥运会跳水女子双人十米跳台决赛中，中国选手夺得冠军。运动员准备起跳时的情景如图所示。下列过程中，运动员处于超重状态的是（ ）
A．运动员起跳重心加速上升的过程
B．运动员离开跳台上升的过程
C．运动员从最高点下落到水面的过程
D．运动员加速入水的过程
2．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
3．下列有关说法中，正确的是（ ）
A．作用力与反作用力作用在同一物体上 B．静止的物体可能受到摩擦力的作用
C．物体处于完全失重状态就是不受重力的作用 D．安全带生命带，使用安全带可以减小驾乘人员的惯性
4．下列运动状态中，物体处于超重状态的是（ ）
A．和电梯一起加速下降的物体 B．和电梯一起减速上升的物体
C．和电梯一起减速下降的物体 D．和电梯一起匀速运动的物体
5．跳水比赛是我国的传统优势项目，在第32届东京奥运会上我国运动员全红婵正在进行跳台跳水比赛，若只研究运动员在空中下落过程，如图所示，下列说法正确的是（ ）
A．运动员在下落过程中处于超重状态
B．前一半位移用的时间长，后一半位移用的时间短
C．运动员在下落过程中，感觉水面在匀速上升
D．前一半时间内位移大，后一半时间内位移小
6．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
7．某校把跳长绳作为一项常规运动项目，其中一种运动方式为，一支队伍抽12人一起进长绳，计同步一起跳的个数，在2021年的比赛中该校2023届潮勇班一次性跳了59下并打破记录，根据跳绳的过程中情景，下列说法正确的是（ ）
A．学生起跳离开地面前的瞬间，学生受到的重力与地面对学生的支持力大小相等
B．学生起跳离开地面前的瞬间，学生处于失重状态
C．学生起跳离开地面前的瞬间，学生对地面的压力就是学生受到重力
D．学生从最高点开始下落的过程中，先处于完全失重，再处于失重最后再处于超重状态
8．在升降机的地板上放有一质量为m的物体，升降机竖直向上运动过程中，上升的高度h与时间t的关系图像如图所示。和时刻升降机地板对物体的支持力大小分别为和，重力加速度为g，下面说法正确的是（ ）
A．一定大于 B．一定小于 C．一定大于mg D．可能等于mg
9．图为一种新型弹跳鞋。当人穿着鞋从高处跳下压缩弹簧后，人就会向上弹起，进而带动弹跳鞋跳跃。假设弹跳鞋对人的作用力类似于弹簧弹力且人始终在竖直方向上运动，不计空气阻力，下列说法正确的是（ ）
A．人向上弹起的过程中，始终处于超重状态
B．人向上弹起的过程中，鞋对人的作用力与人对鞋的作用力是一对相互作用力
C．弹簧压缩到最低点时，鞋对人的作用力与人所受的重力是一对平衡力
D．从最高点下落至最低点的过程，人先做匀加速运动后做匀减速运动
10．下列说法中正确的是（ ）
A．东京奥运会女子双人跳台决赛中，陈芋汐、张家齐在空中加速下落时，处于超重状态
B．陈芋汐/张家齐在空中加速下落时，不受重力作用
C．游乐场中的升降机加速上升时，升降机中的乘客处于超重状态
D．游乐场中的升降机加速上升时，升降机中的乘客处于失重状态
11．如图所示，一个小球用竖直悬挂的轻绳和斜向下的轻质弹簧栓接在一起处于静止状态，下列说法正确的是（ ）
A．弹簧可能处于拉伸状态
B．剪掉轻绳的瞬间，小球处于完全失重状态
C．剪掉轻绳的瞬间，小球的加速度大于g
D．剪掉细绳以后小球将向下摆动做圆周运动
12．小明站在电梯内的体重计上，电梯静止时体重计示数为50kg，若电梯在竖直方向运动过程中，他看到体重计的示数为45kg时，取重力加速度g=10m/s2。下面说法中正确是（ ）
A．电梯可能在加速上升，加速度大小为9m/s2
B．电梯可能在加速上升，加速度大小为1m/s2
C．电梯可能在减速上升，加速度大小为1m/s2
D．电梯可能在减速下降，加速度大小为9m/s2
13．图示为水平面上一质量m=10kg的货物在吊车作用下竖直向上运动过程的v -t图像，以下判断正确的是（ ）
A．前3s内货物处于失重状态
B．货物能上升的最大高度为27m
C．第7s末货物回到了出发点
D．前3s内货物的平均速度大于最后2s内的平均速度
14．如图所示，质量为的滑块沿质量为的斜面下滑，接触面光滑，斜面静止在水平面上，已知重力加速度为g，则在滑块下滑的过程中（ ）
A．滑块重力将减小
B．滑块处于超重状态
C．水平面对斜面没有摩擦力
D．水平面对斜面的支持力小于
15．由航天员翟志刚、王亚平和叶光富执行的载人飞行任务是我国空间站建设的重要任务之一、空间站是一个特别的太空实验室，绕地球运行时，其中的物体将处于完全失重状态。下列实验在运行的空间站中可以进行的是（ ）
A．用牛顿管观察轻重不同的物体下落的快慢
B．用牛顿第二定律测物体质量
C．如图测量静摩擦力的大小随拉力的变化
D．用“体重计”测量人的质量
二、填空题
16．一个弹簧测力计最多只能挂上60 kg的物体，在以5 m/s2 的加速度下降的电梯中，则它最多能挂上_____kg的物体．如果在电梯内，弹簧测力计最多只能挂上40 kg的物体，则加速度大小为________ m/s2．电梯的运行方式为____________________(指明加速或减速以及运动方向)．(g取10 m/s2)
17．某同学为了探究超重与失重现象，在学校大楼的电梯里面进行实验，用一个弹簧测力计悬吊一个苹果，如图所示，观察弹簧测力计的示数变化情况．他发现：在电梯从1楼开始上升直达8楼停下的过程中，弹簧测力计的读数先是2.2N，然后稳定在2N，最后变为1.7N．电梯起动时的加速度大小为________，电梯减速时的加速度大小为________．（g取）
18．在电梯中，把一重物置于水平台秤上，台秤与压力传感器相连，电梯由静止开始竖直上升的过程中，传感器所受的压力与时间的关系(F－t)图象如图所示，取g=10 m/s2，由图象可知：
（1）电梯减速上升过程经历的时间是________s；
（2）重物的质量是________kg；
（3）电梯的最大加速度是________m/s2.
三、解答题
19．小星家住十八楼，每天上学放学均要乘垂直升降电梯上下楼。上学时，在电梯里，开始他总觉得有种“飘飘然”的感觉，背的书包也感觉变“轻”了。快到楼底时，他总觉得自己有种“脚踏实地”的感觉，背的书包也似乎变“重”了。为了研究这种现象，小星在电梯里放了一台台秤如图所示。设小星的质量为50kg，g取10 m/s2。求下列情况中台秤的示数。
(1)当电梯以a=2 m/s2的加速度匀加速上升；
(2)当电梯以a=2 m/s2的加速度匀减速上升；
(3)当电梯以a=2 m/s2的加速度匀加速下降；
(4)当电梯以a=2 m/s2的加速度匀减速下降。
20．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g取10m/s2，当升降机做下列各种运动时，求体重计的示数
(1)匀速上升；
(2)以4m/s2的加速度加速上升；
(3)以5m/s2的加速度加速下降。
21．如图所示，在水平长直轨道上，有一长木板在外力控制下始终保持向右做匀速直线运动，小物块（可视为质点）P、Q由通过定滑轮且不可伸长的光滑轻绳相连处于静止状态，且AQ水平，OP、OQ与竖直方向的夹角均为θ= ，若物块Q的质量为m，物块P与长木板间的动摩擦因数μ=，重力加速度为g．求：
(1)水平绳AQ的拉力大小
(2)小物块P的质量
22．如图所示，物块、木板的质量均为，不计的大小，木板长．开始时、均静止现使以水平初速度从的最左端开始运动．已知与、与水平面之间的动摩擦因数分别为和，取．
在上例中，若把木板放在光滑水平面上，让物块仍以上例中的初速度从木板的最左端开始运动，则物块能否脱离木板 最终物块和木板的速度各是多大
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．A
【解析】
【详解】
A．运动员起跳重心加速上升的过程，加速度竖直向上。运动员处于超重状态。故A正确；
B．运动员离开跳台上升的过程，加速度为重力加速度，竖直向下。运动员处于失重状态。故B错误；
C．运动员从最高点下落到水面的过程，加速度竖直向下。运动员处于失重状态。故C错误；
D．运动员加速入水的过程，加速度竖直向下。运动员处于失重状态。故D错误。
故选A。
2．A
【解析】
【详解】
当电梯以0.2g的加速度竖直加速下降时，物体处于失重状态，则细绳对物体的拉力大小将小于重力，故BCD错误A正确。
故选A。
3．B
【解析】
【详解】
A．作用力与反作用力作用在不同的物体上，A错误；
B．静止的物体可能受到摩擦力的作用，如静止在粗糙的斜面上，B正确；
C．物体处于完全失重状态依然受到重力的作用，C错误；
D．由于物体的惯性只于质量有关，故使用安全带并不能减小驾乘人员的惯性，D错误。
故选B。
4．C
【解析】
【详解】
A．和电梯一起加速下降的物体，加速度向下，处于失重状态，选项A错误；
B．和电梯一起减速上升的物体，加速度向下，处于失重状态，选项B错误；
C．和电梯一起减速下降的物体，加速度向上，处于超重状态，选项C正确；
D．和电梯一起匀速运动的物体，加速度为零，既不失重也不超重，选项D错误。
故选C。
5．B
【解析】
【详解】
A．运动员在下落过程中，加速度方向向下，处于失重状态，故A错误；
B．运动员在下落过程中，速度越来越大，所以相同的位移所用的时间越来越少，故前一半位移用的时间长，后一半位移用的时间短，故B正确；
C．运动员在下落过程中，以自己为参考系，感觉水面在加速上升，故C错误；
D．运动员在下落过程中，速度越来越大，前一半时间内位移小，后一半时间内位移大，故D错误。
故选B。
6．C
【解析】
【详解】
A．当游客有向下的加速度时，就处于失重状态，人先自由下落20米，加速度为向下的重力加速度，完全失重，下落20米至24米之间，弹性绳虽绷紧，但向上的弹力小于重力，游客合力向下，仍有向下的加速度，所以仍处于失重状态，即第一次下落过程中，游客能体验失重感的位移为24米，故A错误；
B．当游客有向上的加速度时，处于超重状态。人在下落24米至30米这6米的距离上，弹力大于重力，人有向上的加速度，故处于超重状态，所以第一次下落过程中，游客能体验超重感的位移为6米，故B错误；
C．第一次下落24米时，重力与弹力大小相等，加速度为零，在此刻之前加速，此刻之后合力向上而减速，所以此刻游客的速度最大，故C正确；
D．第一次到达最低点时，游客的速度为0，但加速度不为0，因为此时弹力向上达到最大值，加速度也达到最大值，故D错误。
故选C。
7．D
【解析】
【详解】
AB．学生起跳离开地面前的瞬间，学生有向上的加速度，处于超重状态，根据牛顿第二定律知学生受到的重力小于地面对学生的支持力，故AB错误；
C．学生起跳离开地面前的瞬间，学生对地面的压力施力物体是人受力物体是接触的地面，而学生受到的重力的施力物体是地球，不是同一个力，C错误；
D．学生从最高点开始下落的过程中，先向下加速，然后加速度减小加速，再加速度改变方向，向下减速到速度为零，加速度先向下减小，然后向上增大，所以先处于完全失重，接着处于失重，最后再处于超重状态，D正确。
故选D。
8．C
【解析】
【详解】
由题图仅能判断物体做加速运动，无法判断、时刻加速度的大小，根据牛顿第二定律可得
可得
所以无法比较与的大小，但一定大于mg，故C正确，ABD错误。
故选C。
9．B
【解析】
【详解】
A．人向上弹起的过程中，先超重后失重，A错误；
B．人向上弹起的过程中，鞋对人的作用力与人对鞋的作用力是一对相互作用力，B正确；
C．弹簧压缩到最低点时，鞋对人的作用力大于人所受的重力，不是一对平衡力，C错误；
D．从最高点下落至最低点的过程，先是自由落体运动，刚开始压缩弹簧时人受到的重力大于弹力向下做变加速运动，当弹力大于重力时向下做减速运动，D错误。
故选B。
10．C
【解析】
【详解】
AB．陈芋汐、张家齐在空中加速下落时，加速度向下，处于完全失重状态，只受重力作用，故AB错误；
CD．游乐场中的升降机加速上升时，升降机中的乘客受到的支持力大于重力，处于超重状态，故C正确，D错误。
故选C。
11．B
【解析】
【详解】
A．轻绳竖直向上拉小球，弹簧对小球没有作用力，故A错误；
BC．剪掉轻绳的瞬间，小球只受重力作用，加速度等于g，处于完全失重状态，故B正确，C错误；
D．剪掉细绳以后小球将向下运动，压缩弹簧，弹簧对小球产生支持力，不是绕弹簧做圆周运动，故D错误。
故选B。
12．C
【解析】
【详解】
体重计示数减小，即小明对体重计的压力减小，即电梯处于失重状态，所以电梯的加速度方向向下，大小为
所以可能在以1m/s2的加速减速上升或加速下降，故C正确，ABD错误。
故选C。
13．B
【解析】
【详解】
A．前3s内加速度向上，货物处于超重状态，A错误；
B．货物能上升的最大高度为
B正确；
C．货物一直上升，第7s末货物上升到最高点，C错误；
D．前3s内货物的平均速度等于最后2s内的平均速度，都等于3m/s，D错误。
故选B。
14．D
【解析】
【详解】
A．滑块的重力
与滑块的运动状态无关，故A错误；
B．滑块沿斜面加速下滑，加速度为
有向下的分加速度，所以滑块处于失重状态，故B错误；
C．对整体在水平方向，根据牛顿第二定律可得
得
受到的摩擦力向左，故C错误；
D．对整体在竖直方向，根据牛顿第二定律可得
解得
故D正确。
故选D。
15．B
【解析】
【详解】
A．由于物体处于完全失重状态，则物体不会下落，不能比较下落的快慢，故A错误；
B．完全失重状态下也能测出物体的合力与物体运动的加速度，从而通过牛顿第二定律测物体质量，故B正确；
C．由于物体处于完全失重状态，物体对地面或者木板没有压力，故物体不能受到静摩擦力，则无法测量静摩擦了，故C错误；
D．由于人处于完全失重状态，人对体重计无压力，则不能用“体重计”测量人的质量，故D错误。
故选B。
16． 120; ; 向上加速或向下减速;
【解析】
【详解】
根据题意可知弹簧弹力最大为F = 600 N．
当电梯向下加速时，物体受向下重力和向上的弹力，合力向下．
根据牛顿第二定律，有
mg－F = ma
得m =120 kg
当弹簧最多只能挂40 kg的物体时，加速度方向向上
物体受到向上的弹力和向下的重力，由牛顿第二定律可知：
F－mg = ma
得a = 5 m/s2
此时电梯有向上的加速度，则电梯可以向上加速，也可以向下减速，
故本题答案是：(1). 120; (2). ; (3). 向上加速或向下减速;
【点睛】
当物体由向上的加速度时，有两种运动方式，可能向上加速，也可能向下减速．
17． 1 1.5
【解析】
【详解】
[1]．由题意知苹果重2N，质量为0.2kg，先做匀加速直线运动
[2]．后做匀速直线运动，最后做匀减速运动
18． 4 3 5
【解析】
【详解】
（1）由图象知，电梯减速上升时，加速度方向向下，处于失重状态，在10-14s内，知电梯减速上升过程经历的时间为4s．
（2）物体做匀速直线运动时，支持力等于重力，有mg=30N，则m=3kg．
（3）当物体所受合力最大时，加速度最大，由图可知，最大合力F合=30-15N=15N，则最大加速度a=m/s2＝5m/s2
19．(1)600 N；(2)400 N；(3)400 N；(4)600 N
【解析】
【详解】
(1)匀加速上升时，以人为研究对象，受力情况、加速度方向、速度方向如图所示
选向上为正方向，根据牛顿第二定律有
得
由牛顿第三定律得，台秤的示数为600N。
(2)匀减速上升时，以人为研究对象，人的受力情况、加速度方向、速度方向如图所示。
选向下为正方向，根据牛顿第二定律有
得
由牛顿第三定律得，台秤的示数为400N。
(3)匀加速下降时，以人为研究对象，人的受力情况、加速度方向、速度方向如图所示
选向下为正方向，根据牛顿第二定律有
得
由牛顿第三定律得，台秤的示数为400N。
(4)匀减速下降时，以人为研究对象，人的受力情况、加速度方向、速度方向如图所示
选向上为正方向，根据牛顿第二定律有
得
由牛顿第三定律得，台秤的示数为600N。
20．(1)600N(2)840N(3)300N
【解析】
【详解】
(1)匀速上升时，由平衡条件得：
FN1＝mg＝600N
由牛顿第三定律得：人对体重计压力为600N，即体重计示数为600N；
(2)加速上升时，由牛顿第二定律得：
FN2－mg＝ma1
解得
FN2＝mg＋ma1＝840N
由牛顿第三定律得：人对体重计压力为840N，即体重计示数为840N；
(3)加速下降时，由牛顿第二定律得：
mg－FN3＝ma3
解得
FN3＝mg－ma3＝300N
由牛顿第三定律得：人对体重计压力为300N，即体重计示数为300N。
21．(1) mg (2)（）m
【解析】
【详解】
(1)对Q分析，受到竖直向下的重力，AQ的拉力，以及OQ的拉力，三力平衡，根据力的合成与分解可得水平绳AQ中拉力：
OQ绳子的拉力为：
(2)对P分析，受到竖直向下的重力Mg，竖直向上的支持力N，向右的滑动摩擦力Ff，OP绳子的拉力T2，处于平衡状态，已知同一条绳子上的拉力相同，所以
又知道
联立解得：
22．物块不能脱离木板
【解析】
【详解】
解析：木板放在光滑水平面上，分别对物块、木板进行受力分析可知，在上向右做匀减速运动，加速度大小仍为，则有
向右做匀加速运动，设其加速度大小为，则有
设，达到相同速度时没有脱离，由时间关系得
解得
物块的位移
木板的位移
由可知，没有脱离，最终和的速度相等，大小为．
答案第1页，共2页
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