4.6超重和失重 同步练习（Word版含解析）
文档属性
| 名称 | 4.6超重和失重 同步练习（Word版含解析） |  | |
| 格式 | docx | ||
| 文件大小 | 1.7MB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2022-04-16 06:23:03 | ||
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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．目前第24届冬季奥林匹克运动会正在我国北京市如火如荼地举行。在新冠疫情肆虐全球的背景下，北京冬奥会的如期举办，再次彰显了中国的决心、高效与活力，如图为四个冬奥运动项目中运动员运动的一些场景，下列有关说法正确的是（ ）
A．在研究甲图中的运动员完成某项技术动作时，可以把运动员看成质点
B．在乙图中运动员用冰壶刷刷冰的目的是为了减少冰壶与冰面的摩擦力
C．丙图中的处于空中的运动员，在上升过程为超重状态，下降过程则为失重状态
D．丁图中速度滑冰项目比的是运动员的平均速度大小，第一名则平均速度最小
2．2021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
3．一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为a的正方向，则（ ）
A．时人处于失重状态 B．时人处于超重状态
C．时人处于失重状态 D．时人处于超重状态
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．为了节能，商场的自动扶梯会在无人乘行时低速运行，有人站上去时慢慢加速．自动扶梯在下列运行状态时，人处于超重状态的是（ ）
A．匀速上行
B．匀速下行
C．加速下行
D．加速上行
6．图为一种叫弹跳跷的新型弹跳鞋。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，鞋对人的作用力与人对鞋的作用力是一对相互作用力
B．人向上弹起的过程中，始终处于超重状态
C．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
D．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
7．重500N的小明站在电梯内的台秤上，某一段时间内台秤示数稳定为450N，则（ ）
A．小明所受重力减小
B．电梯在加速下降
C．电梯在加速上升
D．电梯在减速下降
8．2021年12月9日，航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站进行太空授课，而这源于“神舟十三号”载人飞船的成功发射。关于飞船的发射，下列说法正确的是（ ）
A．火箭在点火前处于超重状态
B．火箭在点火后质量越来越大
C．航天员在火箭加速升空时处于超重状态
D．航天员在火箭加速升空时处于失重状态
9．若同学在地面向上跳起，则他在空中（ ）
A．一直处于超重状态
B．上升时处于超重状态，下降时处于失重状态
C．一直处于失重状态
D．上升时处于失重状态，下降时处于超重状态
10．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
11．据报道，“引体向上”是某市的中考体考科目，连续做完23个为满分。如图所示，某同学做引体向上，开始两手紧握单杠，双臂竖直，身体悬垂，手掌间距略大于肩宽；接着用力向上拉使下颚超过单杠身体无摆动；然后使身体下降，最终悬垂在单杠上。下列说法正确的是（ ）
A．在上升过程中，同学一直处于失重状态
B．若增加两手间的距离，最终悬垂时该同学会感觉更省力了
C．若增加两手间的距离，最终悬垂时杠对该同学的作用力大小不变
D．同学悬垂在单杠上时，人对杠的作用力与杠对人的作用力是一对平衡力
12．如图所示，一同学在家中称体重，她稳定站立时体重计示数为，之后她发现“下蹲”“起立”过程中，体重计示数是变化的，请根据学过的超重、失重知识，判断以下说法正确的是（ ）
A．整个“下蹲”过程，体重计的示数一直小于，出现失重现象
B．整个“起立”过程，体重计的示数一直大于，出现超重现象
C．整个“起立”过程，体重计的示数先小于后大于
D．“起立”或“下蹲”过程中，都能出现超重、失重现象
13．为了体验超重与失重，某同学将台秤放在电梯的水平底板上，然后自己站在台秤上。当电梯处于静止状态时，台秤读数为60kg；在电梯运行后的某个瞬间，该同学发现台秤的读数变为45kg，重力加速度为10m/s2。则在该瞬间（ ）
A．该同学的重力减轻了150N
B．电梯加速度大小为2m/s2
C．电梯可能加速下降
D．电梯可能加速上升
14．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
15．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
二、填空题
16．物理学是自然科学领域的一门基础学科，研究自然界物质的基本结构、相互作用和运动规律，观察和实验是物理学习重要的方法。同学们经过一个学期，学习了高中物理必修一的全部内容，必修一由“机械运动与物理模型”和“相互作用与运动定律”两个主题组成。
（1）在必修一中有四个必做实验，请同学们写出相关的实验名称；______、______、______、______。
（2）物理运动需要建立理想化物理模型，请同学们写出一种我们学过的在竖直方向上的理想运动模型的名称___________
（3）2021年12月9日下午15点40分，“天宫课堂”第一课正式开启，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富变身“太空教师”在中国空间站精彩开讲。我们向三位航天员致敬！ 航天员在火箭发射与飞船返回的过程中均要经受的一种考验就是我们必修一中学习的一节内容，请写出这个内容。_______________
17．在“探究超重与失重的规律”实验中，某同学利用力传感器悬挂一个砝码沿竖直方向从静止开始运动，力传感器中拉力的大小变化情况如图所示．从图中知道该砝码的重力约______N，t=21s时砝码的加速度为____m/s2．（取g=10m/s2）
18．升降机以1.0m/s的速度竖直匀速上升，站在升降机里质量为60kg的人对升降机地板的压力为________________N；如果升降机以0.5m/s2的加速度减速上升，人对地板的压力又为______(g取10m/s2)
三、解答题
19．某人在以a＝0.5m/s2的加速度匀加速下降的升降机中最多可举起m1＝90kg的物体，则此人在地面上最多可举起多少千克的物体？若此人在一匀加速上升的升降机中最多能举起m2＝40kg的物体，则此升降机上升的加速度为多大？（g取10m/s2）
20．如图所示，物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.3, 物体质量为m=5.0kg．现对物体施加一个跟水平方向成θ=37°斜向上的拉力F，使物体沿水平面做匀速运动．求拉力F的大小．
21．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。
22．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）
试卷第1页，共3页
试卷第1页，共3页
参考答案：
1．B
【详解】
A．研究运动员的某项技术运动时，不能忽略运动员的大小和形状，不可以把运动员看成质点，A错误；
B．冰壶刷冰的目的是为了减少摩擦力，从而更好的控制冰壶的运动方向，达到自如的控制它的运动方向，B正确；
C．处于空中的运动员，上升过程是减速上升，加速度向下，通过“上超下失”知，此时处于失重状态。下降过程是加速下降，加速度向下，此时仍处于失重状态，C错误；
D．速度滑冰项目比的是运动员的平均速率，第一名的平均速率最大，D错误。
故选B。
2．A
【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。
3．B
【详解】
AB．从图中可知0~4s内加速度竖直向上，设人受电梯支持力为N，根据牛顿第二定律
说明人1s和3s时都处于超重状态，故A错误，B正确；
C．5s时加速度为零，说明人受力平衡，，既不是超重也不是失重，故C错误；
D．7~10s内加速度竖直向下，此时
说明9s时人处于失重状态，故D错误。
故选B。
4．C
【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．D
【详解】
AB．匀速上行和匀速下行时，人处于平衡状态，故AB错误；
C．加速下行时，人有竖直向下的加速度分量，人处于失重状态，故C错误；
D．加速上行时，人有竖直向上的加速度分量，人处于超重状态，故D正确。
故选D。
6．A
【详解】
A．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，故A正确；
B．人向上弹起的过程中，先加速后减速，开始时加速度方向向上，人处于超重状态，运动的最后阶段，由于弹簧弹力小于重力，人将做减速运动，加速度方向向下，人处于失重状态，故B错误；
C．人从最高点下落至最低点的过程中，先加速后减速，人受到自身重力及弹簧弹力的作用，但由于弹簧弹力为变力，所以可推知人的加速度不恒定，不可能先做匀加速运动后做匀减速运动，故C错误；
D．弹簧压缩到最低点时，人的加速度方向向上，鞋对人的作用力大于人所受的重力，二者不是一对平衡力，故D错误。
故选A。
7．B
【详解】
A．小明处于在失重状态，重力不变，支持力相比平衡状态减小，故A错误；
BCD．受力分析，小明所受合外力向下，根据牛顿第二定律，加速度向下，加速下降的加速度向下，加速上升和减速下降的加速度都向上，故B正确，CD错误。
故选B。
8．C
【详解】
A．火箭在点火前静止即处于平衡状态，故A错误；
B．火箭在点火后具有向上的加速度，即处于超重状态，但不是质量越来越大，因为燃料的损耗，质量会越来越小，故B错误；
CD．火箭加速升空时具有向上的加速度，则航天员在火箭加速升空时处于超重状态，故C正确，D错误。
故选C。
9．C
【详解】
该同学起跳后在空中只受重力，则加速度向下为重力加速度，则处于完全失重，故选C。
10．B
【详解】
A．图像的纵坐标表示速度，其正负表示速度的方向，故前15s内速度一直为正，即一直上升，故A错误；
B．图像的纵坐标的数值表示速度的大小，则前15s内速度先增加后减小，故B正确；
C．前5s内建筑材料正在向上加速，加速度向上，则建筑材料处于超重状态，故C错误；
D．若构造上升过程为匀加速直线运动和匀减速直线运动，则
而实际图像描述的在相同的时间内做变加速直线运动的面积大于匀变速直线运动的面积，由可知整个上升过程中的平均速度大于0.5m/s，故D错误。
故选B。
11．C
【详解】
A．在上升过程中，同学先向上加速，再向上减速直至最高点，所以加速度方向先向上，再向下，同学先处于超重状态，再处于失重状态，A错误；
B．根据力的合成法则，当增加两手间的距离时，即增大量拉力间的夹角，悬挂时拉力合力大小等于重力，则有
夹角越大，拉力越大，同学感觉更费力，B错误；
C．由牛顿第三定律可知，杆对该同学的作用力大小等于人对杆的作用力大小，无论两手间的距离多大，人对杆的作用力大小等于重力，所以悬挂时杆对同学的作用力大小不变，C正确；
D．同学悬垂在单杠上时，人对杠的作用力与杠对人的作用力是作用在不同物体上的，不是平衡力，是一对相互作用力，D错误。
故选C。
12．D
【详解】
下蹲过程中，人先向下做加速运动，后向下做减速运动，所以先处于失重状态，后处于超重状态，体重计的示数先小于后大于；人从下蹲状态站起来的“起立”过程中，先向上做加速运动，后向上做减速运动，最后回到静止状态，人先处于超重状态，后处于失重状态，体重计的示数先大于后小于；所以“起立”、“下蹲”过程，都能出现体重计的示数大于的现象，也都能出现体重计的示数小于 的现象，所以“起立”或“下蹲”过程中，都能出现超重、失重现象；故D正确，ABC错误。
故选D。
13．C
【详解】
A．小明在这段时间内的视重变小了，说明处于失重状态，而该同学的重力没有变，故A错误；
B．以竖直向下为正方向，由牛顿第二定律
而，，解得
故B错误；
CD．因加速度的方向竖直向下，可能竖直向上做减速运动，也可能是竖直向下做加速运动，故C错误，D正确；
故选D。
14．B
【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。
15．C
【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。
16． 探究小车速度随时间变化的规律 探究弹簧弹力与形变量的关系 探究两个互成角度的力的合成规律 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 自由落体运动 超重和失重
【详解】
（1）[1][2][3][4]必修一的四个实验分别是：探究小车速度随时间变化的规律、探究弹簧弹力与形变量的关系、探究两个互成角度的力的合成规律、探究加速度与物体受力、物体质量的关系。
（2）[5]物理运动需要建立理想化物理模型，一种我们学过的在竖直方向上的理想运动模型是自由落体运动。
（3）[6]航天员在火箭发射与飞船返回的过程中要经受考验与我们学习的超重和失重有关。
17． 10 5
【详解】
[1]由图可知砝码处于平衡状态时，力传感器的示数约为10N，故砝码重力约为10N；
[2]从图上很容易判断21s力传感器的示数大于砝码实际重力，处于超重状态，砝码的加速度为
18． 600N 570
【详解】
[1][2]升降机匀速上升时，人处于平衡状态，即升降机对人的支持力等于其重力大小600N，根据牛顿第三定律可知人对升降机的压力大小为600N；根据牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可知人对升降机的压力大小为570N。
19．85.5kg；11.375m/s2
【详解】
以物体为研究对象，对物体进行受力分析及运动状态分析，如图甲所示
设人的最大“举力”为F，由牛顿第二定律得
m1g－F＝m1a1
解得
F＝m1（g－a1）＝855N
当他在地面上举物体时，设最多举起质量为m0的物体，则有
m0g－F＝0
解得
m0＝85.5kg
此人在某一匀加速上升的升降机中最多能举起m2＝40kg的物体，由于m0＝85.5kg>m2＝40kg，显然此时升降机一定处于超重状态，对物体进行受力分析和运动情况分析，如图乙所示，由牛顿第二定律得
F－m2g＝m2a2
解得
a2＝＝11.375m/s2
即升降机加速上升的加速度为11.375m/s2。
20．15.31N
【详解】
根据平衡状态可知：
联立解得：
答：拉力F的大小为15.31N．
21．(1)600N(2)840N(3)300N
【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。
22．28m
【详解】
木块受到重力和支持力两个力作用，由图像可以看出，升降机在0～2s内向上做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得
解得
升降机在0～2 s内上升的高度为
2s末的速度为
在2～6s内升降机做匀速运动的位移为
在6～10s内升降机做匀减速运动的位移为
故升降机在10s内上升的总高度为
答案第1页，共2页
答案第1页，共2页
一、单选题
1．目前第24届冬季奥林匹克运动会正在我国北京市如火如荼地举行。在新冠疫情肆虐全球的背景下，北京冬奥会的如期举办，再次彰显了中国的决心、高效与活力，如图为四个冬奥运动项目中运动员运动的一些场景，下列有关说法正确的是（ ）
A．在研究甲图中的运动员完成某项技术动作时，可以把运动员看成质点
B．在乙图中运动员用冰壶刷刷冰的目的是为了减少冰壶与冰面的摩擦力
C．丙图中的处于空中的运动员，在上升过程为超重状态，下降过程则为失重状态
D．丁图中速度滑冰项目比的是运动员的平均速度大小，第一名则平均速度最小
2．2021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
3．一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为a的正方向，则（ ）
A．时人处于失重状态 B．时人处于超重状态
C．时人处于失重状态 D．时人处于超重状态
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．为了节能，商场的自动扶梯会在无人乘行时低速运行，有人站上去时慢慢加速．自动扶梯在下列运行状态时，人处于超重状态的是（ ）
A．匀速上行
B．匀速下行
C．加速下行
D．加速上行
6．图为一种叫弹跳跷的新型弹跳鞋。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，鞋对人的作用力与人对鞋的作用力是一对相互作用力
B．人向上弹起的过程中，始终处于超重状态
C．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
D．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
7．重500N的小明站在电梯内的台秤上，某一段时间内台秤示数稳定为450N，则（ ）
A．小明所受重力减小
B．电梯在加速下降
C．电梯在加速上升
D．电梯在减速下降
8．2021年12月9日，航天员翟志刚、王亚平、叶光富在中国空间站进行太空授课，而这源于“神舟十三号”载人飞船的成功发射。关于飞船的发射，下列说法正确的是（ ）
A．火箭在点火前处于超重状态
B．火箭在点火后质量越来越大
C．航天员在火箭加速升空时处于超重状态
D．航天员在火箭加速升空时处于失重状态
9．若同学在地面向上跳起，则他在空中（ ）
A．一直处于超重状态
B．上升时处于超重状态，下降时处于失重状态
C．一直处于失重状态
D．上升时处于失重状态，下降时处于超重状态
10．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
11．据报道，“引体向上”是某市的中考体考科目，连续做完23个为满分。如图所示，某同学做引体向上，开始两手紧握单杠，双臂竖直，身体悬垂，手掌间距略大于肩宽；接着用力向上拉使下颚超过单杠身体无摆动；然后使身体下降，最终悬垂在单杠上。下列说法正确的是（ ）
A．在上升过程中，同学一直处于失重状态
B．若增加两手间的距离，最终悬垂时该同学会感觉更省力了
C．若增加两手间的距离，最终悬垂时杠对该同学的作用力大小不变
D．同学悬垂在单杠上时，人对杠的作用力与杠对人的作用力是一对平衡力
12．如图所示，一同学在家中称体重，她稳定站立时体重计示数为，之后她发现“下蹲”“起立”过程中，体重计示数是变化的，请根据学过的超重、失重知识，判断以下说法正确的是（ ）
A．整个“下蹲”过程，体重计的示数一直小于，出现失重现象
B．整个“起立”过程，体重计的示数一直大于，出现超重现象
C．整个“起立”过程，体重计的示数先小于后大于
D．“起立”或“下蹲”过程中，都能出现超重、失重现象
13．为了体验超重与失重，某同学将台秤放在电梯的水平底板上，然后自己站在台秤上。当电梯处于静止状态时，台秤读数为60kg；在电梯运行后的某个瞬间，该同学发现台秤的读数变为45kg，重力加速度为10m/s2。则在该瞬间（ ）
A．该同学的重力减轻了150N
B．电梯加速度大小为2m/s2
C．电梯可能加速下降
D．电梯可能加速上升
14．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
15．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
二、填空题
16．物理学是自然科学领域的一门基础学科，研究自然界物质的基本结构、相互作用和运动规律，观察和实验是物理学习重要的方法。同学们经过一个学期，学习了高中物理必修一的全部内容，必修一由“机械运动与物理模型”和“相互作用与运动定律”两个主题组成。
（1）在必修一中有四个必做实验，请同学们写出相关的实验名称；______、______、______、______。
（2）物理运动需要建立理想化物理模型，请同学们写出一种我们学过的在竖直方向上的理想运动模型的名称___________
（3）2021年12月9日下午15点40分，“天宫课堂”第一课正式开启，神舟十三号乘组航天员翟志刚、王亚平、叶光富变身“太空教师”在中国空间站精彩开讲。我们向三位航天员致敬！ 航天员在火箭发射与飞船返回的过程中均要经受的一种考验就是我们必修一中学习的一节内容，请写出这个内容。_______________
17．在“探究超重与失重的规律”实验中，某同学利用力传感器悬挂一个砝码沿竖直方向从静止开始运动，力传感器中拉力的大小变化情况如图所示．从图中知道该砝码的重力约______N，t=21s时砝码的加速度为____m/s2．（取g=10m/s2）
18．升降机以1.0m/s的速度竖直匀速上升，站在升降机里质量为60kg的人对升降机地板的压力为________________N；如果升降机以0.5m/s2的加速度减速上升，人对地板的压力又为______(g取10m/s2)
三、解答题
19．某人在以a＝0.5m/s2的加速度匀加速下降的升降机中最多可举起m1＝90kg的物体，则此人在地面上最多可举起多少千克的物体？若此人在一匀加速上升的升降机中最多能举起m2＝40kg的物体，则此升降机上升的加速度为多大？（g取10m/s2）
20．如图所示，物体与水平面间的动摩擦因数为μ＝0.3, 物体质量为m=5.0kg．现对物体施加一个跟水平方向成θ=37°斜向上的拉力F，使物体沿水平面做匀速运动．求拉力F的大小．
21．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。
22．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）
试卷第1页，共3页
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参考答案：
1．B
【详解】
A．研究运动员的某项技术运动时，不能忽略运动员的大小和形状，不可以把运动员看成质点，A错误；
B．冰壶刷冰的目的是为了减少摩擦力，从而更好的控制冰壶的运动方向，达到自如的控制它的运动方向，B正确；
C．处于空中的运动员，上升过程是减速上升，加速度向下，通过“上超下失”知，此时处于失重状态。下降过程是加速下降，加速度向下，此时仍处于失重状态，C错误；
D．速度滑冰项目比的是运动员的平均速率，第一名的平均速率最大，D错误。
故选B。
2．A
【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。
3．B
【详解】
AB．从图中可知0~4s内加速度竖直向上，设人受电梯支持力为N，根据牛顿第二定律
说明人1s和3s时都处于超重状态，故A错误，B正确；
C．5s时加速度为零，说明人受力平衡，，既不是超重也不是失重，故C错误；
D．7~10s内加速度竖直向下，此时
说明9s时人处于失重状态，故D错误。
故选B。
4．C
【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．D
【详解】
AB．匀速上行和匀速下行时，人处于平衡状态，故AB错误；
C．加速下行时，人有竖直向下的加速度分量，人处于失重状态，故C错误；
D．加速上行时，人有竖直向上的加速度分量，人处于超重状态，故D正确。
故选D。
6．A
【详解】
A．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，故A正确；
B．人向上弹起的过程中，先加速后减速，开始时加速度方向向上，人处于超重状态，运动的最后阶段，由于弹簧弹力小于重力，人将做减速运动，加速度方向向下，人处于失重状态，故B错误；
C．人从最高点下落至最低点的过程中，先加速后减速，人受到自身重力及弹簧弹力的作用，但由于弹簧弹力为变力，所以可推知人的加速度不恒定，不可能先做匀加速运动后做匀减速运动，故C错误；
D．弹簧压缩到最低点时，人的加速度方向向上，鞋对人的作用力大于人所受的重力，二者不是一对平衡力，故D错误。
故选A。
7．B
【详解】
A．小明处于在失重状态，重力不变，支持力相比平衡状态减小，故A错误；
BCD．受力分析，小明所受合外力向下，根据牛顿第二定律，加速度向下，加速下降的加速度向下，加速上升和减速下降的加速度都向上，故B正确，CD错误。
故选B。
8．C
【详解】
A．火箭在点火前静止即处于平衡状态，故A错误；
B．火箭在点火后具有向上的加速度，即处于超重状态，但不是质量越来越大，因为燃料的损耗，质量会越来越小，故B错误；
CD．火箭加速升空时具有向上的加速度，则航天员在火箭加速升空时处于超重状态，故C正确，D错误。
故选C。
9．C
【详解】
该同学起跳后在空中只受重力，则加速度向下为重力加速度，则处于完全失重，故选C。
10．B
【详解】
A．图像的纵坐标表示速度，其正负表示速度的方向，故前15s内速度一直为正，即一直上升，故A错误；
B．图像的纵坐标的数值表示速度的大小，则前15s内速度先增加后减小，故B正确；
C．前5s内建筑材料正在向上加速，加速度向上，则建筑材料处于超重状态，故C错误；
D．若构造上升过程为匀加速直线运动和匀减速直线运动，则
而实际图像描述的在相同的时间内做变加速直线运动的面积大于匀变速直线运动的面积，由可知整个上升过程中的平均速度大于0.5m/s，故D错误。
故选B。
11．C
【详解】
A．在上升过程中，同学先向上加速，再向上减速直至最高点，所以加速度方向先向上，再向下，同学先处于超重状态，再处于失重状态，A错误；
B．根据力的合成法则，当增加两手间的距离时，即增大量拉力间的夹角，悬挂时拉力合力大小等于重力，则有
夹角越大，拉力越大，同学感觉更费力，B错误；
C．由牛顿第三定律可知，杆对该同学的作用力大小等于人对杆的作用力大小，无论两手间的距离多大，人对杆的作用力大小等于重力，所以悬挂时杆对同学的作用力大小不变，C正确；
D．同学悬垂在单杠上时，人对杠的作用力与杠对人的作用力是作用在不同物体上的，不是平衡力，是一对相互作用力，D错误。
故选C。
12．D
【详解】
下蹲过程中，人先向下做加速运动，后向下做减速运动，所以先处于失重状态，后处于超重状态，体重计的示数先小于后大于；人从下蹲状态站起来的“起立”过程中，先向上做加速运动，后向上做减速运动，最后回到静止状态，人先处于超重状态，后处于失重状态，体重计的示数先大于后小于；所以“起立”、“下蹲”过程，都能出现体重计的示数大于的现象，也都能出现体重计的示数小于 的现象，所以“起立”或“下蹲”过程中，都能出现超重、失重现象；故D正确，ABC错误。
故选D。
13．C
【详解】
A．小明在这段时间内的视重变小了，说明处于失重状态，而该同学的重力没有变，故A错误；
B．以竖直向下为正方向，由牛顿第二定律
而，，解得
故B错误；
CD．因加速度的方向竖直向下，可能竖直向上做减速运动，也可能是竖直向下做加速运动，故C错误，D正确；
故选D。
14．B
【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。
15．C
【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。
16． 探究小车速度随时间变化的规律 探究弹簧弹力与形变量的关系 探究两个互成角度的力的合成规律 探究加速度与物体受力、物体质量的关系 自由落体运动 超重和失重
【详解】
（1）[1][2][3][4]必修一的四个实验分别是：探究小车速度随时间变化的规律、探究弹簧弹力与形变量的关系、探究两个互成角度的力的合成规律、探究加速度与物体受力、物体质量的关系。
（2）[5]物理运动需要建立理想化物理模型，一种我们学过的在竖直方向上的理想运动模型是自由落体运动。
（3）[6]航天员在火箭发射与飞船返回的过程中要经受考验与我们学习的超重和失重有关。
17． 10 5
【详解】
[1]由图可知砝码处于平衡状态时，力传感器的示数约为10N，故砝码重力约为10N；
[2]从图上很容易判断21s力传感器的示数大于砝码实际重力，处于超重状态，砝码的加速度为
18． 600N 570
【详解】
[1][2]升降机匀速上升时，人处于平衡状态，即升降机对人的支持力等于其重力大小600N，根据牛顿第三定律可知人对升降机的压力大小为600N；根据牛顿第二定律可得
解得
根据牛顿第三定律可知人对升降机的压力大小为570N。
19．85.5kg；11.375m/s2
【详解】
以物体为研究对象，对物体进行受力分析及运动状态分析，如图甲所示
设人的最大“举力”为F，由牛顿第二定律得
m1g－F＝m1a1
解得
F＝m1（g－a1）＝855N
当他在地面上举物体时，设最多举起质量为m0的物体，则有
m0g－F＝0
解得
m0＝85.5kg
此人在某一匀加速上升的升降机中最多能举起m2＝40kg的物体，由于m0＝85.5kg>m2＝40kg，显然此时升降机一定处于超重状态，对物体进行受力分析和运动情况分析，如图乙所示，由牛顿第二定律得
F－m2g＝m2a2
解得
a2＝＝11.375m/s2
即升降机加速上升的加速度为11.375m/s2。
20．15.31N
【详解】
根据平衡状态可知：
联立解得：
答：拉力F的大小为15.31N．
21．(1)600N(2)840N(3)300N
【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。
22．28m
【详解】
木块受到重力和支持力两个力作用，由图像可以看出，升降机在0～2s内向上做匀加速直线运动，由牛顿第二定律得
解得
升降机在0～2 s内上升的高度为
2s末的速度为
在2～6s内升降机做匀速运动的位移为
在6～10s内升降机做匀减速运动的位移为
故升降机在10s内上升的总高度为
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