同步课时精练（二十）5.5超重和失重（后附解析）

同步课时精练（二十）5.5 超重和失重（后附解析）
一、单选题
1．质量为70kg的人站在观光电梯内的台秤上随电梯沿竖直方向运动，某时刻台秤的示数为600N，g＝10m/s2，此时刻电梯（　　）
A．一定向上运动 B．处于超重状态 C．加速度大小为2m/s2 D．可能向下运动
2．如图所示，一个人站在竖直向上加速的电梯中，以下说法中正确的是（　　）
A．他所受的重力大于电梯对他的支持力
B．他所受的重力与电梯对他的支持力大小相等
C．他对电梯地板的压力大于电梯对他的支持力
D．他所受的重力小于电梯对他的支持力
3．如图所示，某日小明去“爱琴海”商场买衣服，站在自动扶梯上随扶梯斜向上做匀速运动，关于小明受到的力，以下说法正确的是
A．摩擦力为零
B．摩擦力方向水平向右
C．支持力小于重力，属于失重现象
D．支持力大于重力，属于超重现象
4．小张乘电梯上楼，电梯向上启动时，下列说法正确的是（ ）
A．小张受到的重力变大 B．小张受到的重力变小
C．小张处于超重状态 D．小张处于失重状态
5．超重和失重现象在日常生活中到处可见，下列说法正确的是（　　）
A．电梯加速上升时，电梯中的人处于失重状态
B．电梯减速下降时，电梯中的人处于失重状态
C．电梯减速上升时，电梯中的人处于超重状态
D．电梯减速上升时，电梯中的人处于失重状态
6．为了节省能量，某商场安装了如图所示智能化的电动扶梯，扶梯与水平面的夹角为。无人乘行时，扶梯运行得很慢；当有人站上扶梯时，先以加速度匀加速，再以速度匀速运转。一质量为的顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示，那么下列说法中正确的是（ ）
A．顾客始终受到三个力的作用
B．扶梯对人的支持力始终等于
C．加速阶段扶梯对人的摩擦力大小为，方向水平向右
D．顾客对扶梯作用力的方向先沿电梯向上，再竖直向下
7．2023年亚运会在杭州举行。有关运动项目的描述，下列说法正确的是（　　）
A．甲图中跳水运动员在空中运动到最高点时加速度为零
B．乙图中研究羽毛球运动员击球动作时，运动员可视为质点
C．丙图中撑杆跳运动员在撑杆起跳上升过程中，运动员始终处于超重状态
D．丁图中跨栏运动员在100米跨栏比赛中获得第一名，该运动员全程平均速度最大
8．如图所示，完全相同的容器E、F、G，小孔a与大气相通，容器口封闭，T为阀门，水面的高度相同。在E静止、F、G同时竖直向上和向下以加速度a运动的同时打开三个容器的阀门，则以下说法中正确的是（　　）
A．从三个容器阀门流出的水速大小关系是vEB．从三个容器阀门流出的水速大小关系是vE>vF>vG
C．水有可能不从G容器的T阀门中流出
D．从三个容器阀门流出的水速大小关系可能是vF>vG>vE
二、多选题
9．如图所示，一台式弹簧秤放在运动的电梯中，其示数大于物体重力，则电梯的运动状态可能是
A．电梯加速上升 B．电梯减速上升
C．电梯减速下降 D．电梯加速下降
10．汽车以大小相等速度通过凹凸不平的路面时，下列判断正确的是
A．汽车经过A，B两点时对路面压力值均等于车的重力
B．汽车通过B点对路面压力值小于汽车的重力
C．汽车经过A处于失重状态
D．汽车通过A点时容易爆胎，所以汽车要低速通过凹处
11．遇到电梯坠落时，要两臂张开背靠电梯壁，膝盖弯曲踮起脚尖，同时吸一口气在肺里。如图所示，若电梯坠落过程中紧急制动生效，电梯开始减速，假设电梯壁光滑。制动生效后相比匀速运动的电梯，下列说法正确的是（　　）
A．人脚对地板的压力变小 B．人脚和地板间的摩擦力变大
C．人后背对电梯壁的压力变大 D．人后背对电梯壁的压力不变
12．如图所示是某同学站在力板传感器上做下蹲一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650N
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
三、解答题
13．质量是60kg的人站在升降机中的体重计上如图所示，当升降机做下列各种运动时，体重计的读数是多少 处于什么状态 ()
(1)升降机匀速上升；
(2)升降机以的加速度上升；
(3)升降机以的加速度下降；
(4)升降机以重力加速度g加速下降．
14．如图所示，质量为50 kg的人，站在升降机内的台秤上，视重为600 N，重力加速度g取，求升降机的加速度a。
15．如图所示的机车，质量为100t，设它从停车场出发经225m后速度达到54km/h，此时，司机关闭发动机，让机车进站．机车又行驶了125m才停在站上，设机车所受的阻力保持不变，关闭发动机前机车所受的牵引力不变，求机车关闭发动机前所受的牵引力．
第1页 共4页 ◎ 第2页 共4页
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参考答案：
1．D
解析：ABD．台秤的示数小于人的重力，说明此时刻电梯处于失重状态，其加速度方向竖直向下，即可能向上做匀减速运动，也可能向下做匀加速运动，故AB错误，D正确；
C．根据牛顿第二定律可知此时刻电梯的加速度大小为
故C错误。
答案：D。
2．D
解析：由题意可知电梯竖直向上加速，即电梯里的人加速度和速度方向都是向上，对人受力分析可知，受向下的重力和电梯对他向上的支持力，由于加速度方向向上，所以电梯对他的支持力大于人的重力，所以D正确，ABC错误。
答案：D。
3．A
思路：动扶梯上的人随扶梯斜向上做匀速运动，受力平衡，根据平衡条件解答．
解析：人站在自动扶梯上随扶梯斜向上做匀速运动，则受力平衡，水平方向不受摩擦力；竖直方向支持力等于重力，则选项A正确，BCD错误；答案：A.
4．C
解析：AB．电梯向上启动时，小张受到的重力不变，故AB错误；
CD．电梯向上启动时，小张有向上的加速度，此时小张受到的支持力大于他受到的重力，处于超重状态，故C正确，D错误。
答案：C。
5．D
解析：C．当物体处于超重状态时，具有向上的加速度，则可以向上加速或向下减速，故C错误；
ABD．当物体处于失重状态时，具有向下的加速度，则可以向下加速或向上减速，故AB错误，D正确。
答案：D。
6．C
解析：
B．在慢慢加速的过程中，受力如图，物体加速度与速度同方向，合力斜向右上方，因而顾客受到的摩擦力与接触面平行水平向右，电梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上，由牛顿第三定律，它的反作用力即人对电梯的作用方向指向向左下，由于加速向右上方，处于超重状态，此时扶梯对人的支持力大于，故B错误；
C．在水平方向根据牛顿第二定律可以得到
方向水平向右，故C正确；
AD．在匀速运动的过程中，顾客处于平衡状态，只受重力和支持力，顾客与电梯间的摩擦力等于零，顾客对扶梯的作用仅剩下压力，方向沿竖直向下，故AD错误。
答案：C。
7．D
解析：A．甲图中跳水运动员在空中运动到最高点时加速度不为零，等于重力加速度，故A错误；
B．乙图中研究羽毛球运动员击球动作时，运动员形状不可忽略，运动员不可视为质点，故B错误；
C．丙图中撑杆跳运动员在撑杆起跳上升过程中，当弹力小于重力，合力向下，运动员处于失重状态，故C错误；
D．丁图中跨栏运动员在100米跨栏比赛中获得第一名，位移相同，时间最短，该运动员全程平均速度最大，故D正确。
答案：D。
8．C
解析：F容器处于超重状态，水的速度较大，G容器处于失重状态，水流的速度就会减小，所以vF＞vE＞vG；当a=g处于完全失重状态时水就不会从孔流出，而是和容器一起下降。
答案：C。
9．AC
解析：当电梯运动时，根据牛顿第二定律，有
F-G=ma
由于弹簧秤的示数大于物体重力，所以物体的加速度的方向竖直向上；故电梯加速上升或者减速下降；
答案：AC。
10．BD
解析：A．由于汽车做曲线运动，根据牛顿第二定律可知汽车经过A、B两点对路面的压力不等于重力，故A错误.
B．汽车经过B点时存在向下加速度，由牛顿第二定律可知支持力N小于汽车重力，再结合牛顿第三定律可知压力小于重力，所以B正确.
C．汽车经过A点时有向上的加速度，所以出于超重状态，B点时有向下的加速度，处于失重状态，故C错误
D．因为处于超重状态下受到的压力比较大，所以在A处比较容易爆胎，故D正确
11．BC
解析：A．对人进行整体受力分析，得竖直方向受到重力和支持力，由于电梯向下做减速运动，合力向上，支持力大于重力，即人脚对地板的压力增大，A项错误；
CD．对人进行受力分析，人受到竖直向下的重力mg、电梯壁对人的水平向左的弹力和地板对脚的斜向右上方的作用力为，设与竖直方向的夹角为，由牛顿第二定律及受力平衡，在竖直方向有
水平方向有
电梯坠落过程中夹角增大，减小，增大，作用力增大，增大，人后背对电梯壁的压力变大，C项正确，D项错误；
B．将进行力的分解，水平方向为
由上分析增大，B项正确；
答案：BC。
12．AC
解析：由图线可知该同学体重约为650N，选项A正确；下蹲时先失重后超重，起立时先超重后失重，选项C正确BD错误．
13．（1）600N，正常状态；（2）840N，超重状态；（3）300N，失重状态；（4）0，完全失重状态．
解析：试题分析：（1）体重计的读数等于升降机对人的支持力的大小；（2）升降机匀速上升时，人受力平衡，支持力等于重力；（3）当升降机以不同的加速度运动时，可根据牛顿第二定律求解．
（1）升降机匀速上升，受力平衡，则，处于正常状态
（2）升降机加速上升，加速度方向向上，支持力大于重力，处于超重状态
根据牛顿第二定律得：
解得：
（3）升降机加速下降，加速度方向向下，支持力小于重力，处于失重状态
根据牛顿第二定律得：
解得：
（4）升降机以重力加速度g加速下降，物体处于完全失重状态，
14．，方向竖直向上
解析：对人受力分析，受重力和支持力，支持力大于重力，故合力向上，加速度向上，故升降机的加速度也向上；由牛顿第二定律可知
解得
15．
解析：设机车在加速阶段的加速度为，减速阶段的加速度为
则：，，
解得：，，
由牛顿第二定律得，，
解得：
答案第1页，共2页
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