第四章 运动和力的关系--超重和失重 常见题型总结练(二) 2025-2026学年物理高一年级人教版(2019)必修第一册

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名称 第四章 运动和力的关系--超重和失重 常见题型总结练(二) 2025-2026学年物理高一年级人教版(2019)必修第一册
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资源类型 试卷
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2025-11-07 17:48:48

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运动和力的关系--超重和失重 常见题型总结练(二)
2025-2026学年物理高一年级人教版(2019)必修第一册
一.体育运动中的超失重问题
1.某跳水运动员在3 m长的踏板上起跳,通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的过程,其中A为无人时踏板静止点,B为人站在踏板上静止时的平衡点,C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点,则下列说法中正确的是(  )
A.人和踏板由C到B的过程中,人向上做匀加速运动
B.人和踏板由C到A的过程中,人处于超重状态
C.人和踏板由C到A的过程中,先超重后失重
D.人在C点具有最大速度
2.关于超重和失重的说法正确的是(  )
A. 游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态
B. 在超重现象中,物体的重力是增大的
C. 处于完全失重状态的物体,其重力一定为零
D. 如果物体处于失重状态,它必然有竖直向下的加速度
3 .(多选)如图所示,蹦床运动员从空中落到床面上,运动员从接触床面下降到最低点为第一过程,从最低点上升到离开床面为第二过程,运动员(  )
A.在第一过程中始终处于失重状态
B.在第二过程中始终处于超重状态
C.在第一过程中先处于失重状态,后处于超重状态
D.在第二过程中先处于超重状态,后处于失重状态
4.在身体素质测试“原地纵跳摸高”科目中,某同学快速下蹲后立即蹬伸竖直起跳.在此过程中,测得该同学竖直方向加速度a随时间t的变化关系如图所示,已知竖直向上为正方向,则该同学(  )
A. 从A到B的过程中,处于超重状态
B. 在B点时,速度为零
C. 在C点时,恰好离开地面
D. 从C到D的过程中,处于失重状态
5.2021年7月30日,在东京奥运会蹦床项目女子决赛中,中国选手朱雪莹夺得冠军,刘灵玲获得亚军。测得一位仅在竖直方向上运动的蹦床运动员受到蹦床的弹力F随时间t的变化规律如图所示,已知该运动员的最大加速度为42 m/s2,重力加速度为g=10 m/s2,不计空气阻力。下列说法正确的是(  )
A.该运动员接触蹦床过程中受到的最大弹力为2 000 N
B.该运动员双脚离开蹦床后的最大速度为16 m/s
C.该运动员由最低点向上运动到离开蹦床的过程中先处于超重状态后处于失重状态
D.该运动员由接触蹦床到最低点的过程中一直处于失重状态
6.蹦极是一项深受年轻人喜爱的极限运动。一名游客在三清山神仙谷景区体验蹦极,蹦极过程可简化为如图,游客身系弹性绳自高空P点自由下落。图中a点是弹性绳的原长位置,c点是游客所到达的最低点,b点是游客静止地悬吊着时的平衡位置。游客在从P点下落到最低点c的过程中(不计空气阻力),以下说法正确的是(  )
A.P到a的过程中,该游客做自由落体运动,处于失重状态
B.P到a的过程中,该游客做自由落体运动,处于超重状态
C.a到b的过程中,该游客做加速运动,处于超重状态
D.b到c的过程中,该游客做减速运动,处于失重状态
7.2019年11月,在温州翔宇中学举行的浙江省中学生田径锦标赛中,某校高二学生王鑫宇以2米的成绩获得冠军,如图所示。则下列说法正确的是(不计空气阻力)(  )
A.王鑫宇在上升阶段重力变大了
B.王鑫宇在空中跨越过程处于失重状态
C.王鑫宇起跳时地面对他的支持力大于他对地面的压力
D.王鑫宇在助跑过程中,地面对他的支持力大于他对地面的压力
二.连接体超失重问题
1.如图所示,台秤上放一个木箱,木箱内有质量分别为m1和m2的两物体P、Q,用细绳通过光滑定滑轮相连,m1>m2。现剪断Q下端的细绳,在P下落但还没有到达箱底的过程中,台秤的示数与未剪断Q下端的细绳前的示数相比将(  )
A.变大          B.变小
C.不变 D.先变小后变大
2.(多选)如图所示,质量为m1=2kg的物体A经跨过定滑轮的轻绳与质量为M=5kg的箱子B相连,箱子底板上放一质量为m2=1kg的物体C,不计定滑轮的质量和一切阻力,在箱子加速下落的过程中,取g=10m/s2,下列说法正确的是(  )
A.物体A处于超重状态,加速度大小为10m/s2
B.物体A处于超重状态,绳子对A的拉力大小为30N
C.物体C处于失重状态,对箱子的压力大小为5N
D.轻绳对定滑轮的作用力大小为80N
3 .如图所示,质量为M的框架放在水平地面上,一轻弹簧上端固定在框架上,下端固定一个质量m的小球,小球上下振动时框架始终没有跳起,当框架对地面的压力为零的瞬间,小球的加速度大小为(重力加速度为g)(  )
A.g B.
C. D.
4.如图所示,充满某种液体的密闭容器用绳子悬挂在天花板上,轻弹簧A下端固定在容器底部,轻弹簧B上端固定在容器顶部。甲、乙、丙是三个不同材质的实心球,甲连在A的上端,乙连在B的下端,丙悬浮在液体中。已知甲、乙、丙和液体的密度关系为乙<丙=液<甲,则剪断绳的瞬间相对于容器(不计空气阻力)(  )
A.甲球将向上运动,乙、丙球将向下运动
B.甲、丙球将向上运动,乙球将向下运动
C.甲球将向上运动,乙球将向下运动,丙球不动
D.甲球将向下运动,乙球将向上运动,丙球不动
5.如下图所示,在托盘测力计的托盘内固定一个质量为M的光滑的斜面体,现将一个质量为m的物体放在斜面上,让它自由滑下,则测力计的示数一定满足( )
A. B. C. D.
6.如图所示,A、B两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计空气阻力),到回到出发点的过程中,下列说法正确的是(  )

A.上升过程A、B处于超重状态,下降过程A、B处于失重状态
B.上升和下降过程A、B两物体均为完全失重
C.上升过程中A物体对B物体的压力大于A物体受到的重力
D.下降过程中A物体对B物体的压力大于A物体受到的重力
7(多选)如图所示为杂技“顶竿”表演,甲站在地上,肩上扛一质量为M的竖直竹竿,质量为m的乙用双手握住竖直竹竿,已知重力加速度为g,空气阻力不计,则(  )
A.乙匀速向下滑时,受到的摩擦力方向向上
B.乙匀速向上爬时,受到的摩擦力方向向下
C.乙加速向下滑时,竿对甲的压力小于(M+m)g
D.乙减速向上爬时,竿对甲的压力大于(M+m)g
三.完全失重现象
1.(多选)如图,一个盛水的容器底部有一小孔。静止时用手指堵住小孔不让它漏水,假设容器在下述几种运动过程中始终保持竖直,且忽略空气阻力,则(  )
A.当容器自由下落时,容器处于完全失重状态,小孔不漏水
B.将容器匀速下落时,容器在运动中小孔不漏水
C.将容器竖直向上抛出,容器向上运动时,小孔漏水;容器向下运动时,小孔不漏水
D.将容器竖直向上抛出,在向上和向下的运动过程中小孔均不漏水
2.某次救灾演习中,救援直升机悬停在空中,机上工作人员将装有救灾物质的箱子投出,已知箱子下落的初速度为零下落过程中箱子所受的空气阻力不计。启程中,箱子始终保持投放时的状态,则下落过程中,以下说法正确的是(  )
A.物资处于超重状态
B.物资仅受重力作用
C.物资受箱子的支持力逐渐减小
D.由静止开始,箱子在持续相同的时间内位移比为1∶2∶3
3.一种矩形娱乐器械可以使人体验超重和失重,一个可乘十多人的环形座舱套装在竖直柱上,由升降机送上几十米的高处,然后让座舱自由落下,落到一定位置时,制动系统启动,到地面时刚好停下,已知座舱开始下落时的高度为75m,当落到离地面30m的位置时开始制动,座舱匀减速。()
(1)座舱里的人体验失重和超重各多长时间?
(2)若座舱中某人用手托着重50N的铅球,当座舱落到离地面20m的位置时,手要用多大的力才能托住铅球?
4.研究超重和失重现象时,在一个底端有小孔的塑料瓶中装水,打开瓶盖后,有水从瓶底部的小孔流出.若不计空气阻力,打开瓶盖后,水瓶在下列运动过程中,以下说法正确的是
A.水瓶自由下落过程中会有水从小孔中流出
B.水瓶自由下落过程中瓶子里的水处于超重状态
C.将水瓶竖直向上抛出后,水瓶向上运动时不会有水从小孔中流出
D.将水瓶竖直向上抛出后,水瓶向上运动时瓶子里的水处于超重状态
5.2024国际篮联三人篮球挑战赛雄安站,中国的球队夺得冠军。不计空气阻力,下列说法正确的是 (  )
A.篮球在空中运动时处于完全失重状态
B.篮球被抛出后,篮球的惯性减小
C.篮球被抛出后,篮球的重力消失了
D.进攻球员能潇洒自如地运球过人,是因为一直对球施加了力来维持球的运动
6.(多选)如图所示,小球 A 放在真空容器 B 内,小球的直径恰好等于正方体 B 的边长,将它们以初速度 v0 竖直上抛, A 、 B 一起上升的过程中,下列说法正确的是( )
A.若不计空气阻力, A 、 B 间一定没有弹力
B.若不计空气阻力, A 、 B 间一定有弹力
C.若考虑空气阻力, A 对 B 的上板一定有压力
D.若考虑空气阻力, A 对 B 的下板一定有压力
7.如图所示,将物体A放在容器B中,以某一速度把容器B竖直上抛,不计空气阻力,运动过程中容器B的底面始终保持水平,下列说法正确的是(  )
A.在上升和下降过程中A对B的压力大小都一定等于零
B.上升过程中A对B的压力大小大于物体A受到的重力大小
C.下降过程中A对B的压力大小大于物体A受到的重力大小
D.在上升和下降过程中A对B的压力大小都等于物体A受到的重力大小
综合练
一、单选题
1.如图所示,A、B两物体叠放在一起,以相同的初速度斜上抛(不计空气阻力)。下列说法正确的是(  )
A.在上升和下降过程中A对B的压力一定为零
B.上升过程中A、B之间可能存在摩擦力
C.上升过程中A、B一直处于超重状态
D.在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力
2.在一个盛水的杯中,用固定在杯底的弹簧拉住一个密度比水小的木球,如图所示,当杯子自由下落时,弹簧将(  )
A.变为压缩状态 B.更加伸长
C.等于其自然长度 D.长度与杯子静止时一样
3.如图所示,这是跳水运动员起跳前一瞬间的情景,下列说法正确的是(  )
A.研究运动员的动作时,运动员起跳后可以看成质点
B.运动员对跳板的压力是由于跳板发生形变而产生
C.跳板被压到最低点时运动员有相对跳板向上滑动的趋势
D.运动员起跳离开跳板上升阶段,处于完全失重状态
4.低海拔地区大气压强值p与海拔高度h满足关系p= ah+b,其中a、b为大于零的常量。小宇在乘坐广州塔电梯过程中,保持与电梯厢相对静止,打开手机中的气压传感器,记录一段时间内大气压强值p随电梯运动的变化情况,0~t1为直线。下列说法正确的是(  )
A.0 t1,电梯在做匀加速直线运动
B.t2以后,电梯在做匀速直线运动
C.0 t1,小宇处于失重状态
D.t1 t2,小宇处于超重状态
5.模拟失重环境的实验舱,通过电磁弹射从地面由静止开始加速后竖直向上射出,上升到最高点后回落,再通过电磁制动使其停在地面。实验舱在运动过程中,受到的空气阻力的大小随速率增大而增大,随时间的变化如图所示(向上为正)。下列说法正确的是(  )
A.从到,实验舱内物体处于超重状态
B.从到,实验舱加速度大小增大
C.时刻,实验舱到达最高点
D.从到,实验舱内物体处于失重状态
6.如图所示,两物块之间连接一个处于压缩状态的轻弹簧,静止于水平粗糙木板上。现将整体自由下落,可观察到的现象是两物块(  )
A.仍相对木板静止
B.相对木板运动且彼此远离
C.相对木板运动且彼此靠近
D.是否相对木板运动由物块的质量大小关系决定
7.如图甲所示为某景区的蹦极项目,游客身上绑一根弹性绳从高空一跃而下。现有一可视为质点的游客从0时刻跳下,时刻运动到最低点,弹性绳的作用力随时间变化的图像如图乙所示,整个下落过程不计空气阻力。重力加速度取。则下列说法正确的是(  )
A.时间内,游客始终处于失重状态
B.时间内,游客处于完全失重状态;时间内,游客处于超重状态
C.时间内,游客的加速度不变;时间内,游客的加速度先增大后减小
D.时间内,游客的加速度有可能大于
8.升降机在向上提升货物的过程中速度随时间变化的图像如图所示,则货物在、、、四点处于失重状态的是(  )
A. B. C. D.
二、解答题
9.一名质量为60kg的工人,站在竖直向上运动着的升降机底板上。他看到升降机上挂着一个重物的弹簧测力计的示数为40N,已知该重物的质量为5kg。 弹簧测力计的质量忽略不计。(g取)
(1)先根据受力情况判断重物的加速度的方向,并指出重物是处于超重状态还是失重状态。,再求出重物的加速度的大小。
(2)这时该工人对升降机底板的压力是多大?
(3)如果悬挂测力计的悬线突然从A点断开,则此时重物的加速度有何变化?

10.一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重。一个可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上,由升降机送上几十米的高处,然后让座舱自由落下。落到一定位置时,制动系统启动,到地面时刚好停下。已知座舱开始下落时的高度为75m,当落到离地面30m的位置时开始制动,座舱匀减速下落。若座舱中某人用手托着重50N的铅球。忽略摩擦和空气阻力,g=10m/s2。求:
(1)座舱下落的最大速度;
(2)当座舱下落35m的位置时,手对铅球的托力多大;
(3)当座舱落到离地面15m的位置时,手要用多大的力才能托住铅球。
11.升降机地板上放一个弹簧式台秤,秤盘放一个质量为20kg的物体(g=10m/s2),则
(1)当升降机匀速上升时,物体对台秤的压力大小是多少?
(2)当升降机以1m/s2的加速度竖直上升时,物体处于超重状态还是失重状态?物体所受的支持力大小是多少?
(3)当升降机以5m/s2的加速度减速上升时,物体处于超重状态还是失重状态?物体所受的支持力大小是多少?
(4)当升降机自由下落时,物体对台秤的压力为多少?
12.一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重。既新奇又刺激,很受同学们欢迎。其原理是将巨型娱乐器械由升降机送到离地面60m的高处,然后让座舱自由下落,落到离地面20m高时,制动系统启动,座舱均匀减速,到地面时刚好停下。若座舱中的小李体重500N,试求:
(1)此过程中的最大速度是多少?当座舱落到离地面30m的位置时,水平支持面对小李的支持力是多少?
(2)当座舱落到离地面15m的位置时,小李对水平支持面的压力是多少?(取g=10m/s2)。
(3)小李从开始下落经多长时间到达地面?
答案
一.体育运动中的超失重问题
1.选C 人由C到B的过程中,重力不变,弹力一直减小,合力减小,所以加速度减小,人做变加速运动,A错误;人和踏板由C到B的过程中,弹力大于重力,加速度向上,人处于超重状态,从B到A的过程中,重力大于弹力,加速度向下,处于失重状态,B错误,C正确;人在C点的速度为零,D错误。
2.D
3.选CD 运动员刚接触床面时,重力大于弹力,运动员向下做加速运动,运动员处于失重状态;当弹力增大到等于重力时速度最大;继续下降,弹力大于重力,做减速运动,运动员处于超重状态。即在第一过程中运动员先处于失重状态,后处于超重状态,A错误,C正确。在第二过程中运动员先向上做加速运动,处于超重状态,后做减速运动,处于失重状态,B错误,D正确。
4.A. 从A到B的过程中,同学有向下的加速度,处于失重状态,故A错误;B. a-t图像与坐标轴围成的面积表示速度变化量,同学在A点的速度为零,故同学在B点时,速度不为零,故B错误;C. 恰好离开地面时,地面对同学的作用力为零,不计空气阻力,则同学的加速度为重力加速度,故同学在D点时,恰好离开地面,故C错误;D. 从C到D的过程中,同学有向下的加速度,处于失重状态,故D正确.故选D.
5.选C 由题图分析可知运动员的重力等于500 N,则运动员的质量为m=50 kg,根据牛顿第二定律得Fm-mg=mam,解得Fm=2 600 N,故A错误;由题图分析可知运动员双脚离开蹦床后最长经过1.6 s再次接触蹦床,则离开蹦床后上升和下落的最大时间均为0.8 s,运动员双脚离开蹦床后的最大速度为v=gt=10×0.8 m/s=8 m/s,故B错误;运动员由最低点向上运动到离开蹦床的过程中,蹦床对人的支持力先大于人的重力,加速度方向向上,处于超重状态,经过平衡位置后,蹦床对人的支持力小于人的重力,加速度方向向下,处于失重状态,故C正确;运动员由接触蹦床到最低点的过程中,蹦床对人的支持力先小于人的重力,加速度方向向下,处于失重状态,经过平衡位置后,蹦床对人的支持力大于人的重力,加速度方向向上,处于超重状态,故D错误。
6.AB.P到a的过程中,该游客只受重力,做自由落体运动,处于完全失重状态,故A正确,B错误;
C.a到b的过程中,重力大于弹力,该游客做加速运动,加速度向下,处于失重状态,故C错误;
D.b到c的过程中,弹力大于重力,该游客做减速运动,加速度向上,处于超重状态,故D错误。
故选A。
7.鑫宇在上升阶段只受重力,处于失重状态,且重力大小不变,故A错误B正确;
地面对人的支持力与他对地面的压力是一对相互作用力,大小相等,方向相反,故CD错误。
故选B。
二.连接体超失重问题
1.选B 剪断Q下端的细绳后,因m1>m2,P加速下降,Q加速上升,但对P、Q以及滑轮和箱子组成的系统,整体有向下的加速度,处于失重状态,故台秤的示数与未剪断前的示数相比减小了,选项B正确。
2.AB.对BC整体受力分析得对物体A受力分析得联立解得,且A的加速度方向向上,处于超重状态,故A错误,B正确;
C.物体C受力分析得解得因为C加速度向下,处于失重状态,故C正确;
D.滑轮受力平衡,因此故D错误。故选BC。
3.当框架对地面的压力为零的瞬间,弹簧对框架向上的作用力等于框架重力,则小球受到向下的合力等于mg+Mg,由牛顿第二定律可得mg+Mg=ma,解得小球的加速度大小为a=g,故选D.
4.依题意,由于乙<丙=液<甲,根据浮力公式
可知,轻弹簧A、B均处于压缩状态,剪断绳的瞬间,系统处于完全失重状态,由于弹簧的弹力不会发生突变,根据牛顿第二定律可知,甲的加速度小于g,乙的加速度大于g,丙的加速度等于g,所以三者相对于容器,甲球将向上运动,乙球将向下运动,丙球保持不动。
故选C。
5.物体加速下滑,其加速度有竖直向下的分量,故它处于失重状态,物体与托盘整体对测力计的压力小于它们的总重力,D正确.
6.AB.上升和下降过程A、B两物体均只受重力,处于完全失重状态,故A错误,B正确;
CD.上升过程中和下降过程A物体对B物体的压力均为零,故CD错误。
故选B。
7.乙匀速运动时,受到的摩擦力与重力是一对平衡力,摩擦力方向向上,故A正确 ,B错误;乙加速向下滑、减速向上爬时,加速度方向向下,处于失重状态,此时竿对甲的压力小于(M+m)g,故C正确,D错误。
故选AC。
三.完全失重现象
1.A.当容器自由下落时,水和容器都只受重力的作用,处于完全失重状态,容器与水的运动状态一致,所以水不会从小孔流出,故A正确;
B.当容器匀速下落时,水和容器之间存在压力,水会从小孔流出,故B错误;
CD.无论从哪个方向抛出,抛出后水和容器都只受重力的作用,处于完全失重状态,容器与水的运动状态一致,所以水不会从小孔流出,故C错误,D正确。故选AD。
2.ABC.箱子在空中只受重力作用,加速度为竖直向下的g,处于完全失重状态,物资与箱子之间没有相互的弹力作用,所以AC错误,B正确;
D.初速为零的匀加速的直线运动,在连续相等时间内的位移之比为1∶3∶5…,故D错误。
故选B。
3.(1)根据题意可知,座舱自由落体的距离为设自由落体时间为,则有解得此时的速度为设制动时的加速度为a,制动距离为,则有解得则减速下降时间故人体验失重时间为3s,体验超重时间为2s。
(2)设手对球的作用力为F,由牛顿第二定律可得同时联立解得F=125N
4.无论向哪个方向抛出或自由落体运动,抛出之后的物体都只受到重力的作用,加速度为g,处于完全失重状态,此时水和容器的运动状态相同,它们之间没有相互作用,水不会流出,所以ABD错误,选项C正确.
5.A.篮球在空中运动时,加速度为重力加速度,处于完全失重状态,故A正确;
BC.篮球被抛出后,篮球的质量不变,惯性不变,重力不变,故BC错误;
D.进攻球员运球过人过程中,球离开手的时间内进攻球员并未对球施加力,所以进攻球员并未一直对球施加力,故D错误。
故选A。
6.若不计空气阻力,则物体运动的加速度为 g ,物体处于完全失重状态,故 A 、 B 间一定没有弹力,选项A正确,B错误;若考虑空气阻力,则物体的加速度将大于 g ,根据牛顿第二定律,对球有 N+mg=ma ,则 N>0 ,即 B 的上板对 A 有向下的压力,则 A 对 B 的上板一定有压力,选项C正确,D错误
7.对A、B组成的系统分析可知,系统只受重力作用,由牛顿第二定律可知,整个系统加速度为g,方向竖直向下,处于完全失重,所以A、B之间无相互作用力,所以在上升和下降过程中A对B的压力大小都一定等于零。故选A。
综合练
1.A
以A、B整体为研究对象,在上升和下降过程中仅受重力,加速度为重力加速度,则A、B均处于完全失重状态,A对B的压力一定为零,A、B之间不存在摩擦力作用。
故选A。
2.C
小球静止时受重力、浮力和弹簧的拉力处于平衡,当自由下落时,小球处于完全失重状态,系统的加速度为,则最终弹簧的拉力为零,形变量为零,弹簧将等于其自然长度,故选C。
3.D
A.研究运动员的动作时,运动员的形状大小不能忽略不计,运动员起跳后不可以看成质点,故A错误;
B.运动员对跳板的压力是由于脚掌发生形变而产生,故B错误;
C.跳板被压到最低点时运动员有相对板向下滑动的趋势,故C错误;
D.运动员起跳离开跳板以后至落水前,只受重力作用,加速度为重力加速度,处于完全失重状态,故D正确。
故选D。
4.D
A.由于大气压强值p与海拔高度为线性关系,0 t1,在电梯里测得的大气压强值p随着时间是均匀变化的,即高度均匀变化,此时电梯在做匀速直线运动,故A错误;
B.t2以后,大气压强值p不变,代表电梯高度不变,为静止状态,故B错误;
C.通过A项分析,0 t1,电梯做匀速直线运动,即小宇受到的支持力等于自身重力,故C错误;
D.t1 t2,大气压强值p依然增加,但增长率逐渐减小,而气压越高,说明电梯的高度越低,故电梯在减速向下运动,加速度方向向上,支持力大于重力,故小宇处于超重状态,故D正确。
故选D。
5.C
A.图形可知从到,阻力先向下增大后向下减小,可知实验舱先向上加速后向上减速,故实验舱内物体先超重后失重,故A错误;
B.从到,根据牛顿第二定律可知加速度大小
由于f在减小,可加速度在减小,故B错误;
C.时刻,阻力为0,则速度为0,结合A选项可知,实验舱到达最高点,故C正确;
D.从到,阻力先向上增大后向上减小,可知实验舱先向下加速后向下减速,可知实验舱内物体先失重后超重,故D错误。
故选C。
6.B
未下落时,两物块间弹簧的弹力等于摩擦力,整体无初速度释放后,两物块和木板都处于完全失重状态,两物块对木板的压力为零,此时摩擦力消失。在水平方向上,两物块只受到弹簧的推力,由牛顿第二定律可知,两物块相对木板运动且相互远离,与物块的质量无关。
故选B。
7.D
AB.在时间内,游客处于自由落体运动(完全失重状态),在时间内弹性绳绷直有弹力,随着游客下落,弹性绳上的力一开始小于重力(形变程度较小时),下落过程中弹性绳形变程度一直在变大,过了平衡位置之后,弹性绳上的力大于重力,游客将处于超重状态。故AB错误;
C.根据上述分析时间内,游客的加速度不变,始终为重力加速度,时间内,加速度为
随着弹性绳形变量逐渐增大,弹性绳的力也逐渐从0开始增大,游客的加速度先减小后反向增大,故C错误;
D.设平衡位置处形变量为,由于绳子绷直瞬间加速度为重力加速度,根据对称性可知在弹性绳原长位置以下的位置加速度也为,但此时游客还有速度(与弹性绳刚绷直时的速度大小相等)继续向下,则游客的加速度有可能大于,故D正确。
故选D。
8.C
根据图像的切线斜率表示加速度,可知、、、四点中,只有点的加速度方向向下,所以货物在点处于失重状态。
故选C。
9.(1)向下;失重状态;;(2)480N;(3)重物的加速度立即变为,方向竖直向下
(1)以重物为研究对象,重物受向下的重力,向上的拉力F,由于重物的重力大于弹簧的拉力F,因此重物所受合力方向向下,即重物的加速度方向应向下,重物处于失重状态。
由牛顿第二定律有
所以
(2)以人为研究对象,人受到重力,底板的支持力,由牛顿第二定律有

由牛顿第三定律知,人对升降机底板的压力大小为480N。
(3)悬线突然断开,则此时重物的加速度立即变为重力加速度,即大小是,方向竖直向下。
10.(1)m/s;(2)零;(3)125N
(1)自由落体的终点时速度最大,下落的高度
由自由落体速度位移关系
可得下落的最大速度
(2)离地面35m时,座舱还在自由下落,铅球处于完全失重状态,手对铅球的托力为零。
(3)从开始自由落体直到下落高度m时速度为,则
对匀减速运动程
解得
当座舱落到离地面15m的位置时
解得
11.(1)200N;(2)超重,220N;(3)失重,100N;(4)0
(1)当升降机匀速上升时,根据
根据牛顿第三定律,物体对台秤的压力大小200N
(2)当升降机以1m/s2的加速度竖直上升时,加速度方向向上,物体处于超重状态,根据牛顿第二定律
解得
(3)当升降机以5m/s2的加速度减速上升时,加速度方向向下,物体处于失重状态,根据牛顿第二定律
解得
(4)当升降机自由下落时,加速度等于重力加速度,则物体处于完全失重状态,则物体对台秤的压力为0
12.(1),0;(2)1500N;(3)
(1)由题意可知,座舱先自由下落40m,在20m高处时制动系统开始启动后做匀减速运动,所以下落40m时速度最大,设为v,由v2=2gh1,得
离地面30m时,座舱自由下落,处于完全失重状态,所以水平支持面对小李的支持力为0;
(2)设匀减速运动的加速度大小为a2,由v2=2a2h2,得
对小李,由牛顿第二定律有
解得
根据牛顿第三定律,小李对水平支持面的压力是1500N;
(3)自由下落的时间为
匀减速的时间为
则总时间为
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