粤教版物理必修1同步测试：第4章 第6节 超重和失重

第四章
力与运动
第六节
超重和失重
A级　抓基础
1．用一根细绳将一重物吊在电梯的天花板上，下列四种情况下，细绳最容易被拉断的是(　　)
A．电梯匀速上升　　
B．电梯匀速下降
C．电梯加速上升
D．电梯加速下降
答案：C
2．下列四个实验中，能在绕地球飞行的太空实验舱中完成的是(　　)
A．用天平测量物体的质量
B．用弹簧秤测物体的重力
C．用温度计测舱内的温度
D．用水银气压计测舱内气体的压强
解析：绕地球飞行的太空试验舱处于完全失重状态，处于其中的物体也处于完全失重状态，物体对水平支持物没有压力，对悬挂物没有拉力．用天平测量物体质量时，利用的是物体和砝码对盘的压力产生的力矩，压力为零时，力矩也为零，因此在太空实验舱内不能完成．同理，水银气压计也不能测出舱内压强．物体处于失重状态时，对悬挂物没有拉力，因此弹簧秤不能测出物体的重力．温度计是利用了热胀冷缩的性质，因此可以测出舱内温度．故只有选项C正确．
答案：C
3．物体在下列运动中，属于超重的是(　　)
A．汽车驶过拱形桥顶端时
B．荡秋千的小孩通过最低点时
C．跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动时
D．人造卫星绕地球做匀速圆周运动时
解析：荡秋千通过最低点时，物体具有竖直向上的加速度，出现超重现象，汽车驶过拱形桥顶端时具有竖直向下的加速度，出现失重现象，人造卫星绕地球做匀速圆周运动时具有指向地心的加速度，出现完全失重现象．选B.
答案：B
4．(多选)在沈阳奥体中心进行的第十二届全运会女子跳高决赛中，福建名将郑幸娟以1米92的成绩成功卫冕．图为郑幸娟在本届全运会上以背越式成功地跳过了1.92米的高度．若忽略空气阻力，g取10
m/s2.则下列说法正确的是(　　)
A．郑幸娟下降过程处于失重状态
B．郑幸娟下降过程处于超重状态
C．郑幸娟起跳以后在上升过程中处于超重状态
D．郑幸娟起跳时地面对她的支持力大于她的重力
解析：郑幸娟在整个跳高过程中，只受重力作用，处于失重状态．故A正确，B、C错误；起跳时，有向上的加速度，则地面对她的支持力大于她的重力，故D正确．
答案：AD
5．如图所示为一物体随升降机由一楼运动到某高层的过程中的vt图象，则(　　)
A．物体在0～2
s内处于失重状态
B．物体在2～4
s内处于超重状态
C．物体在4～5
s内处于失重状态
D．由于物体的质量未知，所以无法判断超重、失重状态
解析：从加速度的角度看，0～2
s内加速度为正，表示方向竖直向上，物体处于超重状态，A错误；2～4
s内升降机匀速上升，加速度为零，即不超重也不失重，B错误；4～5
s内升降机做减速上升，加速度竖直向下，处于失重状态，C正确；不知道物体的质量，也可以通过加速度的方向来判断升降机处于失重还是超重，D错误．故选C.
答案：C
6．下面关于超重与失重的判断正确的是(　　)
A．物体做变速运动时，必处于超重或失重状态
B．物体向下运动时，必处于失重状态
C．做竖直上抛运动的物体，处于失重状态
D．物体向上做匀加速直线运动，处于失重状态
解析：判断一个物体处于超重状态还是失重状态，观察的不是物体的运动方向或运动状态，而是物体运动的加速度方向．物体有竖直向上的加速度时，处于超重状态，有竖直向下的加速度时，处于失重状态．
答案：C
B级　提能力
7．如图所示，一木箱置于电梯中，并随电梯一起向上运动，电梯地面水平，木箱所受重力和支持力大小分别为G和F.则此时(　　)
A．GB．G＝F
C．G>F
D．以上三种说法都有可能
解析：电梯向上运动过程有三种可能的运动状态：匀速向上、加速向上、减速向上．匀速向上时，支持力等于重力，向上加速时，出现超重现象，支持力大于重力，向上减速时出现失重现象，支持力小于重力．
答案：D
8．为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯．无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速，再匀速运转．一顾客乘扶梯上楼，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．顾客始终处于超重状态
C．顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下
D．顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方，再竖直向下
解析：扶梯加速向上时，人受重力、支持力、水平向右的摩擦力三个力的作用，所以，人对扶梯的作用力是支持力与摩擦力的反作用力，它们的合力指向左下方；当扶梯匀速向上时，人只受重力和支持力的作用，所以人对扶梯的作用力就是人对扶梯的压力，方向竖直向下．选C.
答案：C
9．某人在以加速度a＝2
m/s2匀加速下降的升降机中最多能举起m1＝75
kg的物体，则此人在地面上最多可举起多大质量的物体．若此人在一匀加速上升的升降机中最多能举起50
kg的物体，则此升降机上升的加速度是多大(g取10
m/s2)
解析：设此人在地面上的最大“举力”为F，那么他在以不同加速度运动的升降机中最大的“举力”仍然是F.以物体为研究对象进行受力分析，物体的受力示意图如图所示，且物体的加速度与升降机相同．
当升降机以加速度a＝2
m/s2匀加速下降时，对物体有：m1g－F＝m1a，
F＝m1(g－a)＝75×(10－2)N＝600
N.
设人在地面上最多可举起质量为m0的物体
则F＝m0g，m0＝＝
kg＝60
kg.
当升降机以加速度a′匀加速上升时，对物体有：
F－m2g＝m2a′，
a′＝－g＝m/s2＝2
m/s2.
所以升降机匀加速上升的加速度为2
m/s2.
答案：60
kg　2
m/s2
10．在电梯中，把一重物置于水平台秤上，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(FNt)图象，如图所示，则
(1)电梯在启动阶段经历了________s加速上升过程．
(2)电梯的最大加速度是多少？(g取10
m/s2)
解析：(1)由题图可知，电梯在启动阶段经历了4
s加速上升过程．
(2)由牛顿第二定律可知：FN－mg＝ma，
am＝＝
m/s2≈6.7
m/s2.
答案：(1)4　(2)6.7
m/s2