人教版（2019）高中物理必修第一册同步练习：4.6超重和失重（含答案）

超重和失重
一单选题：
1.下列关于超重和失重的说法中，正确的是(　　)
A．物体处于超重状态时，其重力增加了
B．物体处于完全失重状态时，其重力为零
C．物体处于超重或失重状态时，其惯性比处于静止时增加或减小了
D．物体处于超重或失重状态时，其重力都没有变化
D
2.应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入．例如平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出．对此现象分析正确的是(　　)
A．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态
B．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态
C．在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度
D．在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度
D
3.某同学利用体重计研究超重与失重现象．在一次实验中，她先蹲在体重计上，在她由稳定的蹲姿变化到稳定站姿的过程中，下列说法正确的是(　　)
A．该同学处于超重状态
B．该同学处于失重状态
C．体重计示数先减小后增大
D．体重计示数先增大后减小
D
4.超重与失重是宇航员生活和工作中的两大难题．实际上，在我们的生活中也充满了超重和失重．假如某同学家住10楼，那么，他从一楼开始坐电梯回家的过程中，体验到的将是(　　)
A．先超重，后等重，再失重
B．先失重，后等重，再超重
C．一直超重
D．一直失重
A
5.2018年12月8日2时23分，中国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射嫦娥四号探测器，开启了月球探测的新旅程．若运载火箭在发射升空过程中，探测器先做加速运动，后做减速运动．下列说法正确的是(　　)
A．探测器在加速过程中惯性变大
B．探测器先处于超重状态，后处于失重状态
C．探测器先处于失重状态，后处于超重状态
D．在加速过程，火箭对探测器作用力大于探测器对火箭的作用力
B
6.质量为60
kg的人在电梯里站在体重计上与电梯一起匀加速上升，电梯的加速度为5
m/s2，则体重计的读数应为(g＝10
m/s2)(　　)
A．60
kg　　　　　　　　　　
B．90
kg
C．65
kg
D．30
kg
B
7.如图所示，一乒乓球用细绳系于盛有水的容器底部，某时刻细绳断开，在乒乓球上升到水面的过程中，台秤示数(　　)
A．变大　　　　　　　　
B．不变
C．变小
D．先变大后变小
C
8.传送带与水平面夹角37°，皮带以10
m/s的速率运动，皮带轮沿顺时针方向转动，如图所示．今在传送带上端A处无初速度地放上一个质量为m＝0.5
kg的小物块，它与传送带间的动摩擦因数为0.5，若传送带A到B的长度为16
m，g取10
m/s2，则物体从A运动到B的过程中(　　)
A．小物块先加速后匀速
B．小物块加速度大小为2
m/s2
C．小物块到B点速度为10
m/s
D．小物块全程用时2
s
D
二、多项选择题
9.如图所示，一水平方向足够长的传送带以恒定的速率v1沿顺时针方向运动，把一质量为m的物体无初速度地轻放在左端，物体与传送带间的动摩擦因数为μ，重力加速度为g，则下列说法正确的是(　　)
A．物体一直受到摩擦力作用，大小为μmg
B．物体最终的速度为v1
C．开始阶段物体做匀加速直线运动
D．物体在匀速阶段受到的静摩擦力向右
BC
10.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．则在加速过程中，下列说法中正确的是(　　)
A．顾客受到三个力的作用
B．顾客处于超重状态
C．扶梯对顾客没有摩擦力的作用
D．顾客对扶梯的压力等于顾客的重力
AB
11.如图所示，水平传送带以速度v1匀速运动，小物体P、Q由通过定滑轮且不可伸长的轻绳相连，t＝0时刻P在传送带左端具有速度v2，P与定滑轮间的绳水平，t＝t0时刻P离开传送带．不计定滑轮质量和摩擦，绳足够长．正确描述小物体P速度随时间变化的图象可能是(　　)
BC
12.如图所示，倾斜的传送带始终以恒定速率v2运动．一小物块以v1的初速度冲上传送带．小物块从A到B的过程中一直做减速运动，则(　　)
A．如果v1＞v2，小物块到达B端的速度可能等于0
B．如果v1＜v2，小物块到达B端的速度可能等于0
C．如果v1＞v2，减小传送带的速度，物块到达B端的时间可能增长
D．如果v1＜v2，增大传送带的速度，物块到达B端的时间可能变短
ABC
三、非选择题
13.一质量为m＝40
kg的小孩站在电梯内的体重计上．电梯从t＝0时刻由静止开始上升，在0～6
s内体重示数F的变化如图所示．取重力加速度g＝10
m/s2，求：
在这段时间内电梯上升的高度是多少．
解析：在0～2
s内，电梯做匀加速运动，根据牛顿第二定律得：
a1＝＝
m/s2＝5
m/s2，电梯上升的高度
h1＝a1t＝×5×22
m＝10
m；2
s末速度为v＝a1t1＝5×2
m/s＝10
m/s；
中间t2＝3
s时间内，电梯做匀速运动，电梯上升的高度
h2＝vt2＝10×3
m＝30
m；
最后1
s内做匀减速运动，加速度大小
a2＝＝
m/s2＝2
m/s2，在这段时间内电梯上升的高度h3＝vt3－a2t＝
m＝9
m；则电梯上升的总高度h＝h1＋h2＋h3＝49
m.
答案：49
m
14.如图所示，绷紧的传送带与水平面的夹角θ＝30°，传送带在电动机的带动下，始终保持v0＝2
m/s的速率运行．现把一质量为m＝10
kg的工件(可看为质点)轻轻放在传送带的底端，经时间t＝1.9
s，工件被传送到h＝1.5
m的高处，并获得了与传送带相同的速度，取g＝10
m/s2.求：
(1)工件与传送带之间的滑动摩擦力Ff的大小；
(2)工件与传送带之间的相对位移Δx的大小．
解析：(1)由题意知高h对应的传送带长为
L＝＝3
m
工件速度达到v0之前，从静止开始做匀加速运动，设匀加速运动的时间为t1，位移为x1，有
x1＝v
t1＝t1
因工件最终获得了与传送带相同的速度，所以达到v0之后工件将匀速运动，有
L－x1＝v0(t－t1)
解得：t1＝0.8
s，x1＝0.8
m
所以加速运动阶段的加速度为
a＝＝2.5
m/s2
在加速运动阶段，根据牛顿第二定律，有
Ff－mgsin
θ＝ma
解得：Ff＝75
N.
(2)在时间t1内，传送带运动的位移为
x＝v0t1＝1.6
m
所以在时间t1内，工件相对传送带的位移大小为
Δx＝x－x1＝0.8
m.
答案：(1)75
N　(2)0.8
m
15.　一质量为m＝40
kg的小孩站在电梯内的体重计上．电梯从t＝0时刻由静止开始上升，在0～6
s内体重计示数F的变化情况如右图所示．试问：在这段时间内电梯上升的高度是多少？(取重力加速度g＝10
m/s2)
解析：　小孩重力为G＝400
N，由题图知，在0～2
s内，F1＝440
N，F1>G，电梯匀加速上升，则有
a1＝＝1
m/s2，h1＝a1t＝2
m
t1＝2
s时，v＝a1t1＝2
m/s
在2～5
s内，F2＝400
N，F2＝G，电梯匀速上升，则有
h2＝vt2＝6
m
在5～6
s内，F3＝320
N，F3a3＝＝2
m/s2
又v－a3t3＝0，说明电梯在6
s末停止
故h3＝t3＝1
m
所以电梯上升的高度为h＝h1＋h2＋h3＝9
m.
[答案]　9
m