山东省济南济北中学2020-2021学年鲁科版（2019）必修第一册：5.5超重与失重 课后训练（含解析）

5.5超重与失重 课后训练（含解析）
1．人乘坐电梯时处于超重状态的是（　　）
A．匀速上升 B．加速下降 C．加速上升 D．减速上升
2．体育课上进行弹跳力测试，某同学从地面加速起跳离开地面前的瞬间（　　）
A．脚对地面的压力大于地面对脚的支持力，处于超重状态
B．脚对地面的压力等于地面对脚的支持力，处于失重状态
C．脚对地面的压力大于自身重力，处于超重状态
D．脚对地面的压力等于自身重力，处于超重状态
3．下列关于四项运动的解释，说法正确的是（　　）
A．蹦床运动员在空中上升到最高点时处于完全失重状态
B．跳高运动员在越杆时处于平衡状态
C．举重运动员在举铃过头停在最高点时，铃处于超重状态
D．跳远运动员助跑是为了增加自己的惯性，以便跳得更远
4．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
5．小明同学在力传感器上完成“下蹲”和“站起”动作，计算机采集的图线如图所示，由图中信息可以判断出（重力加速度g取10m/s2）（　　）
A．小明的体重大约为70kg
B．小明同学先完成“下蹲”动作，再完成“站起”动作
C．“站起”过程一直处于超重状态
D．整个过程的最大加速度约为4m/s2
6．在杭州市体育场举行的校运动会跳高比赛中，小金以1米8的成绩获得冠军。小金身高约为1.8m，忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．小金向上起跳过程中，重心上升了1.8m B．小金起跳以后在上升过程中处于超重状态
C．小金起跳时地面对他的支持力大于他的重力 D．小金在最高点处于平衡状态
7．如图所示，张家界风景区内有一座建造在悬崖上的双层户外观光电梯，该电梯垂直高度达335米，被誉为“世界第一梯”，假如你乘坐该观光电梯，在某段时间内觉得双脚有“悬空感”，则以下说法正确的是（ ）
A．你所受的重力变小了 B．你正在处于超重状态
C．电梯可能正在减速运行 D．电梯一定处于下行阶段
8．晓玲同学在某次乘电梯过程中感觉到地板对自己的作用力变大了，则此时（　 ）
A．她受的重力变大了 B．她对电梯的压力变大了
C．电梯一定在向上加速运动 D．电梯可能向上减速运动
9．如图所示，一只小鸟刚飞落在一棵细树枝上时，会随细树枝上下晃动，则小鸟从最低点运动到最高点的过程中（ ）
A．一直处于超重状态
B．一直处于失重状态
C．先超重后失重
D．先失重后超重
10．如图所示，为一个可以乘坐二十多人的在竖直柱子上的巨型娱乐器械，可以使人体验超重和失重状态。由升降机将环形座舱送到离地面75m的高处，然后让座舱无摩擦的自由落下，落到离地面30m的位置时，制动系统启动，座舱做匀减速运动，到地面时刚好停下，若座舱中某人用手托着质量为0.2kg的手机，取g=10m/s2，则（　　）
A．当座舱落到离地面45m的位置时，手掌对手机的支持力为0
B．当座舱落到离地面45m的位置时，手掌对手机的支持力为2N
C．当座舱落到离地面15m的位置时，手掌对手机的支持力为3N
D．当座舱落到离地面15m的位置时，手掌对手机的支持力为5N
11．某人站在匀速运动的电梯内的体重计上，突然发现体重计示数小于人的体重，此时电梯的运动状态可能是（　　）
A．加速上升 B．减速上升 C．加速下降 D．减速下降
12．升降机地板上放着一个弹簧秤，盘中放一质量为m的物体，当秤的读数为1.5mg时，升降机的运动可能是（　　）
A．加速上升 B．减速上升 C．减速下降 D．加速下降
13．在电梯内地板上放一体重计，电梯静止时，小莉同学站在体重计上，体重计示数为50kg；电梯向上运动过程中，某一段时间内该同学发现体重计示数为45kg，如图所示，则在这段时间内（ ）
A．小莉同学处于超重状态 B．小莉同学处于失重状态
C．电梯以1m/s2的加速度加速上升 D．电梯以1m/s2的加速度减速上升
14．在电梯里，一个人站在称量体重的磅秤上发现自己的体重减轻了20%，由此得出以下几种盘点，其中正确的是（ ）
A．电梯可能正以的加速度加速上升 B．电梯可能正以的加速度减速下降
C．电梯可能正以的加速度加速下降 D．电梯可能正以的加速度减速上升
15．一位同学乘坐直升电梯从一楼上到六楼的过程中，其v－t图像如图所示。已知该同学的质量m＝60kg，g＝9.8m/s2.下列说法正确的是（　　）
A．2－9s时间内该同学处于平衡状态 B．前2s内该同学处于超重状态
C．前2s内该同学对电梯底部的压力大小为540N D．10s内电梯的位移大小为17m
16．一个质量是60 kg的人站在升降机的地板上，升降机的顶部悬挂着一个弹簧测力计，弹簧测力计下面挂着一个质量是50 kg的物体．当升降机向上运动时，该人看到弹簧测力计的示数为400 N，求此时人对升降机地板的压力．(g取10 m/s2)
17．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．
参考答案
1．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．电梯匀速上升时，加速度为零，人不超重也不失重，故A错误；
B．电梯加速下降时，加速度向下，人处于失重状态，故B错误；
C．电梯加速上升时，加速度向上，人处于超重状态，故C正确；
D．电梯减速上升时，加速度向下，人处于失重状态，故D错误。
故选C。
2．C
【解析】
【分析】
【详解】
某同学从地面加速起跳离开地面前的瞬间，受重力和支持力作用，根据牛顿第二定律可知，某同学要从地面向上加速起跳，则支持力要大于重力，处于超重状态；而脚对地面的压力与地面对脚的支持力是作用力和反作用力，故大小相等，故C正确，ABD错误。
故选C。
3．A
【解析】
【分析】
【详解】
A．蹦床运动员在空中上升到最高点时只受到重力的作用，加速度为重力加速度，处于失重状态，故A正确；
B．平衡状态指的是物体处于静止或者是匀速直线运动状态，跳高运动员在越杆时，受到重力的作用，不是受力平衡状态，故B错误；
C．举重运动员在举铃过头停在最高点时，铃处于静止状态，受力平衡，不超重也不失重，故C错误；
D．惯性的大小只与物体的质量有关，跳远运动员助跑不是在增加自己的惯性，故D错误。
故选A。
4．D
【解析】
【分析】
【详解】
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。
故选D。
5．B
【解析】
【分析】
【详解】
A．开始时小处于平衡状态，小明对传感器的压力是500N，则小明的重力约为500N，体重约为50kg，故A错误；
BC．小明下蹲动作分别有失重和超重两个过程，先是加速下降失重(小于自身重力)，到达一个最大速度后再减速下降超重(大于自身重力)，站起过程分别有超重和失重两个过程，先是加速上升超重(大于自身重力)，到达一个最大速度后再减速上升失重(小于自身重力)，由图像可知，小明同学先完成“下蹲”动作，再完成“站起”动作，故B正确，C错误；
D．由图可知，小明同学对力传感器的最小压力约为200N，则最大加速大小约为
故D错误。
故选B。
6．C
【解析】
【分析】
【详解】
A．小金向上起跳过程中，重心上升的高度小于1.8m，选项A错误；
B．小金起跳以后在上升过程中只受向下的重力作用，加速度为向下的g，处于失重状态，选项B错误；
C．小金起跳时加速度向上，则地面对他的支持力大于他的重力，选项C正确；
D．小金在最高点受重力作用，合力不为零，不是处于平衡状态，选项D错误；
故选C。
7．C
【解析】
【分析】
【详解】
A.人受到的重力大小与运动状态无关，故A错误；
B. 双脚有“悬空感”，说明人受到的支持力减小，加速度向下，处于失重状态，故B错误；
C.加速度向下可能是向上减速运动，也可能是向下加速运动，故C正确，D错误。
故选：C
8．B
【解析】
【分析】
【详解】
晓玲同学在某次乘电梯过程中感觉到地板对自己的作用力变大了，说明她对电梯的压力变大了，处于超重状态，可能向上加速运动，也可能向下减速运动，但她受的重力不变。故ACD错误，B正确。
故选B。
9．C
【解析】
【分析】
【详解】
小鸟竖直方向向上先做加速运动后做减速运动，加速度先向上后向下，则该过程小鸟先处于超重状态，后处于失重状态．
A. 一直处于超重状态，与分析不符，故A错误．
B. 一直处于失重状态，与分析不符，故B错误．
C. 先超重后失重，与分析相符，故C正确．
D. 先失重后超重，与分析不符，故D错误．
10．AD
【解析】
【分析】
【详解】
AB．由题意知当座舱落到离地面45m的位置时，座舱还在自由下落过程中，此时加速度为g，人和手机处于完全失重状态，手掌对手机的支持力为0，故A正确，B错误；
CD．当座舱落到离地面15m的位置时，座舱处于匀减速运动阶段，根据自由落体运动公式可知座舱落到离地面30m的位置时速度为
代入数据可得v=30m/s；在匀减速运动过程中有
可得匀减速运动的加速度大小为a=15m/s，此过程中对手机根据牛顿第二定律有
代入数据解得N=5N，即手掌对手机的支持力为5N，故C错误，D正确。
故选AD。
11．BC
【解析】
【分析】
【详解】
体重计示数小于人的体重，可知人发生了失重现象，电梯的加速度向下，即电梯可能加速向下运动，也可能减速向上运动。BC正确，AD错误。
故选BC。
12．AC
【解析】
【分析】
【详解】
根据题意可知秤的读数为1.5mg，大于物体的重力，所以物体处于超重状态，升降机的加速度向上，可能的情况是加速上升或减速下降，故AC正确，BD错误。
故选AC。
13．BD
【解析】
【分析】
【详解】
AB．电梯静止时，小莉同学站在体重计上，体重计示数为50kg；电梯向上运动过程中，某一段时间内该同学发现体重计示数为45kg，则这段时间内，小莉同学处于失重状态；故A项错误，B项正确；
CD．电梯静止时，小莉同学站在体重计上，体重计示数为50kg，则小莉同学的质量
电梯向上运动过程中，某一段时间内该同学发现体重计示数为45kg，这段时间内人受到的支持力
据牛顿第二定律可得：
解得：
，方向竖直向下
所以电梯以1m/s2的加速度减速上升，故C项错误，D项正确。
14．CD
【解析】
【分析】
【详解】
人站在磅秤上受重力和支持力，发现了自己的体重减少了20%，处于失重状态，具有向下的加速度，根据牛顿第二定律得出：
方向向下，那么此时的运动可能是以0.2g的加速度减速上升，也可能是以0.2g的加速度加速下降；
故选CD。
15．ABD
【解析】
【分析】
【详解】
A．由图像可知，2－9s时间内该同学做匀速直线运动，加速度为零，由牛顿第二定律，可得合力F为零，所以该在此时间段处于平衡状态，A正确；
B．该同学乘坐直升电梯从一楼上到六楼，规定向上为正方向，前2s物体的加速度为正，即加速度向上，此为超重状态，B正确；
C．前2s加速度向上，大小为，令FN为电梯对人的支持力，对人分析，由牛顿第二定律，有
FN-mg=ma
代入数值计算的
FN=648N
由牛顿第三定理，可知前2s内该同学对电梯底部的压力大小为648N，C错误；
D．速度—时间图像所围成的面积表示位移，则10s内电梯的位移
D正确。
故选ABD。
16．480N
【解析】
【分析】
【详解】
设弹簧秤示数为F，重物质量为m，对物体应用牛顿第二定律得mg﹣F＝ma
解得 am/s2＝2m/s2，方向向下
设人质量为M，地板对人的支持力为FN，对人利用牛顿第二定律得Mg﹣FN＝Ma
解得：FN＝480N
根据牛顿第三定律，人对地板的压力大小为480N，方向竖直向下．
17．（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，