物理必修 第一册第5章 牛顿运动定律第5节 超重与失重课时练习

5.5超重与失重同步练习2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）必修第一册

一、选择题（共15题）

1．电梯内放置一木块，已知木块的重力大小为G，电梯地板对木块的支持力大小为N，木块对电梯地板的压力大小为N′，支持力和压力的方向如图所示。现在电梯加速上升，则（   ）

A．N=N′＞G B．N=N′=G C．N＞N′＞G D．N＞N′=G

2．如图所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，在电梯运行时，乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量大，这一现象表明(　　)

A．电梯一定是在上升

B．电梯一定是在下降

C．电梯的加速度方向一定是向下

D．乘客一定处于超重状态

3．关于超重和失重现象，下列描述中正确的是（　　）

A．电梯下降时，电梯中的乘客一定处于失重状态

B．电梯减速上升，电梯中的乘客处于超重状态

C．电梯下降时，电梯中的乘客可能处于失重状态

D．磁悬浮列车在水平轨道上加速行驶时，列车上的乘客处于超重状态

4．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．G＜F B．G=F

C．G＞F D．以上三种说法都有可能

5．下列关于四项运动的解释，说法正确的是（　）

A．举重运动员在举铃过头停在最高点时，铃处于超重状态

B．跳高运动员在越杆时处于平衡状态

C．蹦床运动员在空中上升到最高点时处于完全失重状态

D．跳远运动员助跑是为了增加自己的惯性，以便跳得更远

6．质量为的物体放置在升降机内的台秤上，现在升降机以加速度在竖直方向上做匀变速直线运动，若物体处于超重状态，则（　　）

A．升降机加速度方向竖直向上 B．台秤示数减小

C．升降机一定向上运动 D．升降机一定做加速运动

7．跳水是一项优美的水上运动。在2021年东京奥运会上，14岁的全红婵勇夺女子十米台跳水冠军，十米台跳水是指运动员从离水面十米高的跳台上起跳，在空中完成屈体、抱膝、转体等动作后入水的运动，其过程如图所示，下列有关说法正确的是（　　）

A．当裁判员研究运动员在空中的动作时可以将运动员看成质点

B．运动员在空中上升过程中处于超重状态

C．运动员在空中下降过程中处于失重状态

D．运动员从起跳后到入水前的过程中位移的大小等于路程

8．如图所示，升降机天花板上用轻弹簧悬挂一物体，升降机静止时弹簧伸长量为10 cm，运动时弹簧伸长量为9 cm，则升降机的运动状态可能是(g＝10 m/s2)(　　)

A．以a＝1 m/s2的加速度加速上升

B．以a＝1 m/s2的加速度加速下降

C．以a＝9 m/s2的加速度减速上升

D．以a＝9 m/s2的加速度减速下降

9．下列关于超重、失重现象的讨论，正确的是（　　）

A．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态

B．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态

C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态

D．蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态

10．电梯天花板上固定一弹簧测力计，测力计下挂一重物．电梯静止时，测力计读数为50N．若电梯向下运动时，测力计读数恒为55N，则电梯做

A．匀速运动 B．匀加速运动 C．匀减速运动 D．变加速运动

11．蹦级是一种极限体育项目，可以锻炼人的胆量和意志．运动员从高处跳下，弹性绳被拉展前做自由落体运动，弹性绳被拉展后在弹性绳的缓冲作用下，运动员下落一定高度后速度减为零．在这下降的全过程中，下列说法中正确的是

A．弹性绳拉展前运动员处于失重状态，弹性绳拉展后运动员处于超重状态

B．弹性绳拉展后运动员先处于失重状态，后处于超重状态

C．弹性绳拉展后运动员先处于超重状态，后处于失重状态

D．运动员一直处于失重状态

12．建筑工地常用吊车通过绳索将建筑材料从地面吊到高处（如图甲）。图乙为建筑材料被吊车竖直向上提升过程的简化运动图像，下列判断正确的是（　　）

A．前5 s的平均速度是0.5 m/s B．前10 s绳索最容易发生断裂

C．30～36 s材料处于超重状态 D．整个过程材料上升高度是36 m

13．地面上静止的货物，在竖直向上的拉力F作用下吊起，货物由地面运动至最高点的过程中，v2﹣x图象如图所示（重力加速度取g=10m/s2）．以下判断正确的是（　　）

A．前3m内货物处于失重状态

B．最后2m内货物只受重力作用

C．前3m内与最后2 m内货物的受到的拉力大小之比为22：17

D．前3m内与最后2 m内货物的受到的拉力大小之比为12：7

14．某质点在F1、F2和F3三个共点力作用下处于平衡状态，各力的方向所在直线如图所示，各力的矢量起点均在O点，终点未画出．若sin37°=0.6，sin53°=0.8，则各力的大小关系（）

A．F1：F2：F3=3：4：5 B．F1：F2：F3=4：3：5

C．F1：F2：F3=5：3：4 D．F1：F2：F3=5：4：3

15．几位同学为了探究电梯启动和制动时的加速度大小，他们将体重计放在电梯中．一位同学站在体重计上，然后乘坐电梯从1层直接到10层，之后又从10层直接回到1层．并用照相机进行了记录，如图所示，图1为电梯启动前，图2至图5中箭头方向表示电梯运动方向．下列说法中正确的是(       )

A．图2表示电梯向上减速

B．图3 表示电梯向上加速

C．图4表示电梯向下减速

D．根据图1和图5可估测出图5中电梯的加速度

二、填空题（共4题）

16．质量为1kg的物体放在电梯内的台秤上，若电梯以2m/s2加速度匀加速上升，台秤读数为______N，若电梯以2m/s匀速下降，台秤读数为_____N（取g=10m/s2）

17．轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，在电梯运行时，乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小，这一现象表明电梯的加速度方向一定___________(填“向下”或“向上”) ， 乘客一定处在________(填“失重”或“超重””)状态，人对电梯的压力比自身重力_______(填“大”或“小”)

18．小明在以 2m/s2 的加速度加速下降的升降机里最多能举起 60.0kg 的 物体，则他在地面上最多能举起_______kg 的物体．若他在匀加速上升的升降机中最多能举起 32.0kg 的物体，则此升降机上升的加速度大小为_______________ m/s2．

19．一学生做如下实验：将力传感器悬挂在某一装置下面，力传感器下挂一物体，力传感器接在数据采集器上，并与计算机相连，然后通过该装置使力传感器和物体一起向上运动了一段距离。在此过程中计算机屏幕上出现如图所示的图线。

(1)由图线可知，物体加速运动的时间段是______，减速运动的时间段是______。

(2)由图线可知，物体运动的最大加速度值为______。

三、综合题（共4题）

20．弹簧秤下挂一个物体，在地面上弹簧秤示数为80N，而在一个加速下降的电梯中弹簧秤的示数为60N，若g取10m/s2，求：

（1）电梯的加速度多大？

（2）若这个电梯以同样大小的加速度上升，弹簧秤示数又是多少？

21．如图,水平地面上的薄木板A,质量为m,长度l0=1.5m;小物块B置于木板A的左端,质量mB=2mA.让A． B相对地面以相同的速度v0=9m/s开始运动．已知木板A与地面间的动摩擦因数为μ1=0.4,A和B之间的动摩擦因数为μ2=0.3,重力加速度g=10m/s2.求开始运动后，A． B分离的时间以及分离时两者速度的大小．

22．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的地面始终保持水平， 证明：不论容器B上升还是下降，物体A对B的压力都等于零．

23．某同学在电梯中将质量为1kg的重物悬挂于力传感器下方，之后让电梯从一楼直接运动到十楼并停下。试在下列坐标中画出力传感器示数随时间变化的大致图像。

参考答案：

1．A

2．D

3．C

4．D

5．C

6．A

7．C

8．B

9．D

10．C

11．B

12．B

13．C

14．D

15．D

16．     12     10

17．     向下，      失重；     小

18．     48     5

19．     0.05-0.15     0.20-0.30     3.2

20．（1）2.5m/s2；（2）100N

21．1s   3m/s   6m/s

22．不论容器B上升还是下降，物体A对B的压力都等于零

23．