高中物理人教版 (2019)必修 第一册6 超重和失重精品课时作业

第4章第6节.超重和失重

同步练习

1．（多选）运动员在蹦床比赛时，如图所示为运动员的脚在接触蹦床过程中，蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律。设这位蹦床运动员仅在竖直方向上运动。g取10m/s2，不计空气阻力，根据F—t图像可知，以下说法正确的是（   ）

A．运动员在3.6s～4.2s内处于超重状态

B．运动员在8.4s～9.4s内先处于失重状态再处于超重状态再处于失重状态

C．跳跃节奏稳定后，处于完全失重状态持续的最长时间为1.6s

D．运动员重心离开蹦床上升的最大高度是12.8m

2．每个人都有一个飞行梦，中国某公司生产的飞行背包可帮你圆梦。消防员利用飞行背包在某次高楼火灾观测时，从地面开始竖直飞行的图像如图所示，下列正确的是（　　）

A．消防员上升的最大高度为

B．消防员在内正处于上升阶段

C．消防员在之间处于超重状态

D．消防员在内的平均速度大小为

3．（多选）利用传感器和计算机可以研究力的大小变化情况.实验时让质量为m的某同学从桌子上跳下，自由下落高度H后双脚触地，他顺势弯曲双腿，其重心又下降了h，计算机显示该同学受到地面支持力F随时间变化的图像如图所示，根据图像提供的信息，以下判断中正确的是（　　）

A．从0至t1时间内该同学处于失重状态

B．在t1至t2时间内该同学处于超重状态

C． t2时刻该同学加速度为零

D．在t2到t3时间内该同学的加速度在逐渐减小

4．（多选）如图为某同学在校运会上背越式跳高的照片。若不计空气阻力，则他（　　）

A．离地前某阶段处于超重状态

B．离地后上升阶段处于超重状态

C．起跳时他对地面的压力与地面对他的支持力大小相等

D．起跳时他对地面的压力与地面对他的支持力是一对平衡力

5．（多选）如图，用手托着一个苹果将其向上抛出，苹果上升一段高度后下落，又被轻轻地接住，不计空气阻力，则（　　）

A．苹果在上升过程中处于超重状态

B．苹果在上升过程中离手前的速度一定是越来越大的

C．苹果在上升过程中速度先增大后减小

D．苹果未与手接触的过程中均处于完全失重状态

6．（多选）大型商场为了方便顾客上下楼，都会安装自动电梯。电梯可以分为两大类，一种有台阶，另一种无台阶，如图所示。在没有顾客乘行时，这两种自动电梯都以较小的速度匀速运行，当有 顾客乘行时自动电梯经过先加速再匀速两个阶段运行。若顾客未用手扶电梯，则电梯在运送顾客上楼的整个过程中（　 ）

A．顾客始终处于超重状态

B．在图甲中，电梯由加速转为匀速过程，乘客所受摩擦力减小

C．在图乙中，顾客始终受到三个力作用

D．在图乙中，顾客对电梯作用力的方向先指向后斜下方，再竖直向下

7．（多选）某同学用手机的加速度传感器测量了电梯运行过程中的加速度，得到了图1所示的图线（规定竖直向上为正方向），为了简化问题研究，将图线简化为图2所示的图像。已知t=0时电梯处于静止状态，则以下判断正确的是（　　）

A．t=5s时电梯处于超重状态

B．8～9s内电梯在做减速运动

C．10～15s内电梯在下行

D．17～20s内电梯在上行

8．在探究超重和失重规律时，某体重为G的同学站在一压力传感器上，传感器和计算机相连，经计算机处理后得到如图所示的压力F随时间t变化的图像，则该同学是完成一次_______ （选填“下蹲”或“起立”）的动作，该过程中最大加速度为_______ m/s2。（g取l0m/s2）

9．某人在以a＝0.5m/s2的加速度匀加速下降的升降机中最多可举起m1＝90kg的物体，则此人在地面上最多可举起多少千克的物体？若此人在一匀加速上升的升降机中最多能举起m2＝40kg的物体，则此升降机上升的加速度为多大？（g取10m/s2）

10．一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？

课时把关练

第6节  超重和失重

参考答案

1.ABC   2．B   3．ABD   4.AC    5.CD   6.BD   7.AD

8． 起立  6

9.解析：以物体为研究对象，对物体进行受力分析及运动状态分析，如图甲所示

设人的最大“举力”为F，由牛顿第二定律得m1g－F＝m1a1

解得F＝m1（g－a1）＝855N

当他在地面上举物体时，设最多举起质量为m0的物体，则有m0g－F＝0

解得m0＝85.5kg

此人在某一匀加速上升的升降机中最多能举起m2＝40kg的物体，由于m0＝85.5kg>m2＝40kg，显然此时

升降机一定处于超重状态，对物体进行受力分析和运动情况分析，如图乙所示，由牛顿第二定律得

F－m2g＝m2a2，解得a2＝＝11.375m/s2，即升降机加速上升的加速度为11.375m/s2。

10.解析： (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