高中物理4.6 超重与失重测试题

这是一份高中物理4.6 超重与失重测试题，共11页。试卷主要包含了在电梯加速上升时，电梯里的人等内容，欢迎下载使用。
【精挑】4.6超重与失重-1练习一．单项选择1．站在电梯里的人处于超重状态，此时电梯可能正在（　　）A. 加速上升 B. 加速下降 C. 减速上升 D. 匀速下降2．如图所示，充满某种液体的密闭容器用绳子悬挂在天花板上，轻弹簧A下端固定在容器底部，轻弹簧B上端固定在容器顶部。甲．乙．丙是三个不同材质的实心球，甲连在A的上端，乙连在B的下端，丙悬浮在液体中。已知甲．乙．丙和液体的密度关系为乙<丙＝液＜甲，则剪断绳的瞬间相对于容器（不计空气阻力）（　　）
 A. 甲球将向上运动，乙．丙球将向下运动B. 甲．丙球将向上运动，乙球将向下运动C. 甲球将向上运动，乙球将向下运动，丙球不动D. 甲球将向下运动，乙球将向上运动，丙球不动3．一个质量为1kg的物体用一轻质弹簧测力计竖直悬挂在升降机内，下列说法正确的是 （　　）A．只有当弹簧测力计的示数为零时，物体才处于失重状态B．弹簧测力计的示数为5N时，物体的重力大小也为5NC．升降机向上加速运动时，弹簧测力计的示数大于10ND．升降机向下减速运动时，弹簧测力计的示数小于10N4．如图所示，某段时间内站立在体重计上的一位同学完成下蹲动作。下列图像能反应体重计示数随时间变化的是（　　）
 A．B．
 C．D．
 5．如图所示，老师用力传感器提着重物在竖直方向上做了一个超．失重实验，并截取了电脑显示器上所显示F-t图像的其中一段，如图（b）所示，则（　 　）A．t0阶段重物一定处于静止状态 B．t1到t2阶段重物先向上加速后向下减速C．t2阶段重物处于超重状态 D．t3阶段重物处于静止状态或匀速直线运动状态6．某校把跳长绳作为一项常规运动项目，其中一种运动方式为，一支队伍抽 12 人一起进长绳，计同步一起跳的个数，在2021年的比赛中该校2023届潮勇班一次性跳了59下并打破记录，根据跳绳的过程中情景，下列说法正确的是（　　）A. 学生起跳离开地面前的瞬间，学生受到的重力与地面对学生的支持力大小相等B. 学生起跳离开地面前的瞬间，学生处于失重状态C. 学生起跳离开地面前的瞬间，学生对地面的压力与地面对学生支持力大小相等D. 学生从最高点开始下落的过程中，先处于完全失重，再处于超重最后再处于失重状态7．在某次对成都339电视塔高速电梯的测试中，电梯的时间—速度图像如图所示，图中倾斜的虚线a．b分别为曲线在t=0时和t=3s时的切线，下列说法正确的是（ 　　）
 A．t=2s时电梯一定处于超重状态B．0~10s时间内电梯的加速度逐渐增大C．t=0时电梯的加速度大小为t=3s时电梯加速度大小的6倍D．t=3s时电梯的位移小于9m8．奥运会男子67公斤级举重比赛中，我国选手谌利军突破个人极限，最终获得金牌。如图所示是其抓举过程中杠铃竖直向上运动的v-t图像结合图像分析，下列说法正确的是（　　）A．杠铃加速过程，惯性增大B．杠铃在上升过程中始终处于超重状态C．杠铃加速过程，其所受合外力先增大后减小D．杠铃所受重力与人对杠铃的支持力是一对作用力与反作用力9．如图所示为小明玩蹦床的情景，其中A位置表示床面未受压力时的平衡位置，位置是他从最高点直立下落的过程中将床面所压到的最低位置。若床面始终在弹性限度内，空气阻力及床面的质量均可忽略不计，对于小明从最高点下落到最低点的过程，下列说法中正确的是（　　）
 A．床面从A位置下降到位置的过程中，小明的速度先增大后减小B．床面在位置时，小明所受合外力为零C．小明接触床面前处于失重状态，接触床面后处于超重状态D．床面从A位置下降到位置的过程中，加速度方向始终向下10．在电梯加速上升时，电梯里的人（　　）A. 处于超重状态 B. 处于失重状态C. 质量增加 D. 质量减少11．小明站在电梯里的体重计上，当电梯以1 m/s2的加速度加速上升时，体重计的示数（    ）A. 大于小明受到重力 B. 小于小明受到的重力C. 等于小明受到的重力 D. 等于零12．2021年7月25日东京奥运会女子双人3米跳板，中国组合施廷懋．王涵以总分326.40分夺得冠军。如图所示，跳水运动员在走板时，从跳板的a端缓慢地走到b端，跳板逐渐向下弯曲，然后用力蹬板起跳，忽略空气阻力，在此过程中，下列说法正确的是（　　）
 A．走板时，运动员对板的压力不断增大B．走板时，运动员对板的摩擦力不断减小C．运动员脚离开跳板到上升至最高点过程处于超重状态D．运动员从最高点下落至水面前的过程中处于失重状态13．2021年4月28日，在西安举行的全运会田径项目测试赛女子撑杆跳高决赛中，浙江队选手徐惠琴以4米50的成绩获得冠军。若不计空气阻力。则下列说法正确的是（？？）
 A．徐惠琴上升过程先处于超重状态，后处于失重状态B．徐惠琴上升到最高点时其加速度为零，她既不失重也不超重C．徐惠琴从最高点下落到软垫前，这阶段一直处于超重状态D．徐惠琴落到软垫后一直做减速运动，一直处于超重状态14．质量为M的楔形物块放置在粗糙水平地面上，质量为m的滑块恰能沿楔形物块的斜面匀速下滑；现在让滑块做以下四种情况的运动，运动过程中楔形物块始终静止在地面上，重力加速度为g。情况一：如图甲，滑块沿楔形物块的斜面匀速下滑时，地面对楔形物块的支持力大小为，对楔形物块的摩擦力的大小为；情况二：接情况一，某时刻给滑块施加一平行斜面向下的推力F，使滑块沿斜面向下做加速运动，此过程中地面对楔形物块的支持力大小为，对楔形物块的摩擦力的大小为；情况三：将滑块换成质量为m的玩具遥控电动小汽车放在楔形物块的斜面上，如图乙，遥控小汽车匀速向上运动，此过程地面对楔形物块的支持力大小为，对楔形物块的摩擦力的大小为；情况四：接情况三，遥控小汽车在楔形物块的斜面上加速向上运动，此过程地面对楔形物块的支持力大小为，对楔形物块的摩擦力的大小为，则以下正确的是（　　）
 A．；，方向向右B．；，方向向左C．；D．；15．某同学下蹲．起立，通过力传感器采集的图像如图所示。已知重力加速度，下列说法正确的是（　 　）
 A．人的质量约为500kgB．AB段为下蹲过程，BC段为起立过程C．下蹲过程的最大加速度为，此时处于失重状态D．起立过程的最大加速度为，此时处于超重状态16．如图，站在电梯内的人质量为M，举起质量为m的木箱紧压在电梯的顶板上，当木箱和人共同以a的加速度随电梯加速上升时，测得木箱对顶板的压力为F。下列说法正确的是（　　）A．人对电梯底板的压力大小为 B．人对电梯底板的压力大小为C．人对木箱的推力大小为 D．人对木箱的推力大小为17．用弹簧测力计拉着重为10N的物体加速上升，则弹簧测力计的示数（　　）A．小于10N B．等于10N C．大于10N D．以上情况均有可能18．极限跳水也叫高台跳水，一般是在悬崖或者港口上搭建跳台，选手们从高处一跃而下，惊险刺激的场景令观众大呼过瘾。如图所示，一选手从距离水面高为20 m的跳台上跳下，忽略选手跳离时的初速度，选手受到的空气阻力跟速度成正比，重力加速度取g=10 m/s2，则选手在入水前，下列说法正确的是（　　）A．选手在空中做匀加速运动 B．选手从开始跳下到入水的时间等于2 sC．选手加速下落时处于失重状态 D．选手最后可能会减速下落处于超重状态 
参考答案与试题解析1．【答案】A【解析】【详解】站在电梯里的人处于超重状态，则电梯的加速度向上，则电梯可能加速上升或减速下降，故A正确，BCD错误。故选A。2．【答案】C【解析】【详解】依题意，由于乙<丙＝液＜甲，根据浮力公式可知，轻弹簧A．B均处于压缩状态，剪断绳的瞬间，系统处于完全失重状态，由于弹簧的弹力不会发生突变，根据牛顿第二定律可知，甲的加速度小于g，乙的加速度大于g，丙的加速度等于g，所以三者相对于容器，甲球将向上运动，乙球将向下运动，丙球保持不动。故选C。3．【答案】C【解析】A．只要当弹簧测力计的示数小于物体的重力时，物体就处于失重状态，所以A错误；B．物体的重力大小只与当地的重力加速度及物体的质量有关，所以B错误；C．根据牛顿第二定律可知，当升降机向上加速运动时，弹簧测力计的示数大于10N，所以C正确；D．升降机向下减速运动时，其加速度向上，合外力向上，所以弹簧测力计的示数大于10N，则D错误；故选C。4．【答案】C【解析】人下蹲的过程可以分成两段：人在加速下蹲的过程中，有向下的加速度，处于失重状态，根据牛顿第二定律可知此时人对传感器的压力小于人的重力的大小，在减速下蹲的过程中，加速度方向向上，处于超重状态，根据牛顿第二定律可知此时人对传感器的压力大于人的重力的大小。故选C。5．【答案】D【解析】AD．t0阶段和t3阶段，拉力等于重力，重物可能处于静止状态，也可能处于匀速直线运动状态，所以A错误；D正确；B．t1阶段拉力大于重力，重物处于超重状态，加速度一定向上，重物向上做加速运动或向下做减速运动，t2阶段拉力小于重力，加速度向下，做向下加速或向上减速，所以B错误；C．t2阶段拉力小于重力，重物处于失重状态，所以C错误；故选D。6．【答案】C【解析】【详解】AB．学生起跳离开地面前的瞬间，学生有向上的加速度，处于超重状态，根据牛顿第二定律知学生受到的重力小于地面对学生的支持力，故AB错误；C．学生起跳离开地面前的瞬间，学生对地面的压力与地面对学生支持力为一对相互作用力，大小相等，方向相反，故C正确；D．学生从最高点开始下落的过程中，先向下加速，然后向下减速到速度为零，加速度先向下，然后向上，最后为零，所以先处于完全失重，再处于超重最后再处于平衡状态，故D错误。故选C。7．【答案】C【解析】A．不确定电梯的运动方向，因此无法判断t=2s时的加速度方向，无法判断电梯是否处于超重状态，故A错误；B．时间—速度图像斜率的倒数表示加速度，由题图可知图线的斜率越来越大，因此加速度越来越小，故B错误；C．t=0时电梯的加速度大小为 t=3s时电梯加速度大小为故C正确；D．时间—速度图线与时间轴围成的面积表示位移，由题图可知（注意纵轴表示时间），t=3s时电梯的位移满足 故D错误。故选C。8．【答案】C【解析】A．质量是惯性大小的唯一量度，与运动状态无关，A错误；B．杠铃在加速上升过程中处于超重状态，在减速上升的过程中处于失重状态，B错误；C．在v-t图像中，斜率表示加速度，杠铃加速上升的过程，加速度先增大后减小，因此其所受合外力先增大后减小，C正确；D．杠铃对人的压力与人对杠铃的支持力是一对作用力与反作用力，D错误。故选C。9．【答案】A【解析】A．床面从A位置下降到位置的过程中，刚开始弹力小于重力，小明加速下降，后来弹力大于重力，小明减速下降，故小明的速度先增大后减小，A正确；B．床面在位置时，小明所受弹力大于重力，合外力大于零，方向向上，B错误；CD．小明接触床面前自由下落处于失重状态，接触床面后前一段时间弹力小于重力，加速度向下，仍处于失重状态，后来弹力大于重力，加速度向上，处于超重状态，CD错误。故选A。10．【答案】A【解析】【详解】AB．电梯加速上升，加速度向上，电梯里的人处于超重状态，故A正确，B错误；CD．质量与物体的固有属性，与物体运动状态无关，所以质量不变，故CD错误。故选A。11．【答案】A【解析】【分析】根据“小明站在电梯里的体重计上分析，体重计的示数”可知，本题考查了超重与失重的知识，根据物体具有向上的加速度，物体处于超重状态，物体具有向下的加速度，物体处于失重状态即可进行判断．【详解】小明的加速度向上，处于超重，由牛顿第二定律可得：F﹣mg＝ma；故小明受到的支持力为：F＝m（g+a）；根据牛顿第三定律可知，体重计示数为m（g+a）＞mg．故A正确，BCD错误．【点睛】明确超重和失重的解决方法是牛顿第二定律，要注意正确受力分析并能根据牛顿第二定律列式是解题的关键．12．【答案】D【解析】A．走板时，运动员对板的压力方向与重力方向的夹角θ不断增大，根据可知运动员对板的压力不断减小，故A错误；B．走板时，在沿板的方向根据平衡条件有可知当θ不断增大时，运动员所受板的摩擦力f不断增大，根据牛顿第三定律可知运动员对板的摩擦力也不断增大，故B错误；C．运动员脚离开跳板到上升至最高点过程先做加速运动后做减速运动，加速度方向先竖直向上，后竖直向下，所以先处于超重状态后处于失重状态，故C错误；D．运动员从最高点下落至水面前的过程中，加速度方向始终竖直向下，所以处于失重状态，故D正确。故选D。13．【答案】A【解析】A．在撑杆上升的开始阶段加速度的方向向上，她处于超重状态，在上升的最后阶段加速度的方向向下，她处于失重状态，故A正确；B．她上升到最高点时，其加速度方向向下，她处于失重状态，故B错误；C．在空中下降过程她只受到重力的作用，加速度的方向向下，她处于失重状态，故C错误；D．她落到软垫后，开始时软垫的作用力小于重力，她仍然要做一段加速运动后才会减速，故D错误。故选A。14．【答案】C【解析】AB．滑块恰能沿楔形物块的斜面匀速下滑，楔形物块的斜面为摩擦角斜面，滑块沿这斜面向下运动，无论怎样受力，做加速或减速下滑，楔形物块与地面间都没有摩擦力，故AB项错误；C．遥控小汽车的驱动力为斜面对其静摩擦力，对小汽车和楔形物块的系统，小汽车的驱动力（即静摩擦力）是内力，遥控下小汽车匀速向上运动过程中，没有加速度，所以，地面对楔形物块没有摩擦力，对楔形物块的支持力等于系统的总重，故C正确；D．遥控下小汽车在楔形物块的斜面上加速向上运动过程中，有斜向上的加速度（即有竖直向上和水平向右分加速度），系统处超重状态方向向右，故D项错误。故选C。 15．【答案】C【解析】A.由题图可知，人的重力约为500N，所以质量约为50kg，故A错误；B.人在下蹲过程中会经历加速运动和减速运动两个过程，人在加速运动的过程中处于失重状态，F小于人的重力，人在减速运动过程中处于超重状态，F大于人的重力，因此AB和BC段分别代表了下蹲过程中两个不同的运动阶段，故B错误；C.由题图并根据牛顿第二定律可知在AB段F达到最小值200N时人的加速度最大，为且此时人处于失重状态，故C正确；D. 由题图并根据牛顿第二定律可知在坐标系右半部分代表起立过程的曲线中F达到最小值300N时人的加速度最大，为且此时人处于失重状态，故D错误。故选C。 16．【答案】B【解析】AB．设电梯底板对人的支持力大小为N，则根据牛顿第二定律有解得根据牛顿第三定律可知人对电梯底板的压力大小为故A错误，B正确；CD．设人对木箱的推力小为T，则根据牛顿第二定律有解得故CD错误。故选B。17．【答案】C【解析】物体加速上升，则处于超重状态，所以弹簧测力计的示数大于10N。故ABD错误；C正确。故选C。18．【答案】C【解析】A．选手在空中下落的过程中，随着速度的增加，空气阻力逐渐增大，合力逐渐减小，加速度逐渐减小，因此选手在空中做加速度逐渐减小的加速运动，A错误；B．若下落的过程中没有空气阻力，根据可知入水时间而由于空气阻力的作用，入水时间应大于2s，B错误；C．选手加速下落过程中，合力向下，处于失重状态，C正确；D．当速度足够快时，重力等于阻力，加速度减小到零，速度不再增加，选手最后可能会匀速下落，D错误。故选C。