人教版 (2019)必修 第一册第四章 运动和力的关系6 超重和失重随堂练习题

这是一份人教版 (2019)必修 第一册第四章 运动和力的关系6 超重和失重随堂练习题，共12页。试卷主要包含了单选题，多选题，解答题等内容，欢迎下载使用。

一、单选题
1．电梯内有一物体，质量为m，用细绳挂在电梯的天花板上，当电梯以的加速度竖直加速上升时，细绳对物体的拉力是（ ）
A． mgB． mgC．mgD． mg
2．人乘坐升降电梯从楼房的底层到达高层，这个过程中可能（ ）
A．先处于失重状态，后处于超重状态
B．始终处于失重状态
C．始终处于超重状态
D．先处于超重状态，后处于失重状态
3．某人乘竖直电梯从一楼经7s到达四楼， v−t图像如图所示。下列说法正确的是（ ）
A．一楼到四楼的高度为12m
B．0~2s内的平均速度大于6s~7s内的平均速度
C．0~2s内，人对电梯的压力大于人所受的重力
D．6~7s人处于超重状态
4．如图所示是某同学站在力传感器上做下蹲-起立的动作时记录的压力F随时间t变化的图线。由图线可知该同学（ ）
A．做了两次下蹲-起立的动作
B．做了两次下蹲-起立的动作，且下蹲后约4s起立
C．下蹲过程处于失重状态，起立过程处于超重状态
D．下蹲过程先处于失重状态后处于超重状态
5．“嫦娥四号”探测器到达距月球表面3km的P点时，在7500N变推力发动机的作用下，探测器相对月球的速度一直下降，到达A点时，探测器进行姿态调整，运动方向发生变化；到达距月面100m的C点处开始悬停；之后自由下落到月面上的D点。如图为探测器在这一过程的轨迹图像，将PA、BC视为直线，设探测器在同一竖直平面内运动，则（ ）
A．从P到A，探测器处于失重状态
B．探测器经过A点前后，发动机的推力保持不变
C．从B到C，发动机对探测器的作用力始终沿y轴正方向
D．从C到D探测器处于完全失重状态
6．下列实例属于超重现象的是（ ）
A．汽车从斜坡上加速向下运动
B．冰雪落到地面
C．跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动
D．火箭点火后加速升空
7．某人站在力传感器上，先“下蹲”后“站起”。该过程中，力传感器的示数随时间的变化情况如图所示（重力加速度g=10m/s2），则测量者（ ）
A．在“下蹲”过程中经历了加速、减速、再加速、再减速四个阶段
B．在“下蹲”过程中，时刻“下蹲”速度最大
C．在“站起”过程中，时间内表现为超重
D．在“下蹲”和“站起”两个过程中，时刻加速度最大
8．下列说法的是（ ）
A．超重就是物体受到的重力增加了
B．物体处于完全失重状态时，物体的重力就消失了
C．物体处于超重状态时，物体一定在上升
D．物体处于失重状态时，物体可能在上升
二、多选题
9．沼泽地的下面蕴藏着丰富的泥炭，泥炭的纤维状和海绵状的物理结构导致人在其上面行走时容易下陷（设在下陷过程中，泥炭对人的阻力不计）。如果整个下陷的过程是先加速运动再减速运动，那么，下列说法中正确的是（ ）
A．在加速向下运动时，人对沼泽地的压力大于沼泽地对人的支持力
B．在减速向下运动时，沼泽地对人的支持力大于人的重力
C．在整个运动过程中，人先处于超重状态，后处于失重状态
D．在整个运动过程中，人对沼泽地的压力大小总是等于沼泽地对人的支持力
10．某质量为50kg的同学站在电梯地板上，利用速度传感器和计算机研究电梯的运动情况，如图所示的v-t图象是计算机显示的电梯在某一段时间内速度变化的情况（选竖直向上为正方向，g=10m/s2）。根据图象提供的信息，可以判断下列说法中正确的是（ ）
A．在0~5s内，该同学处于超重状态
B．在5~10s内，该同学对电梯地板的压力大小等于0N
C．在10~20s内，电梯在减速下降，该同学处于超重状态
D．在20~25s内，该同学对电梯地板的压力大小等于490N
11．货梯将静止的货物由1楼运送到3楼，整个过程中货物的v-t图像如图所示。关于货物下列说法正确的是（ ）
A．前3s内货物处于超重状态
B．最后2s内货物处于超重状态
C．前3s内与最后2s内货物的平均速度相同
D．第3s末至第5s末，货物和货梯地面间无作用力
12．如图所示，粗糙的水平面上有一内壁为半球形且光滑的容器，容器的质量为，与地面间的动摩擦因数为0.25，在水平推力作用下置于容器内质量为的物块（可视为质点）与容器一起向左做加速运动，连线与水平线的夹角，（，，重力加速度）则（ ）
A．容器的加速度大小为
B．容器对物块的支持力大小为
C．推力的大小为
D．地面对容器的支持力等于
三、解答题
13．如图所示，用测力计悬挂一个钩码。当测力计减速向上或减速向下运动时，测力计的示数会发生怎样的变化？
14．质量为的人站在升降机中的体重计上，当升降机做下列各种运动时，体重计的读数是多少？（g取）
(1)升降机匀速上升；
(2)升降机以的加速度匀加速上升；
(3)升降机以的加速度匀加速下降。
15．如图所示，重3吨的神舟十一号返回舱在距离地面十公里左右的高处，先打开减速伞，经16s速度从220m/s减至100m/s．此时减速伞与返回舱分离，同时打开主降落伞，返回舱进一步减速直至8m/s，随后匀速下降．当返回舱距离地面1m时，反推火箭点火，返回舱速度最终减至2m/s着陆．整个过程可视为竖直下落．求：
(1)打开减速伞的16s内，宇航员处于超重还是失重状态？
(2)返回舱以8m/s匀速下降过程中，伞绳对返回舱的拉力大小；
(3)若宇航员体重为70kg，反推火箭点火后宇航员对舱内坐椅的压力大小．
参考答案：
1．D
【详解】根据牛顿第二定律
解得
故选D。
2．D
【详解】人乘坐升降电梯从楼房的底层到达高层，开始向上加速，加速度方向向上，最后向上减速，加速度方向向下，因此这个过程中人可能先处于超重状态，后处于失重状态。
故选D。
3．C
【详解】A．一楼到四楼的高度为
选项A错误；
B．0~2s内的平均速度等于6s~7s内的平均速度，均为1m/s，选项B错误；
C．0~2s内，电梯加速上升，加速度向上，人处于超重状态，可知人对电梯的压力大于人所受的重力，选项C正确；
D．6~7s内电梯减速上升，加速度向下，则人处于失重状态，选项D错误。
故选C。
4．D
【详解】CD．下蹲过程同学先向下加速后向下减速，先处于失重状态后处于超重状态，起立过程同学先向上加速后向上减速，先处于超重状态后处于失重状态，故C错误，D正确；
AB．由图线可知该同学做了一次下蹲-起立的动作，且下蹲后约2s起立，故AB错误。
故选D。
5．D
【详解】A．在7500N变推力发动机的作用下，探测器相对月球的速度一直下降，说明在向下减速运动，加速度向上，从P到A，探测器处于超重状态，故A错误；
B．探测器经过A点前后，运动方向发生变化，发动机的推力变化，故B错误。
C．从B到C，做直线运动，力与运动方向相同，所以发动机对探测器的作用力始终沿BC方向，故C错误。
D．从C到D探测器做自由落体运动，处于完全失重状态，故D正确。
故选D。
6．D
【详解】超重现象的本质是物体具有向上的加速度
A．汽车的加速度沿斜面向下，有向下的分量，错误
B．冰雪在下落的过程中，先向下做加速，再做匀速，错误
C．跳水运动员离开跳板后虽然速度向上，但是加速度仍然向下，错误
D．火箭加速上升，加速度向上，正确
7．B
【详解】根据题图结合生活实际可知，人若不动，则压力传感器的对人的支持力大小等于人的重力，力传感器示数不会发生变化，所以由题图可知人的重力为500N，质量为50kg。若力传感器示数小于500N，根据牛顿第二定律可知，加速度方向向下，人处于失重状态；若力传感器示数大于500N，根据牛顿第二定律可知，加速度方向向上，人处于超重状态。
AB．人在“下蹲”过程中，速度方向向下，且速度从零先增大，然后又减小为0，则加速度方向先向下后向上，所以人在“下蹲”过程中经历了加速、减速两个过程，力传感器的示数体现为先小于500N，后大于500N，最后等于500N，结合题图可知人在这一过程，向下加速，时刻加速度为0，则“下蹲”速度达最大，正在向下减速，故A错误，B正确。
C．在“站起”过程中，由题图知在时间内力传感器示数先小于500N，后等于500N，则人表现为先失重，后处于静止，故C错误；
D．结合题图，可知在“下蹲”和“站起”两个过程中，在之间某一时刻传感器示数为200N，则根据牛顿第二定律可得人的加速度大小为
而时刻，力传感器示数为700N，据牛顿第二定律可得人的加速度大小为
故时刻加速度不是最大的，故D错误。
故选B。
【点睛】本题应结合生活实际情况及题图中提供信息，根据牛顿第二定律进行求解。
8．D
【详解】A. 超重就是物体受到支持力或拉力大于重力，故A错误；
B. 物体处于完全失重状态时，物体只受重力，故B错误；
C. 物体处于超重状态时，加速度向上，物体可能在上升也可能下降，故C错误；
D. 物体处于失重状态时，加速度向下，物体可能在上升，也可能下降，故D正确。
故选D。
9．BD
【详解】A．在加速向下运动时，加速度向下，所以重力大于沼泽地对人的支持力，但是人对沼泽地的压力和沼泽地对人的支持力属于相互作用力，相等，A错误。
B．在减速向下运动时，加速度向上，所以沼泽地对人的支持力大于人的重力，B正确。
C．在整个运动过程中，先加速运动再减速运动，所以加速度先向下再向上，所以先失重再超重，C错误。
D．在整个运动过程中，人对沼泽地的压力大小总是等于沼泽地对人的支持力，D正确。
故选BD。
10．AD
【详解】A．在0~5s内，向上加速，加速度向上，处于超重状态，A正确；
B．在5~10s内，匀速，加速度为零，处于平衡状态，该同学对电梯地板的压力大小等于重力，B错误；
C．在10~20s内，电梯在减速上升，加速度向下，该同学处于失重状态，C错误；
D．在20~25s内，加速度大小为
方向竖直向下，物体所受竖直向上的支持力和竖直向下的重力，根据牛顿第二定律定律得
解得
该同学对电梯地板的压力大小等于490N，D正确。
故选AD。
11．AC
【详解】AB．由图可知前3s内货物向上做匀加速直线运动，最后2s内货物向上做匀减速直线运动，所以前3s内货物受到的支持力大于重力处于超重状态，最后2s内货物受到的支持力小于重力处于失重状态，故A正确，B错误；
C．前3s内与最后2s内货物的平均速度都为
故C正确；
D．第3s末至第5s末货物做匀速直线运动，货物和货梯地面间作用力等于货物的重力，故D错误。
故选AC。
12．ABD
【分析】物块与容器相对静止，它们的加速度相等，以物块为研究对象，应用牛顿第二定律可以求出加速度大小，等于物块与容器组成的系统应用牛顿第二定律可以求出推力大小；应用平衡条件求出地面对容器的支持力。
【详解】A．物块受力如图所示
对物块，由牛顿第二定律得
解得
故A正确；
B．由平衡条件可知，容器对物块的支持力
故B正确；
C．以物块与容器组成的系统为研究对象，由牛顿第二定律得
代入数据解得
故C错误；
D．对物块与容器组成的系统，在竖直方向，由平衡条件可知，地面对容器的支持力
故D正确。
故选ABD。
13．见解析
【详解】当测力计减速向上运动时，加速度向下，砝码处于失重状态，测力计的示数会减小。
当测力计减速向下运动时，加速度向上，砝码处于超重状态，测力计的示数会增大。
14．(1)；(2)；(3)
【详解】(1)当升降机匀速上升时，人处于平衡状态，所受支持力与重力大小相等，此时
人对体重计的压力等于，体重计的读数为。
(2)当升降机加速上升时，有
所以
代入数据得
体重计的示数为。
(3)当升降机加速下降时，有
代入数据得
体重计的示数为。
15．(1) 超重状态 (2) (3)
【详解】（1）打开减速伞后，向下做减速运动，故处于超重状态；
（2）返回舱匀速运动，根据受力平衡可知F=mg=30000N
（3）发动机点火后根据速度位移公式可知v2-v02＝2ax
解得a=30m/s2
根据牛顿第二定律可知FN-mg=ma，解得FN=2800N
根据牛顿第三定律可知人舱内座椅的压力大小为2800N