贵州省册亨一中2013届高三物理一轮复习课时训练：物体的超重与失重
一、选择题
1．直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示。设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态。在箱子下落过程中，下列说法正确的是( )
A．箱内物体对箱子底部始终没有压力
B．箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大
C．箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大
D．若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”
【答案】C
2．一个质量为50kg的人，站在竖直向上运动的升降机地板上，他看到升降机中挂着重物的弹簧秤示数为60N，已知重物质量为5kg，若g取10m/s2，这时人对升降机地板的压力( )
A．大于500N B．小于500N
C．等于55N D．都不对
【答案】Ａ
3．从“神舟六号”载人飞船的发射成功可以预见，随着航天员在轨道舱内停留时间的增加，体育锻炼成了一个必不可少的环节，下列器材适宜航天员在轨道舱中进行锻炼的是( )
A．哑铃 B．弹簧拉力器 C．单杠 D．跑步机
【答案】B
4．某人站在电梯中的体重计上，电梯从一楼上升到十二楼。当他发现体重计的示数小于他的实际体重时，电梯正处于哪种状态( )
A．加速上升 B．匀速上升
C．减速上升 D．静止
【答案】C
5．宇航员在围绕地球做匀速圆周运动的空间站中会处于完全失重中，下列说明中正确的是( )
A．宇航员仍受重力的作用； B．宇航员受力平衡；
C．宇航员受的重力正好充当向心力； D．宇航员不受任何作用力；
【答案】AC
6．宇航员乘坐宇宙飞船环绕地球做匀速圆周运动时，下列说法正确的是( )
A．地球对宇航员没有引力 B．宇航员的加速度等于零
C．宇航员处于超重状态 D．宇航员处于失重状态
【答案】D
7．下列有关超重和失重的说法，正确的是( )
A． 做竖直上抛运动的物体处于完全失重状态
B． 物体超时重力变大，失重时重力变小，完全失重时物体所受的重力消失。
C． 在沿竖直方向向上运动的升降机中出现失重现象时，升降机一定处于上升过程
D． 在沿竖直方向向上运动的升降机中出现失重现象时，升降机一定处于下降过程
【答案】A
8．压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小．一同学利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置，如左图所示，将压敏电阻平放在升降机内，受压面朝上，在上面放一物体m，升降机静止时电流表示数为I0.某过程中电流表的示数如图所示，则在此过程中( )
A．物体处于失重状态
B．物体处于超重状态
C．升降机一定向上做匀加速运动
D．升降机可能向下做匀减速运动
【答案】BD
9．跳高运动员在起跳过程中，下列叙述正确的是( )
A．运动员对地面的压力大于地面对运动员的弹力
B．运动员对地面的压力大于运动员的重力
C．地面对运动员的弹力大于运动员对地面的压力
D．地面对运动员的弹力与运动员对地面的压力相等
【答案】B
10．甲和乙是汽车以一定速度通过凸形桥的最高处和通过凹形桥最低处的情景，则( )
A．图甲时汽车对桥的压力等于重力
B．图乙时汽车对桥的压力等于重力
C．图甲时汽车对桥的压力小于重力
D．图乙时汽车对桥的压力小于重力
【答案】C
11．某同学站在体重计上，做下蹲、起立动作来探究超重和失重现象。下列说法正确的是( )
A．下蹲过程中人处于失重状态
B．起立过程中人处于超重状态
C．下蹲过程中人先处于超重状态后处于失重状态
D．起立过程中人先处于超重状态后处于失重状态
【答案】D
12．一体重为500N的同学站在体重计上，在升降机中研究超重与失重现象，升降机在上升过程中经历了加速、匀速和减速三个阶段，则比较符合实际情况的体重计的示数依次应为( )
A．520N、500N、480N B．480N、500N、520N
C．480N、520N、500N D．500N、500N、500N
【答案】A
13．下列关于超重、失重现象的描述中，正确的是( )
A．电梯正在减速上升，人在电梯中处于超重状态
B．列车在水平轨道上加速行驶，车上的人处于超重状态
C．荡秋千时当秋千摆到最低位置时，人处于失重状态
D．在国际空间站内的宇航员处于失重状态
【答案】D
14．关于人造地球卫星及其中物体的超重、失重的问题，下列说法正确的是( )
A．在发射过程式中向上加速时产生超重现象
B．在降落过程中向下减速时产生失重现象
C．进入轨道后做匀速圆周运动，不产生失重现象
D．失重是由于地球对卫星内物体的作用力减小而引起的
【答案】A
15．“快乐向前冲”节目中有这样一种项目，选手需要借助悬挂在高处的绳飞到鸿沟对面的平台上，如果已知选手的质量为m，选手抓住绳由静止开始摆动，此时绳与竖直方向夹角为α，绳的悬挂点O距平台的竖直高度为H，绳长为l，不考虑空气阻力和绳的质量，下列说法正确的是( )
A．选手摆到最低点时处于失重状态
B．选手摆到最低点时所受绳子的拉力为(3－2cosα)mg
C．选手摆到最低点时所受绳子的拉力大小大于选手对绳子的拉力大小
D．选手摆到最低点的运动过程中，其运动可分解为水平方向的匀加速运动和竖直方向的匀加速运动
【答案】B
16．航天器正在远离星球的太空中航行，若航天器内的一个宇航员将一个铅球推向另一个宇航员，下列说法中错误的是( )
A．铅球碰到宇航员后，宇航员不觉得痛
B．铅球碰到宇航员后，会对宇航员造成伤害
C．铅球推出后作匀速直线运动
D．太空中宇航员拿着铅球不觉得费力
【答案】A
17．如图所示，人乘电梯上楼，先后经历匀加速直线运动、匀速直线运动和匀减速直线运动三个过程，则人处于超重状态的是( )
A．匀速直线运动过程
B．匀加速直线运动过程
C．匀减速直线运动过程
D．匀速直线运动和匀减速直线运动过程
【答案】B
18．一位同学乘坐电梯从六楼下到一楼的过程中，其v-t图象如图所示．下列说法正确的是( )
A．前2s内该同学处于超重状态
B．前2s内该同学的加速度是最后1s内的2倍
C．该同学在10s内的平均速度是1m/s
D．该同学在10s内通过的位移是17m
【答案】D
19．苹果园中学某实验小组的同学在电梯的天花板上固定一根弹簧秤，使其测量挂钩（跟弹簧相连的挂钩）向下，并在钩上悬挂一个重为10N的钩码。弹簧秤弹力随时间变化的规律可通过一传感器直接得出，如图所示的F-t图象。根据F-t图象，下列分析正确的是( )
A．从时刻t1到t2，钩码处于超重状态
B．从时刻t3到t4，钩码处于失重状态
C．电梯可能开始停在15楼，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在1楼
D．电梯可能开始停在1楼，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在15楼
【答案】C
20．在以加速度a匀加速上升的电梯中，有一个质量为m的人，站在磅秤上，则此人称得自己的“重量”为( )
A．ma B．m(a+g) C．m(g－a) D．mg
【答案】B
21．如图所示，A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C(包括支架)的总质量为M，B为铁块，质量为m，整个装置用轻绳悬挂在O点，在电磁铁通电后，铁块被吸引上升的过程中，轻绳上拉力F的大小为( )
A．F=mg B．Mg(M+m)g
【答案】D
22．下列实例中人处于失重状态的有( )
A．飞机起飞时飞机中的乘客
B．离开跳台后正在空中做动作的跳水运动员
C．下行电梯将要到达指定楼层时电梯中的乘客
D．沿椭圆轨道运行的飞船中的宇航员
【答案】BD
23．某同学站在电梯底板上，利用速度传感器和计算机研究一观光电梯升降过程中的情况，如图所示的v-t图像是计算机显示的观光电梯在某一段时间内速度变化的情况（向上为正方向）。根据图像提供的信息，可以判断下列说法中正确的是( )
A．在0～5s内，观光电梯在加速上升，该同学处于失重状态
B．在5s～10s内，该同学对电梯底板的压力大小等于他所受的重力大小
C．在10 s～20s内，观光电梯在加速下降，该同学处于失重状态
D．在20 s～25s内，观光电梯在加速下降，该同学处于失重状态
【答案】BD
24．下列实例属于超重现象的是( )
①汽车驶过拱形桥顶端
②荡秋千的小孩通过最低点
③跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动
④火箭点火后加速升空
A．①③ B．②③ C．③④ D．②④
【答案】D
25．一个人站在体重计的测盘上，在人蹲下的过程中，指针示数变化应是( )
A．先减小，后还原 B．先增加，后还原
C．始终不变 D．先减小，后增加，再还原
【答案】D
26．站在电梯上的人，当电梯竖直减速下降时，下面说法中正确的是( )
A．电梯对人的支持力小于人对电梯的压力
B．电梯对人的支持力大于人对电梯的压力
C．电梯对人的支持力等于人对电梯的压力
D．电梯对人的支持力大于人的重力
【答案】CD
27．宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动，关于宇宙飞船内的宇航员，有下列几种说法正确的是( )
A．航天员处于超重状态 B．航天员处于失重状态
C．航天员不受地球引力 D．航天员仍受地球引力，
【答案】BD
28．不习惯乘坐电梯的人，在电梯启动和停止时有一种说不出的不舒服感，其实这是由于人体超重和失重造成的。超重和失重时，人体的内脏器官在身体内的位置相对正常状态发生了一些轻微的上移或下移，这种“五脏挪位”才是使人产生不舒服感的原因。关于“五脏挪位”跟电梯运动情况的关系，下列叙述正确的是( )
A．当电梯向上加速运动时，乘电梯的人就会有内脏上顶的不舒服感
B．当电梯向上减速运动时，乘电梯的人就会有内脏下压的不舒服感
C．当电梯向下加速运动时，乘电梯的人就会有内脏上顶的不舒服感
D．当电梯向下减速运动时，乘电梯的人就会有内脏下压的不舒服感
【答案】CD
29．重600N的人站在升降机内的台秤上，台秤示数为480N，则升降机的可能正在( )
A．匀速下降 B．加速下降 C． 减速上升 D．减速下降
【答案】BC
30．A、B两物体叠放在一起，用手托住静靠在竖直墙上，突然释放，它们同时沿墙面下滑，如图所示，已知mA>mB，则( )
A．物体A只受重力作用 B．物体B受重力和A对它的压力
C．物体A处于完全失重状态 D．物体A、B都受到墙面的摩擦力
【答案】AC
31．如图甲所示，在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一质量为m的小球，若升降机在运行过程中突然停止，并以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F随时间t变化的图象如图所示，g为重力加速度，则( )
A．升降机停止前在向上运动
B．0~t1时间小球处于失重状态，t1~t2时间小球处于超重状态
C．t1~t3时间小球向下运动，动能先减小后增大
D．t3~t4时间弹簧弹性势能变化量小于小球动能变化量
【答案】A
32．下列哪个说法是正确的？( )
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．蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态；
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．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态。
【答案】B
33．如下图，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块；木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上。若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为( )
A．加速下降 B．加速上升 C．减速上升 D．减速下降
【答案】BD
34．下列关于超重、失重现象的描述中，正确的是( )
A．电梯正在减速上升，人在电梯中处于超重状态
B．列车在水平轨道上加速行驶，车上的人处于超重状态
C．荡秋千时当秋千摆到最低位置时，人处于失重状态
D．在国际空间站内的宇航员处于失重状态
【答案】D
35．在轨道上运行的人造地球卫星中，下述哪些仪器不能使用( )
A．天平 B．弹簧秤 C．水银温度计 D．水银气压计
【答案】ABD
36．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．蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态
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．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态
【答案】B
二、填空题
37．人用力使脚向下蹬地，使自己跳起来在用力瞪地向上运动的过程中，人对地的压力 _________地对人的支持力，地对人的支持力 人的重力（在该两空中选择填写“大于”、“小于”或者“等于”）。
【答案】 等于 、大于
38．超重和失重：
(1）超重：当物体具有 的加速度时，物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力大于自身重力的现象。
(2）失重：当物体具有 的加速度时，物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于自身重力的现象。
(3）完全失重：当物体以向下的加速度a= 运动时，物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力等于零的现象。
注意：超重和失重与物体的速度 直接关系。
【答案】（1）向上；（2）向下；（3）g，没有
39．如图所示，用力F提用细绳连在一起的A、B两物体，以4.9m/s2的加速度匀加速竖直上升，已知A、B的质量分别为1 kg和2 kg，绳子所能承受的最大拉力为35 N，则
(1）力F的大小是____________N；
(2）为使绳不被拉断，加速上升的最大加速度是____________m／s2。
【答案】（1）44.1，（2）7.7
40．升降机里静置一弹簧测力计，挂一质量m=10 kg的物体，当升降机以a=2.0 m/s2的加速度竖直上升时，弹簧测力计的读数为____________N，当升降机以a=2.0 m/s2的加速度减速上升时，弹簧测力计的读数为____________N。(g取10 m／s2)
【答案】120，80
41．一个人站在封闭的升降机中，某段时间内这个人发现他处于超重状态，则在这段时间内升降机的加速度方向是___________（填“向上”或“向下”）。
【答案】向上
42．当物体具有竖直向上的____________时，这个物体对支持物的压力(或绳子对悬挂物的拉力) ____________它所受的重力，称为超重现象。
【答案】加速度，大于
43．一弹簧测力计原来读数准确，由于更换内部弹簧，外壳上的读数便不能够直接使用。某同学进行了如下测试：不挂重物时，示数为2 N；挂上100 N重物时，示数为92 N。那么示数为20 N时，所挂物体实际重为 N。
【答案】20
三、计算题
44．某大型游乐场内，有一种能使人感觉体超重、失重的大型娱乐设施，该设施用电梯将乘坐有十多人的座舱悬停在几十米的高空处，然后让座舱从高空自由落下（此时座舱受到的阻力极小，可忽略），当落至一定位置时，良好的制动系统开始工作，使座舱落至地面时刚好停止。假设座舱开始下落时的高度为80 m，当下落至地面30 m时，开始对座舱进行制动，并认为座舱的制动过程是匀减速运动。
(1）当座舱从开始下落了20 m时，质量是60 kg的人对座舱的压力为多大？试说明理由。
(2）当座舱下落到距离地面10 m位置时，人对座舱的压力与人所受到的重力之比是多少？
【答案】? (1）N=0
????? ?因为物体处于完全失重状态???? F合= mg－N = mg? 所以N=0?
????? (2）设飞机座舱距地面30时速度为，制动后加速度大小为
????? ?则有：??? ①
???? ②?
???????? ?
联立①②式解得? ?
设座舱对人的支持力为N，由牛顿第二定律得?????? ?
由牛顿第三定律，人对座舱的压力：
所以??
45．在电梯中，把一重物置于台秤上,台秤与力的传感器相连, 当电梯从静止起加速上升，然后又匀速运动一段时间,最后停止运动时，传感器的荧屏上显示出其受的压力与时间的关系(N—t)图象如图所示．试由此图回答问题：(g取l0m/s2)
(1）该物体的重力是多少？电梯在超重和失重时物体的重力是否变化？
(2）算出电梯在超重和失重时的最大加速度分别是多大？
【答案】（1）物体重量为30N?
处于超重和失重时的物体其重量不变
(2）超重时：a＝6.67m/s2?
???? 失重时：a＝6.67m/s2?
46．半径为R=0.9m的光滑半圆形轨道固定在水平地面上，与水平面相切于A点，在距离A点1.3m处有一可视为质点的小滑块，质量为m=0.5kg，小滑块与水平面间的动摩擦因数为u=0.2，施加一个大小为F=11N的水平推力，运动到A点撤去推力，滑块从圆轨道最低点A处冲上竖直轨道。（g=10m/s2）
问：
(1）滑块在B处对轨道的压力；
(2）滑块通过B点后的落地点到B点的水平距离.
【答案】从开始到A点的过程由动能定理得①
设滑块到达B点的速度为v,从A到B过程由机械能守恒得：
②
在B点由牛顿第二定律： ③
根据牛顿第三定律: ④
解得： ⑤
解得： 方向竖直向上 ⑥
离开B点做平抛运动：竖直方向： ⑦
水平方向： ⑧
解得： ⑨
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