高中物理沪科版 (2019)必修 第一册4.6 超重与失重复习练习题

【优质】4.6超重与失重-1课堂练习

一．单项选择

1． 年 月 日，神州十二号载人飞船返回舱在成功着陆的过程中，经大气层 的减速，速度从 减为 ；打开降落伞后，经过 速度进一步减为 ；与降落伞分离，打开发动机减速后处于悬停状态，经过对着陆点的探测后平稳着陆。若整个运动可视为竖直向下运动，则返回舱（　　）
 

A．打开降落伞前，处于完全失重状态

B．打开降落伞至分离前，处于失重状态

C．打开降落伞至分离前，受到的合力方向竖直向上

D．悬停状态中，发动机喷火的反作用力与气体阻力是平衡力

2．如图所示，用皮带传送一质量为M的物体，二者始终保持相对静止，则下列关于物块所受摩擦力的说法正确的是（　 　）

A．皮带传送的速度越大，摩擦力越大

B．物块所受摩擦力不可能为零

C．皮带的速度恒定时，物块的质量越大，摩擦力越大

D．摩擦力的方向一定与皮带速度的方向相同

3．如图所示，蹦板是一种极限体育项目，运动员从高处跳下，弹性绳被拉伸前做自由落体运动，弹性绳被拉伸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。 从弹性绳开始张紧到运动员下落到最低点的过程中，忽略空气阻力，下列说法正确的是（　 　）

A．运动员的加速度不变 B．运动员的加速度一直增大

C．运动员一直处于失重状态 D．运动员先处于失重状态后处于超重状态

4．如图甲中的塔吊是现代工地必不可少的建筑设备，图乙为建筑材料被吊车竖直提升过程的运动图像（竖直向上为正方向），根据图像下列判断正确的是（　 　）

A．在钢索最容易发生断裂 B．材料处于超重状态

C．材料处于失重状态 D．时材料离地面的距离最大

5．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

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．图甲是莱芜一中尚清华同学站在接有力传感器的板上做下蹲．起跳动作的示意图，图中的O点表示他的重心。图乙是传感器所受压力随时间变化的图像，图像上a．b两点的纵坐标分别为900N和300N，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。根据图像分析可知（　　）

A. 尚清华的重力可由b点读出，为300N

B. 尚清华在b到c的过程中先处于超重状态再处于失重状态

C. 尚清华在双脚与板不接触的过程中处于完全失重状态

D. 尚清华在b点对应时刻的加速度大于在c点对应时刻的加速度

8．2021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

9．2020年11月10日由我国自主研发的载人潜水器“奋斗号”在马里亚纳海沟成功探底，探底深度为10909m。下 列说法正确的是（　 　）

A．测量深度10909m时，潜水器不能看作质点

B．10909m是指潜水器的路程

C．下潜过程潜水器始终处于失重状态

D．潜水器加速上升时处于超重状态

10．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l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。已知时电梯处于静止状态，则以下判断正确的是（　　）

A．时电梯处于超重状态 B．内电梯在做减速运动

C．内电梯在静止 D．内电梯在下行

11．如图甲所示，最近美团无人机送外卖已经率先在深圳启动，“天上掉馅饼”时代已经来临。如图乙所示为某一无人机送外卖时竖直降落过程的关系图像，下列说法正确的是（　　）

A．前3s无人机处于超重状态

B．无人机在第2s与第7s的加速度之比为

C．无人机下落的高度为26m

D．无人机在下落过程中的平均速度大小为2m/s

12．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．
 

13．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

14．如图所示，质量为3kg的物块A与质量为2kg的木板B叠放在水平地面上，A与B．B与地面之间的动摩擦因数均为0.1，取重力加速度为10m/s2。大小为12N的水平拉力作用在B上，则B的加速度大小为（　　）

A．0 B．1.4m/s2 C．2m/s2 D．3.5m/s2

15．2021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

16．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9m

17．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

18．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

参考答案与试题解析

1．【答案】C

【解析】

A．打开降落伞前，飞船减速下降，加速度向上，处于完全超重状态，选项A错误；

B．打开降落伞至分离前，飞船减速下降，加速度向上，处于完全超重状态，选项B错误；

C．打开降落伞至分离前，加速度向上，则受到的合力方向竖直向上，选项C正确；

D．悬停状态中，发动机喷火的反作用力是气体对发动机的作用力，它和飞船的重力是平衡力，选项D错误。

故选C。

2．【答案】C

【解析】

AC．因为想物体始终保持相对静止，故物块和传送带之间为静摩擦，对物块受力分力若传送带匀速运动，则

与传送带的速度无关，与物块的质量有关，质量越大，摩擦力越大，故C正确，A错误；

BD．若传送带匀加速运动，则摩擦力的方向一定沿斜面向上，有

可得摩擦力方向沿传送带向上，摩擦力不为零，若传送带做因减速运动，则有

当时，物体所受摩擦力为零，当时，物体所受摩擦力向下，故BD错误。

故选C。

3．【答案】D

【解析】

弹性绳拉展前运动员只受重力，加速度为重力加速度，处于完全失重状态，弹性绳拉展后，开始拉力小于重力，加速度逐渐减小，加速度方向向下，还处于失重状态，当拉力大于重力，加速度逐渐增大，运动员加速度方向向上，运动员处于超重状态。所以弹性绳拉展后运动员先处于失重状态，后处于超重状态。

故选D。

4．【答案】AC

【解析】

ABC．在0到10s过程中，材料向上加速，处于超重状态，钢索的拉力大于重力，在10s到30s的过程中，材料做匀速直线运动，重力等于拉力，36s到46s的过程中，材料向下加速，处于失重状态，绳子的拉力小于重力，故在0到10s钢索最容易发生断裂，故AC正确，B错误；

D．由图可知36s时，材料离地面的距离最大，36s后材料开始向下运动，故D错误。

故选AC。

5．【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。

6．【答案】A

【解析】

ACD．由于物体处于超重状态，人对台秤的压力大于人的重力，台秤对人的支持力也大于重力，根据牛顿第二定律

可知人有向上的加速度，那么升降机也就有向上的加速度，此时可以是向上加速运动，也可以是向下减速运动，故A正确，CD错误；

B．根据牛顿第二定律

可知

所以台秤示数增加ma，故B错误。

故选A。

7．【答案】C

【解析】

【详解】A．开始时人处于平衡状态，人对传感器的压力为900N，人的重力也为900N，选项A错误；

B．b到c过程中，人对板的压力先小于人的真实重力，后大于人的真实重力，则人先处于失重状态后处于超重状态，选项B错误；

C．离开板后人只受重力的作用，处于完全失重状态，选项C正确；

D．b点对应时刻弹力与重力的差值要小于c点对应时刻弹力与重力的差值，则人在b点对应时刻的加速度要小于在c点对应时刻的加速度，选项D错误。

故选C。

8．【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。

9．【答案】D

【解析】

A．测量深度10909m时，潜水器大小可以忽略，能看作质点，故A错误；

B．10909m是指潜水器的深度，是位移大小，故B错误；

C．加速下潜时，加速度向下，处于失重状态，减速下潜时，加速度向上，处于超重状态，故C错误；

D．潜水器加速上升时，加速度向上，处于超重状态，故D正确。

故选D。

10．【答案】A

【解析】

A．时，电梯的加速度为正值，方向竖直向上，电梯处于超重状态，故A正确；

B．时，电梯处于静止状态，一小段时间后，电梯的加速度为正值，方向竖直向上，电梯一定加速上升，加速度为正值，方向竖直向上，可知电梯加速上升，故B错误；

C．电梯的加速度为0，电梯以最大速度匀速上升，故C错误；

D．电梯的加速度为负值，方向竖直向下，电梯向上做减速运动。故内电梯仍在上行，故D错误。

故选A。

11．【答案】C

【解析】

A．由图像可知前3s无人机加速下降，无人机处于失重状态，选项A错误；

B．无人机的加速度可用图像的斜率表示，可知无人机在第2s与第7s的加速度之比为，选项B错误；

C．图像的面积表示位移，无人机下落的高度为

选项C正确；

D．下落过程的平均速度

选项D错误。

故选C。

12．【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。

13．【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。

14．【答案】C

【解析】

AB之间的最大静摩擦力为

B与地面之间的最大静摩擦力

若AB相对静止，恰好发生相对滑动时，对A有

对B有

联立解得

大小为12N的水平拉力作用在B上时会发生相对滑动，对B由牛顿第二定律得，B的加速度为

故C正确，ABD错误。

故选C。

15．【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。

16．【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。

17．【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。

18．【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。