高中物理人教版（2019） · 必修 第一册4.6 超重和失重 同步练习
试卷更新日期：2023-07-14 类型：同步测试
一、选择题
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1. 某学校运动会圆满结束，高一（五）班稳夺冠军，同学们激动之余一起将班主任抛向天空并接住她表示庆祝。下列说法正确的是（ ）A、同学们向上举起班主任的过程，班主任处于失重状态 B、班主任离开学生的手向上运动的过程，处于超重状态 C、班主任下落到被接住之前，处于完全失重状态 D、班主任从被同学们接住到停下的过程，处于失重状态2. 2022年10月31日15时37分，长征五号B遥四运载火箭在海南文昌航天发射场点火升空，在500秒内将23吨的梦天实验舱送人预定轨道。下列说法正确的是（ ）
A、15时37分指的是时间间隔 B、500秒内指的是时刻 C、火箭在点火升空过程中处于失重状态 D、火箭在点火升空过程中处于超重状态3. 图（a）用力传感器挂重物，图（b）是力传感器向上运动和向下运动时，利用计算机作出的力传感器的拉力随时间变化的曲线。通过观察，下列判断正确的是（ ）
A、曲线的最低点表示完全失重 B、MN以上曲线表示超重 C、物体向上运动时只出现超重现象 D、物体向下运动时只出现失重现象4. 2022年11月，在上饶师范学院举行的上饶市中小学生田径运动会中，小明同学以1.7m的成绩获得跳高冠军，如图所示，则小明同学（ ）
A、 在上升阶段重力变大了 B、在空中跨越过程处于失重状态 C、在空中跨越过程处于超重状态 D、起跳时地面对他的支持力大于他对地面的压力5. 小明站在装有力传感器的台秤上，完成下蹲、起立动作。计算机采集到的力传感器示数随时间变化情况如图所示。下列判断正确的是（ ）
A、a点对应时刻，小明向下的速度最大 B、a点对应时刻，小明向下的加速度最大 C、b点对应时刻，小明处于超重状态 D、图示时间内，小明完成了两次下蹲和两次起立6. 阿联酋迪拜哈利法塔，原名迪拜塔，塔高828m，也被称为世界第一高楼。楼层总数162层，配备56部电梯，最高速可达17.4m/s。游客乘坐观光电梯大约1min就可以到达观光平台。若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t＝0时由静止开始上升，其加速度a与时间t的关系如图所示。下列相关说法正确的是（ ）
A、t＝6s时，电梯处于失重状态 B、7～53s时间内，绳索拉力最小 C、t＝59s时，电梯处于超重状态 D、t＝60s时，电梯速度恰好为07. 2021年12月9日15点40分，“天宫课堂”第一课正式开启。航天员翟志刚、王亚平、叶光富变身“太空教师”在中国空间站精彩开讲，并面向全球直播。关于空间站中的航天员，下列说法正确的是（ ）A、 空间站中的航天员不具有惯性 B、航天员在空间站时具有的惯性比在地面上时小 C、空间站发射时航天员处于失重状态 D、空间站发射时航天员处于超重状态8. 在物理课堂上，某同学做实验，在台秤上做下蹲动作，已知他在台秤上静止不动时，台秤的示数为50kg。取重力加速度大小g＝10m/s2 ， 下列说法正确的是（ ）A、在完成一次下蹲动作的过程中，他一直处于超重状态 B、在完成一次下蹲动作的过程中，他一直处于失重状态 C、若台秤的示数为45kg，则此时他下蹲的加速度大小为9m/s2 D、若台秤的示数为40kg，则此时他下蹲的加速度大小为2m/s29. 在升降电梯内的地板上放一体重计，某同学站在体重计上，电梯静止时，体重计的示数为50kg。在电梯运行过程中，某一段时间内该同学发现体重计的示数变为30kg，重力加速度大小为g，则在这段时间内，下列说法正确的是（ ）A、该同学所受的重力变小了 B、电梯一定竖直向下运动 C、该同学对体重计的压力小于体重计对他的支持力 D、电梯的加速度大小为0.4g，且电梯加速度方向一定竖直向下10. 如图所示为某同学站在压力传感器上做“下蹲”或“起立”动作时传感器记录的压力随时间的变化图像，已知重力加速度g=10m/s2 ， 则（ ）
A、该图像反映了该同学的起立过程 B、此过程中该同学一直处于失重状态 C、b点对应的时刻该同学的速度达到最大 D、a点对应时刻该同学的加速度大小约为4m/s2二、多项选择题
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11. 人站在体重计上静止时的示数等于人所受的重力。如果人快速下蹲或站起，体重计示数会减小或增大，对于这个示数的变化，下列说法正确的是（ ）A、人下蹲的过程中，体重计示数先减小后增大 B、人下蹲的过程中，一直处于失重状态 C、人站起的过程中，体重计示数一直增大 D、人站起的过程中，先超重后失重12. 2021年8月8日，东京奥运会落下帷幕，我国运动健儿奋力拼搏，最终以38枚金牌位列金牌榜第2位。下列关于各种项目中运动员在运动过程中（不计空气阻力）的状态描述正确的是（ ）A、跳高运动员在空中上升和下落过程中均处于失重状态 B、游泳运动员仰卧在水面静止不动时，处于失重状态 C、举重运动员将杠铃举过头顶停在最高点时，杠铃处于平衡状态 D、蹦床运动员从空中落到蹦床上的过程中惯性越来越大13. 某商场为了节能安装了智能化电动扶梯。在无人乘梯时，扶梯缓慢运转；有人站上扶梯时，它会先慢慢加速再匀速运转。如图所示，一顾客乘该扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，则下列说法正确的是（ ）
A、顾客仅在加速阶段受摩擦力的作用 B、顾客受到摩擦力作用时，摩擦力的方向斜向右上方 C、顾客受到的支持力总是大于重力 D、扶梯对顾客作用力的合力方向先指向右上方，再竖直向上14. 升降机地板上放一木箱，重力为。当它对地板的压力时，升降机可能做的运动是（ ）A、加速下降 B、静止 C、匀速下降 D、减速上升15. 游乐场有一种大型游戏机叫“跳楼机”，参加游戏的游客被安全带固定在座椅上，由驱动装置将座椅沿光滑的竖直轨道提升到离地面49m高处，然后由静止释放。可以认为座椅沿轨道做自由落体运动2s后，开始受到恒定的制动力而立即做匀减速运动，且下落到离地面13m高处时速度刚好减为零，然后再让座椅非常缓慢的平稳下落，将游客送回地面。g取10m/s2 ， 则（ ）
A、在下落过程中，游客始终处于失重状态 B、座椅在匀减速阶段的时间是1.6s C、匀减速阶段，座椅对游客作用力大小是游客体重的1.25倍 D、要避免整个装置撞击地面，自由落体的时间不能超过16. 如图所示，游客将一端固定、质量不计的长弹性绳绑在脚踝上，而后从静止落下。若游客从静止开始下落至最低点的运动可近似为竖直方向的直线运动，运动过程中游客可视为质点，不计空气阻力，则下列法中正确的是（ ）
A、游客在下落过程中先做自由落体运动，后做减速运动 B、当弹性绳对游客的弹力等于游客的重力时，游客的速度最大 C、游客下落到最低点时，加速度方向竖直向上 D、从弹性绳刚被拉直到下落到最低点的过程中，游客先处于超重状态后处于失重状态17. 某学生站在力传感器上做下蹲、站起动作。力传感器的示数随时间变化的情况如图所示，g取。（）
A、 ， 该同学先失重后超重 B、 ， 该同学的最大加速度不超过 C、 ， 该同学对传感器的压力就是该同学的重力 D、 ， 该同学对传感器的压力大小等于传感器对他的支持力大小18. 北京时间2022年12月4日20时09分，航天员陈冬、刘洋、蔡旭哲搭乘神舟十四号载人飞船返回舱在东风着陆场成功着陆．返回舱与推进舱脱离后在离地100公里的高度再入大气层，加速下降到离地约10公里的高度时打开降落伞开始减速下降，在距离地面还有1米时，反推发动机点火，使返回舱进一步减速安全落地，假设返回舱开伞前所受空气阻力与速度的平方成正比，开伞后所受空气阻力恒定，则下列说法正确的是（ ）A、整个下降过程三名宇航员一直处于失重状态 B、开伞前返回舱加速下降的过程中加速度逐渐减小，速度逐渐增大 C、开伞后返回舱速度减小的越来越慢 D、反推发动机点火后会给返回舱一个向上的推力使加速度进一步增大19. 北京时间2022年11月30日5时42分，神舟十五号载人飞船与空间站组合体成功完成自主快速交会对接，空间站首次形成由6个航天器组成的“三舱三船”最大构型，如图，下列说法正确的是（ ）
A、神舟十五号载人飞船与空间站对接的过程中可将它们视为质点 B、研究空间站绕地球飞行的时间时，可将空间站视为质点 C、空间站中的宇航员处于超重状态 D、空间站中的宇航员处于失重状态三、非选择题
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20. 2020年12月17日“嫦娥五号”返回器成功返回，并带回来1.73kg月球土壤，这是时隔44年人类再一次获得月球土壤，全体中国人都为之自豪。假设返回器在接近地面时以10m/s2的加速度竖直向下做匀减速运动，则这些月球土壤对返回器的压力为N，此时土壤处于状态（选填“超重”或“失重”）。21. 某人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为正方向，则人对地板的压力在t=s时最大；此时电梯正处于状态（选填“超重”、“失重”）。
22. 在“探究超重与失重的规律”实验中，得到了如右图所示的图线.图中的实线所示是某同学利用力传感器悬挂一个砝码在竖直方向运动时，数据采集器记录下的力传感器中拉力的大小变化情况.从图中可以知道该砝码的重力约为N，A、B、C、D四段图线中砝码处于超重状态的为 ， 处于失重状态的为.
23. 质量为m=50kg的小孩子站在电梯内的体重计上，电梯从t=0时刻由静止开始上升，在0到6s内体重计示数F的变化如图所示，试问：在这段时间内电梯上升的高度是多少？（取重力加速度g=10m/s2）
24. 一个人用一条质量可不计的细绳从井中竖直向上提一桶水，细绳所能承受的最大拉力为300N．已知水桶装满水后，水与水桶的总质量为20kg．则人向上提升的最大加速度为多大．25. 已知某人在地面上最多能举起质量为60kg的物体，而在一个加速下降的电梯里他最多能举起质量为80kg的物体，求此时电梯的加速度大小是多少？（g取10m/s2）26. 蹦极是一项非常刺激的运动。为了研究蹦极过程，可将人视为质点，人的运动沿竖直方向，人离开蹦极台时的初速度、弹性绳的质量、空气阻力均可忽略。某次蹦极时，人从蹦极台跳下，到A点时弹性绳恰好伸直，人继续下落，能到达的最低位置为B点，如图1所示。已知人的质量为m，弹性绳的弹力大小和弹簧的弹力大小规律相同，满足F＝kx，其中x为弹性绳的形变量，k是与弹性绳有关的系数。重力加速度为g。
(1)、分析人从A点到B点的运动情况；(2)、图像是研究物体问题常见的方法a. 以A点为坐标原点，向下为正方向，人由A点到B点的运动过程中，加速度a随位移l变化，在图2中，定性画出人由A点到B点的运动过程中，加速度a随位移l变化的图线；
b. 我们知道速度-时间图像所围的“面积”大小等于物体的位移。试说出在图2的a-l图像“面积”大小的物理意义；
(3)、如果另一个蹦极者的质量M＞m，试说明M下降的最低位置比m下降的最低位置低。27. 有一种巨型娱乐器械可以使人体验失重和超重。一环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送到距地面H=78m的高处，然后让座舱自由落下，落到距地面h=30m的位置时开始制动，使座舱均匀减速，座舱落到地面时刚好停下。在该体验中，小明将质量m=10kg的书包放在腿上（不计空气阻力，g取10 m/s2）。(1)、当座舱落到距地面h1=50m的位置时，求小明对书包的作用力大小F1；(2)、当座舱落到距地面h2=15m的位置时，求小明对书包的作用力大小F2；(3)、假设座舱制动过程中机器的输出功率保持恒定。a．试分析说明此过程中座舱加速度的变化情况以及小明对书包作用力的变化情况；
b．如果定义一个物理量A来描述加速度变化的快慢，请你写出该物理量的定义式及单位。
28.2012年6月16日，“神舟九号”飞船成功发射进入预定轨道；6月16日，“神舟九号”与“天宫一号”自动对接，景海鹏、刘旺、刘洋三位宇航员进入“天宫一号”；6月24日“神舟九号”与“天宫一号”成功分离，并于12时50分左右，由刘旺实行手控交会对接，完美成功．
(1)、在长征火箭运载下，“神舟九号”飞船加速升空时处于状态；“神舟九号”与“天宫一号”对接后一起绕地球做匀速圆周运动时处于状态（均选填“超重”或“失重”）；(2)、景海鹏、刘旺、刘洋三位宇航员进入“天宫一号”后要完成一系列的科学实验，下列各种现象有可能发生的是 ．A、用水银气压计测量“天宫一号”内部的大气压 B、用温度计测量“天宫一号”内部的温度 C、利用举杠铃锻炼身体 D、利用天平测量实验药品的质量．