高中物理人教版（2022）必修一4.6超重和失重同步测试卷

高中物理人教版（2022）必修一超重和失重同步测试卷一、单选题1.下列哪个说法是正确的（

）A.

体操运动员双手握住单杠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降过程中都处于失重状态

C.

举重运动员在举起杠铃后的那段时间内处于超重状态

D.

荡秋千的小孩通过最低点时对秋千板的压力小于其重力年5月21日，中国选手王宇在国际田联世界挑战赛南京站跳高比赛中，以2米31的优异成绩夺得冠军。如图所示，跳高运动员离开地面后，在空中经历了上升和下落两个过程，则运动员（

）A.

上升过程处于超重状态，下落过程处于失重状态

B.

上升过程处于失重状态，下落过程处于超重状态

C.

上升和下落过程均处于超重状态

D.

上升和下落过程均处于失重状态3.如图所示，物块在水平放置的台式弹簧秤上保持相对静止，弹簧秤的示数为15N。下列说法正确的是（

）A.

若该装置此时正放在加速上升的电梯中，则物块的实际重力小于15N

B.

若该装置此时正放在经过拱桥最高点的汽车中，则物块的实际重力小于15N

C.

若该装置此时正放在月球的星球表面上，则物块的实际重力小于15N

D.

若该装置此时正放在匀速旋转的水平转台上并与水平转台保持相对静止，则物块的实际重力小于15N4.在探究超重和失重的规律时，某体重为G的同学站在压力传感器上完成一次下蹲动作.传感器和计算机相连，经计算机处理后得到的压力FNA.

B.

C.

D.

5.一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示，速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是（

）A.

0~t1时间内，v增大，FN>mg

B.

t1~t2时间内，v减小，FN<mg

C.

t2~t3时间内，v增大，FN<mg

D.

t2~t3时间内，v减小，FN>mg6.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，B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B位置的过程中，小明的动能不断变小

B.

床面在B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.

小明从最高点运动到将床面压至B位置的过程中，重力对他的冲量与床面对他的冲量大小相等年2月16日，世界游泳锦标赛跳水项目选拔赛（第一站）在京举行，重庆选手施延懋在女子3米跳板决赛中，以分的成绩获得第一名，当运动员压板使跳板弯曲到最低点时，如图所示，下列说法正确的是（

）A.

跳板发生形变是因为运动员的重力大于板对她支持力

B.

弯曲的跳板受到的压力，是跳板发生形变而产生的

C.

在最低点时运动员处于超重状态

D.

跳板由最低点向上恢复的过程中，运动员的机械能守恒8.如图甲所示，静止在水平面上重力为F0的物块A受到竖直向上拉力F作用。F与时间t的关系如图乙所示。（

）A.

0﹣t0时间内拉力F对物体作的功不为零

B.

2t0时刻物块速度最大

C.

2t0﹣3t0时间内物块处于失重状态

D.

2t0与3t0时刻拉力F的功率相同9.轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，电梯中有质量为50kg的乘客，如图所示，在电梯运行时乘客发现轻质弹簧的伸长量是电梯静止时轻质弹簧的伸长量的一半，这一现象表明（g=10m/s2）（

）A.

电梯此时一定加速下降

B.

乘客一定处于超重状态

C.

电梯此时的加速度一定是10m/s2

D.

乘客对电梯地板的压力一定是250N10.在一电梯的地板上有一压力传感器，其上放一物块，如图甲所示，当电梯运行时，传感器示数大小随时间变化的关系图象如图乙所示，根据图象分析得出的结论中正确的是（

）A.

从时刻t1到t2，物块处于失重状态

B.

从时刻t3到t4，物块处于超重状态

C.

电梯可能开始停在低楼层，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在高楼层

D.

电梯可能开始停在高楼层，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在低楼层二、多选题11.把一个质量为2kg的物体挂在弹簧秤下，在电梯中看到弹簧秤的示数是16N，g取10m/s2，则可知电梯的运动情况可能是（

）A.

以4m/s2的加速度加速上升

B.

以2m/s2的加速度减速上升

C.

以2m/s2的加速度加速下降

D.

以4m/s2的加速度减速下降12.如图，某同学站在体重计上称重，若把“下蹲”和“起立”过程均简化成先加速后减速的过程，则下列说法正确的是(

)A.

“下蹲”过程中体重计的示数先减小再增大

B.

“下蹲”过程中体重计的示数先增大再减小

C.

“起立”过程中体重计的示数先减小再增大

D.

“起立”过程中体重计的示数先增大再减小13.蹦床运动员从空中落到床面上，运动员从最高点下落到接触床面为第一过程，从接触床面至下降到最低点为第二过程，从最低点上升到离开床面为第三过程，从离开床面至上升到最高点为第四过程，那么运动员（

）A.

在第一过程中始终处于失重状态

B.

在第二过程中始终处于超重状态

C.

在第三过程中先处于超重状态，后处于失重状态

D.

在第四过程中先处于超重状态，后处于失重状态14.如图所示，一只光滑的碗水平放置，其内放一质量为m的小球，开始时小球相对于碗静止于碗底，则下列哪些情况能使碗对小球的支持力大于小球的重力（

）A.

碗竖直向上做加速运动

B.

碗竖直向上做减速运动

C.

碗竖直向下做加速运动

D.

当碗和小球由水平匀速运动而碗突然静止时15.现如今我们的生活已经离不开电梯，如图所示有两种形式的电梯，甲是商场中常用的扶梯，乙是居民楼中常用的直梯。则当它们都加速上升时，（加速度方向如图所示）下列说法正确的是（

）A.

甲电梯上的人受到重力、支持力和摩擦力的作用

B.

甲电梯上的人处于失重状态

C.

乙电梯中人受到的摩擦力为零

D.

乙电梯中的人受到重力、支持力和摩擦力的作用16.如图甲所示，质量为m=60kg的同学，双手抓住单杠做引体向上，他的重心的速率随时间变化的图像如图乙所示。g取10m/s2，由图像可知（）A.

t=s时他的加速度为3m/s2

B.

t=s时他处于超重状态

C.

t=s时他受到单杠的作用力的大小为620N

D.

t=s时他处于失重状态三、填空题17.一质量为m的人站在电梯中，电梯加速上升，加速大小为1318.如图所示，台秤的托盘上放有质量为2kg的物体，整个装置放到升降机中，如果升降机以2m/s2的加速度减速上升，则台秤的示数为________N.如果升降机以2m/s2的加速度减速下降，则台秤的示数为________N。（g取10m/s2）19.如图所示，汽车以大小相等速度通过凹凸不平的路面时，在A点处于________（填“超重”或“失重”）状态，在B点处于________（填“超重”或“失重”）状态，在________点更容易爆胎。20.某实验小组在电梯内固定一个力传感器，其下方悬挂一个钩码。电梯在t=0时刻从静止开始运动一段时间后停下；传感器测得压力随时间的变化规律如图所示。则电梯的运动方向为________（选填“向上”或“向下”），电梯在启动阶段的加速时间约为________s。21.某竖直升空的火箭，其升空时的v－t图象如图所示，忽略空气阻力，且火箭到达最大高度后自由下落，则火箭在0～40s过程中处于________现象(填“超重”“失重”或“平衡”)，火箭从最大高度处自由下落过程是处于________现象(填“超重”“失重”或“完全失重”)．

22.建筑工人用图所示的定滑轮装置运送建筑材料．质量为100kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20kg的建筑材料以s2的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为________

（g取lOm/s2）

四、综合题23.某人在地面上最多能举起60kg的物体，而在一个加速下降的电梯里最多能举起80kg的物体．求：（1）此电梯的加速度为多少？（2）若电梯以此加速度上升，则此人在电梯里最多能举起物体的质量是多少？（g=10m/s2）24.将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中，如图所示，在箱子的上顶板和下底板装有压力传感器，箱子可以沿竖直轨道运动，当箱子以a＝m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时，上顶板的压力传感器显示的压力为N，下底板的压力传感器显示的压力为N(g取10m/s2)．（1）若上顶板压力传感器的示数是下底板压力传感器的示数的一半，试判断箱子的运动情况．（2）要使上顶板压力传感器的示数为零，箱沿竖直方向运动的情况可能是怎样的？25.某位同学在地面上用弹簧秤称得体重为500N．他将弹簧秤移至电梯内，在电梯从静止开始单向运行过程中，称量自己的体重，弹簧秤的示数随时间变化的图象如图所示．求：（g=10m/s2）（1）电梯的运动方向；（2）12s内电梯运动的距离．26.如图所示，一个质量M=50kg的人站在升降机的地板上，升降机的顶部悬挂了一只弹簧测力计，测力计下面挂着一个质量为m=5kg的物体A，当升降机竖直向上运动的过程中物体相对静止时，他看到弹簧测力计的示数为40N，g=10m/s2，求此时：（1）该升降机处于处于超重状态还是失重状态？并简要说明理由，（2）该升降机的加速度，（3）人对升降机地板的压力．答案解析部分一、单选题解:A．体操运动员双手握住单杠在空中不动时，处于平衡状态，A不符合题意；B．蹦床运动员在空中上升和下降过程中都只受重力作用，处于失重状态，B符合题意；C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内，加速度为零，处于平衡状态，C不符合题意；D．荡秋千的小孩通过最低点时对加速度向上，合力向上，根据牛顿第三定律可知，对秋千板的压力大于其重力，D不符合题意。故答案为：B。【分析】物体具有向上的加速度，为超重状态；物体具有向下的加速度，为失重状态。解:ABCD．加速度方向向上超重，加速度方向向下是失重，上升过程运动员减速上升，加速度方向向下，处于失重状态，下落过程运动员加速下降，加速度方向向下，处于失重状态，ABC不符合题意D符合题意。故答案为：D。【分析】物体具有向上的加速度，为超重状态；物体具有向下的加速度，为失重状态。解:A．若该装置此时正放在加速上升的电梯中，物体重力不变，仍为15N，A不符合题意；B．若该装置此时正放在经过拱桥最高点的汽车中，物体重力不变，仍为15N，B不符合题意；C．若该装置此时正放在月球的星球表面上，因为月球表面重力加速度小于地表重力加速度，故物块的实际重力小于15N，C符合题意；D．若该装置此时正放在匀速旋转的水平转台上并与水平转台保持相对静止，物体重力不变，仍为15N，D不符合题意；故答案为：C。【分析】超重和失重，物体的重力并没有改变，只是视重发生了改变，超重时视重大于实重，失重时视重小于实重。解:该同学站在压力传感器上完成一次下蹲动作的过程中，先向下加速，后向下减速，其加速度先向下后向上，即先失重后超重，D符合题意.；ABC不符合题意故答案为：D【分析】利用加速度的方向可以判别压力的读数变化。解:A．由于s-t图像的斜率表示速度，可知在0~t1时间内速度增加，即乘客的加速度向下，处于失重状态，则FN<mg，A不符合题意；B．在t1~t2时间内速度不变，即乘客的匀速下降，则FN=mg，B不符合题意；CD．在t2~t3时间内速度减小，即乘客的减速下降，超重，则FN>mg，C不符合题意，D符合题意；故答案为：D。【分析】s-t图像中，横坐标为时间，纵坐标为位移，图像的斜率是速度，结合物体的变化分析加速度的方向，再结合你牛顿第二定律分析求解即可。解:A．刚接触床面时，弹力小于重力，合力向下，继续向下加速，动能变大，A不符合题意；B．床面在B位置时，速度为零，弹力大于重力，合力向上，B不符合题意；C．小明接触床面前处于失重状态，刚接触床面到弹力与重力大小相等之前，弹力小于重力，合力向下，仍然处于失重状态，C不符合题意；D．小明在最高点和B点的速度都为零，根据动量定理可知，小明从最高点运动到将床面压至B位置的过程中，重力对他的冲量与床面对他的冲量大小相等，D符合题意。故答案为：D。【分析】利用小明刚接触床面时重力还是大于弹力所以过A位置后先加速后减速；利用反弹可以判别合力方向和大小；利用速度变化可以判别加速度的方向进而判别超重和失重；利用整个过程的动量变化量等于0可以比较重力冲量和弹力冲量的大小。解:A.跳板发生形变是因为运动员对跳板施加了力的作用，A不符合题意；B.运动员对跳板有压力是由运动员的脚发生形变而产生的，B不符合题意；C.运动员在最低点具有向上的加速度，所以是处于超重状态，支持力大于重力，C符合题意；D.跳板由最低点向上恢复的过程中，支持力对运动员做功，机械能不守恒，D不符合题意。故答案为：C【分析】对运动员进行受力分析，利用牛顿第二定律求解物体的加速度，物体具有向上的加速度，为超重状态；物体具有向下的加速度，为失重状态。解：A、在0﹣t0时间内拉力F小于物体的重力，物体静止不动，故拉力做功为零，A不符合题意；B、由乙图可知，在t0﹣3t0时间内，拉力大于重力，故物体在这段时间内一直向上做加速度运动，故在3t0速度最大，B不符合题意；C、2t0﹣3t0时间内，拉力大于重力，故物体向上做加速运动，处于超重状态，C不符合题意；D、从t0﹣3t0物块向上做加速运动，由于拉力关于2t0对称，故加速度也是对称的，在t0﹣2t0和2t0﹣3t0都做加速运动，根据a﹣t图象可知在3t0时刻速度为2t0时刻速度的2倍，根据P＝Fv可知2t0与3t0时刻拉力F的功率相同，D符合题意；故答案为：D。【分析】结合拉力大小的变化情况，对物体进行受力分析，利用牛顿第二定律求解物体的加速度，物体具有向上的加速度，为超重状态；物体具有向下的加速度，为失重状态。解:ABC．电梯静止不动时，小球受力平衡，有：mg=kx电梯运行时弹簧的伸长量比电梯静止时小，说明弹力变小了，根据牛顿第二定律：mg解得：a=5m/s2，加速度向下，电梯可能加速下降或减速上升，乘客处于失重状态，ABC不符合题意；D．以乘客为研究对象，根据牛顿第二定律可得：mg-FN=ma根据牛顿第三定律可知乘客对地板的压力大小为：F压=FN=mg-ma=500N-250N=250ND符合题意。故答案为：D。【分析】利用平衡条件结合牛顿第二定律可以判别加速度的方向，进而判别超重和失重；利用牛顿第二定律可以求出加速度的大小及人对地面的压力大小。解:A．从时该t1到t2，物体受到的压力大于重力时，物体处于超重状态，加速度向上，A不符合题意；B．从时刻t3到t4，物体受到的压力小于重力，物块处于失重状态，加速度向下，B不符合题意；C．如果电梯开始停在低楼层，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在高楼层，那么应该从图象可以得到，压力先等于重力、再大于重力、然后等于重力、小于重力、最后等于重力，C符合题意；D．如果电梯开始停在高楼层，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在低楼层，那么应该是压力先等于重力、再小于重力、然后等于重力、大于重力、最后等于重力，D不符合题意。故答案为：C。【分析】结合物体的受力情况，对物体进行受力分析，利用牛顿第二定律求解物体的加速度，物体具有向上的加速度，为超重状态；物体具有向下的加速度，为失重状态。二、多选题,C解:对物体分析，弹簧秤的示数即弹簧秤对物体的拉力，根据牛顿第二定律得：a=mg-Fm=故答案为：BC．【分析】电梯和物体具有相同的加速度，对物体分析，根据牛顿第二定律求出物体的加速度大小和方向，从而得出电梯的运动情况；,D解:.下蹲过程人先向下加速后减速，所以加速度先向下后向上，所以人先处于失重后超重，导致读数先减小后增大，所以A选项符合题意，B选项不符合题意；.起来过程人先向上加速后减速，所以加速度先向上后向下，所以人先处于超重后失重，导致读数先增大后减小，所以D选项符合题意，C选项不符合题意；故答案为：AD【分析】利用加速度的方向可以判别超重与失重进而判别读数的变化。,C解:A．在第一过程中，运动员向下做加速运动，加速度方向向下，运动员终处于失重状态，A符合题意；B．在第二过程中，运动员刚接触床面时重力大于弹力，运动员向下做加速运动，运动员处于失重状态；随床面的形变的增大，弹力逐渐增大，弹力大于重力时，运动员向下做减速运动，运动员处于超重状态，B不符合题意；C．第三过程中，从最低点上升到离开床面，合力先向上后向下，运动员先向上做加速度减小的加速运动，加速度方向向上，运动员处于超重状态；当弹力等于重力之后向上做加速度增加的减速运动，加速度方向向下，运动员处于失重状态，C符合题意；D．在第四过程中，运动员向上做减速运动，加速度方向向下，运动员终处于失重状态，D不符合题意；故答案为：AC。【分析】利用加速度的方向可以判别运动员的超重和失重。14.A,D解:A．碗竖直向上加速运动，小球受重力和支持力，根据牛顿第二定律，有N-则N>mgA符合题意；B．碗竖直向上做减速运动，加速度向下，小球处于失重状态，碗对小球的支持力小于小球的重力，B不符合题意；C．碗向下加速时，加速度方向竖直向下，小球处于失重状态，小球处于失重状态，碗对小球的支持力小于小球的重力，C不符合题意；D．碗水平匀速运动而突然静止时，球由于惯性继续运动，有沿着切线方向沿碗的内壁上升的趋势，小球有向上的向心加速度，加速度向上，小球处于超重状态，则碗对小球的支持力大于小球的重力，D符合题意。故答案为：AD。【分析】利用牛顿第二定律结合加速度的方向可以判别支持力和重力的大小。,C解:A项：对甲受力分析可知，物体加速度与速度同方向，合力斜向左上方，因而顾客受到的摩擦力与接触面平行水平向左，故人应受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用；A符合题意；B项：由于人具有向上的加速度，所以人处于超重状态，B不符合题意；C、D项：对乙受力分析可知，乙水平方向不受外力；故乙在水平方向不受摩擦力；C符合题意，D不符合题意。故答案为：AC【分析】利用加速度方向可以判别人的受力情况及超重与失重状态。,D解:A．根据图像可知0∼1s内人做匀加速直线运动，v-tA不符合题意；B．0.4sC．1.1s时，根据图像可知加速度为0，所以人受到单杠的作用力与重力等大反向，即C不符合题意；D．1.5s故答案为：BD。【分析】利用斜率可以求出加速度的大小；利用加速度的方向可以判别超重和失重；利用平衡条件可以求出人受到杆的作用力大小。三、填空题17.43解:对人受力分析，受重力和电梯的支持力，加速度向上，根据牛顿第二定律N-mg=ma故N=mg+ma=43mg【分析】对物体进行受力分析，利用牛顿第二定律求解物体的受力情况；物体具有向上的加速度，为超重状态；物体具有向下的加速度，为失重状态；卫星在太空中，重力完全提供向心力，故为完全失重状态。；24解:升降机以2m/s2的加速度减速上升过程中，取向上为正方向，对物体有：FN-mg=ma，a=-2m/s2，可得台秤对物体的支持力FN=m（g+a）=2×（10-2）N=16N，故台秤的示数为16N。升降机以2m/s2的加速度减速下降过程中，取向下为正方向，对物体有：mg-FN=ma，a=-2m/s2，可得台秤对物体的支持力FN=m(g-a)=2×(10+2)N=24N，故台秤的示数为24N。故答案为：16N；24N【分析】利用牛顿第二定律可以求出减速上升和减速下降过程中的面弹力大小则为台秤的读数大小。19.超重；失重；A解:汽车经过A点时有向上的加速度所以处于超重状态，而经过B点时有向下的加速度所以处于失重状态，处于超重状态下受到的挤压力比较大，所以在A处比较容易爆胎。

【分析】物体具有向上的加速度，为超重状态；物体具有向下的加速度，为失重状态。20.向上；4解:电梯在t=0时刻从静止开始运动，从图中分析得出，电梯先加速上升，物体超重，然后匀速上升，物体平衡；最后减速上升，物体失重；根据匀速段分析，物体重力30牛顿，所以电梯运动方向是向上的；由图中信息可以得出，超重阶段，电梯加速上升，所以，启动时间约为4s

【分析】利用刚开始运动时拉力大于重力可以判别合力向上，在合力作用力向上运动；利用图像可以判别加速的时间大小。21.超重；完全失重解:由图象可知在0～40s过程中，火箭有向上的加速度，根据牛顿第二定律可以知道，必定是推力大于重力，处于超重状态；

40s后火箭自由下落，所有的重力都作为合力产生向下的加速度，大小为重力加速度g，所以此时处于完全失重状态。

【分析】（1）火箭在0～40s过程中，分析图像，加速度是正的，方向向上，为超重

（2）自由下落过程中，加速度为g，方向竖直向下，为完全失重。解：先研究物体，以加速度s2匀加速被拉升，受力分析：重力与绳子的拉力．

则有：F﹣mg=ma

解得：F=210N，

再研究工人，受力分析，重力、绳子拉力、支持力，处于平衡状态．

则有：Mg=F+F支

解得：F支=790N，

由牛顿第三定律可得：F压=790N

故答案为：790N

【分析】工人站在地面上，匀加速拉升物体，同时绳子也有个力拉工人，由牛顿第二定律可求出绳子的拉力，从而对工人受力分析，由平衡条件可求出工人受地面的支持力，最后由牛顿第三定律可得出工人对地面的压力大小．四、综合题23.（1）解：电梯加速下降设加速度为a，在地面举起物体质量为m0，在下降电梯举起物体质量为m1则由牛顿第二定律：m1g﹣m0g=m1a解得：a=m1g-答：此电梯的加速度为s2．（2）解：设加速上升时，举起物体质量为m2则由牛顿第二定律：m0g﹣m2g=m2a解得：m2=m答：若电梯以此加速度上升，则此人在电梯里最多能举起物体的质量是48kg．【分析】（1）人处于失重状态根据牛顿第