4.6超重和失重-2021-2022学年高一物理课后分层训练（人教版2019必修第一册）

4.6 超重和失重 夯实基础 1．下列关于超重和失重的说法中，正确的是(　　) A．物体处于超重状态时，其重力增加了 B．物体处于完全失重状态时，其重力为零 C．物体处于超重或失重状态时，其惯性比物体处于静止状态时增加或减小了 D．物体处于超重或失重状态时，其质量及受到的重力都没有变化 【答案】D 【解析】 超重失重只是一种表面现象，实际的质量和重力均不变．由于质量不变，惯性不变。 故选D 2．下列实例出现失重现象的是(　　) A．“嫦娥三号”点火后加速升空 B．举重运动员举起的杠铃静止在空中 C．“玉兔号”月球车降落到月球表面之前向下减速的过程 D．跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动 【答案】D 【解析】 加速升空和向下减速过程，加速度方向向上，处于超重状态，选项A、C错误；杠铃静止在空中，不失重也不超重，选项B错误；跳水运动员离开跳板向上运动，加速度方向向下，处于失重状态，选项D正确． 故选D 3．(多选)如图所示，A、B两物块叠放在一起，当把A、B两物块同时竖直向上抛出(　　) A．A的加速度小于g B．B的加速度大于g C．A、B的加速度均为g D．A、B间的弹力为零 【答案】CD 【解析】 先整体，整体受到重力作用，加速度为g，然后隔离任一物体，可知物体只能受到重力作用加速度才是g，所以两物体间没有相互作用力． 故选CD 4．用一根细绳将一重物吊在电梯内的天花板上，在下列四种情况中，绳的拉力最大的是(　) A．电梯匀速上升 B．电梯匀速下降 C．电梯加速上升 D．电梯加速下降 【答案】C 【解析】 设重物的质量为m，当电梯匀速上升时，拉力FT1＝mg，当电梯匀速下降时，拉力FT2＝mg，当电梯加速上升时，加速度方向向上，根据牛顿第二定律得，FT3－mg＝ma，解得FT3＝mg＋ma，当电梯加速下降时，加速度方向向下，根据牛顿第二定律得，mg－FT4＝ma，解得FT4＝mg－ma.可知FT3最大． 故选C． 5．(多选)某人在地面上用体重计称得其体重为490 N，他将体重计移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内，体重计的示数如图所示，电梯运动的v-t图可能是(取电梯向上运动的方向为正)(　　) 【答案】AD 【解析】 由F­t图象知：t0～t1时间内，体重计示数小于其重力，则具有向下的加速度，处于失重状态，t1～t2时间内体重计示数等于重力，处于平衡状态，匀速或静止，t2～t3时间内，体重计示数大于其重力，则具有向上的加速度，因此其运动情况可能是： t0～t3时间内 故选AD． 6．(多选)下列有关超重与失重的说法正确的是(　　) A．体操运动员双手握住单杠吊在空中静止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静止不动的那段时间内处于超重状态 D．不论是超重、失重或是完全失重，物体所受的重力都没有发生改变 【答案】BD 【解析】 体操运动员双手握住单杠吊在空中静止不动时单杠对运动员的拉力等于运动员的重力，运动员既不处于超重状态也不处于失重状态，A错误； 蹦床运动员在空中上升和下落过程中有方向竖直向下的加速度，处于失重状态，B正确； 举重运动员在举起杠铃后静止不动的那段时间内地面对运动员和杠铃的支持力等于运动员和杠铃的重力，运动员和杠铃既不处于超重状态也不处于失重状态，C错误； 不论是超重、失重或是完全失重，物体所受的重力都没有发生改变，D正确． 故选BD 7．一个质量是60 kg的人站在升降机的地板上，升降机的顶部悬挂了一个弹簧测力计，弹簧测力计下面挂着一个质量为m＝5 kg的物体A，当升降机向上运动时，他看到弹簧测力计的示数为40 N，g取10 m/s2，求： (1)此时升降机的加速度的大小； (2)此时人对地板的压力大小． 【答案】(1)2 m/s2　(2)480 N 【解析】 (1)弹簧测力计对物体的拉力FT＝40 N， 对物体由牛顿第二定律可得：FT－mg＝ma， 解得：a＝＝ m/s2＝－2 m/s2. 故升降机加速度大小为2 m/s2，方向竖直向下． (2)设地板对人的支持力为FN 对人由牛顿第二定律可得：FN－Mg＝Ma 解得FN＝Mg＋Ma＝60×10＋60×(－2)N＝480 N. 由牛顿第三定律可得人对地板的压力为480 N. 8．某人在地面上最多能举起m1＝60 kg的物体，在一个加速下降的电梯里最多能举起m2＝80 kg的物体，取g＝10 m/s2. (1)求此电梯的加速度； (2)若电梯以(1)中加速度大小加速上升，则此人在电梯中最多能举起多大质量的物体？ 【答案】(1)2.5 m/s2　(2)48 kg 【解析】 人举物体时，其最大举力是不变的，这是一个隐含条件，设最大举力为F， 则F＝m1g＝60×10 N＝600 N. (1