4.6 超重和失重（Word）-【全效作业本】2022-2023学年高中必修第一册物理（人教版2019）

4.6　超重和失重 被誉为“中国科幻电影元年”的里程碑式作品，《流浪地球》很多场面都足够震撼，尤其是出现了大量失重场景的拍摄。失重场景在国外科幻大片里屡见不鲜，但是在国内科幻电影中却非常罕见。在《流浪地球》中，宇航员在舱外太空中，身边有环绕飘动的安全绳。则： (1)《流浪地球》中的失重镜头是用什么办法完成的？ (2)请用学过的知识再讨论一下失重现象。 【答案】 (1)流浪地球中失重镜头用吊威亚和转轮完成； (2)据悉拍失重画面大类上可以分成两部分，一类是实拍，一类是虚拟。实拍的话有几种方式，有吊威亚、机械臂，还有一种方式是利用载具，比如飞机，还有风洞，这几种方式都可以模拟失重的状态。在实拍完成的中近景里，除了把威亚擦掉，用绿布或蓝布补上，还会用CG辅以一些失重状态的悬浮物，来增加真实感。　 1．下列说法正确的是(　B　) 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 【解析】 当加速度方向竖直向下时，物体处于失重状态；当加速度方向竖直向上时，物体处于超重状态。蹦床运动员在空中上升和下降的过程中加速度方向均竖直向下，且a＝g，为完全失重状态，B正确；而A、C、D中运动员均为平衡状态，F＝mg，既不超重也不失重，A、C、D错误。 2．某人平伸手掌托起一个苹果，由静止开始加速向上运动，直至将苹果向上抛出，不计空气阻力，对此现象说法不正确的是(　A　) A．手托苹果刚开始静止，苹果处于完全失重状态 B．手托苹果向上加速运动，苹果始终处于超重状态 C．苹果离开手的瞬间，苹果的加速度等于其重力加速度 D．苹果离开手之后在上升过程中，苹果只受到重力作用 【解析】 手托苹果刚开始静止，手对苹果的作用力向上且等于重力，故不失重也不超重，A错误。 3．蹦床运动员从最高点由静止下落，到接触床面，直至下降到最低点的过程中，不计空气阻力，下列说法正确的是(　D　) A．从接触床面到下降到最低点的过程中，加速度大小一直减小 B．从接触床面到下降到最低点的过程中，速度大小一直减小 C．从接触床面到下降到最低点的过程中，运动员一直处于超重状态 D．从最高点到接触床面前，运动员处于完全失重状态 【解析】 运动员刚接触床面时重力大于弹力，运动员所受合力向下，随着弹力的增大，合力逐渐减小，故运动员先向下做加速度减小的加速运动，处于失重状态，当加速度为零时速度最大；随着弹力进一步增大，当弹力大于重力时，运动员所受合力向上，加速度也向上，处于超重状态，随弹力增大合力也逐渐增大，所以运动员做加速度增大的减速运动，直到速度减为零，A、B、C错误，D正确。 4．(多选)如图所示是某同学站在压力传感器上做下蹲和起立的动作时记录的力随时间变化的图像，由图像可以得到正确的信息是(　AC　) A．该同学做了两次下蹲动作 B．该同学做了四次下蹲动作 C．下蹲过程中人处于先失重后超重的状态 D．起立过程中人处于先失重后超重的状态 【解析】 人下蹲过程中有失重和超重两个过程，先是加速下降失重，到达一个最大速度后再减速下降超重，对应先失重再超重；起立过程中对应先超重再失重，对应图像可知，该同学做了两次下蹲和起立的动作，A、C正确，B、D错误。 5．如图所示是我国长征火箭把载人神舟飞船送上太空的情景。宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验，下列说法正确的是(　D　) A．火箭加速上升时，加速度一直保持不变 B．飞船加速下落时，宇航员处于超重状态 C．火箭加速度逐渐减小时，宇航员处于失重状态 D．飞船落地前减速下落时，宇航员处于超重状态 【解析】 火箭加速上升时，加速度方向向上，大小可能发生变化，A错误；飞船加速下落时，加速度方向向下，宇航员处于失重状态，B错误；火箭加速度逐渐减小时，加速度方向向上，宇航员对座椅的压力大于其重力，宇航员处于超重状态，加速度方向向下，宇航员对座椅的压力小于其重力，宇航员处于失重状态，C错误；飞船在落地前减速，加速度方向向上，宇航员处于超重状态，D正确。 6．(多选)如图所示，运动员“3 m跳板跳水”运动的过程可简化为：运动员走上跳板，将跳板从水平位置B压到最低点C，跳板又将运动员竖直向上弹到最高点A，然后运动员做自由落体运动，竖直落入水中。跳板自身重力可忽略不计，则下列说法正确的是(　BD　) A．运动员向下运动(B→C)的过程中，先超重后失重，对板的压力先减小后增大 B．运动员向下运动(B→C)的过程中，先失重后超重，对板的压力一直增大 C．运动员向上运动(C→B)的过程中，先失重后超重，对板的压力先增大后减小 D．运动员向上运动(B→A)的过程中，一直处于失重状态 【解析】