4.6 超重与失重（课后巩固达标检测)-【优学堂】2024-2025学年高一上学期物理同步高效备课（人教版2019必修第一册）

4.6 超重与失重 1．（23-24高一下·北京·期末）跳楼机是一种可以让人体验超重和失重的游乐设施，开始时环形座舱套在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由下落，下落一定高度后，制动系统启动，座舱做减速运动，到地面时刚好停下。下列判断中正确的是（　　） A．游客在自由下落的过程中处于超重状态，人所受重力增大 B．游客在自由下落的过程中处于失重状态，人所受重力不变 C．游客在减速运动的过程中处于失重状态，人所受重力减小 D．游客在减速运动的过程中处于超重状态，人所受重力增大 2．（23-24高一下·广西柳州·阶段练习）如图所示，跳远由助跑、起跳、腾空、落地等动作组成，对于这些动作下列说法正确的是（　　） A．跳远运动员助跑是为了增大自己的惯性 B．起跳时，运动员对地面的压力大于自身的重力 C．在腾空上升阶段，运动员处于超重状态 D．在腾空的最高点，运动员的速度为零 3．（23-24高一上·安徽合肥·期末）随着生活水平的提高，人们对自己的身体健康越来越关注其中身高和体重比例是衡量身体健康与否的一个重要标准。如图所示，某位同学正站在体重计上测量体重，下列说法中正确的是（    ） A．体重计受到的压力是由于体重计发生了形变而产生的 B．静止时人对体重计的压力和人所受的重力是一对相互作用力 C．静止时人所受的重力和体重计对人的支持力是一对平衡力 D．人下蹲过程中处于失重状态 4．（23-24高一下·湖南·期中）杂技表演一直深受人民群众喜爱，在2024年春晚杂技《跃龙门》中的一段表演是演员从蹦床上沿竖直方向弹起后在空中旋转360°。已知演员刚要离开蹦床瞬间竖直向上的速度大小为v，在上升到最高点之前就已经完成了旋转动作，重力加速度大小为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．演员在离开蹦床后的上升过程中不受重力作用 B．演员在离开蹦床后的上升过程中处于超重状态 C．演员上升的最大高度为 D．演员在空中旋转的时间不超过 5．（2024高一·全国·专题练习）如图甲所示，建筑工地常用吊车通过绳索将建筑材料从地面吊到高处，图乙为建筑材料被吊车竖直向上提升过程的简化运动图像，在竖直方向的运动分三段，第0～2 s为第Ⅰ段，第2～4 s为第Ⅱ段，第4～5 s为第Ⅲ段，以向上为正方向，下列说法正确的是（　　） A．第1 s内建筑材料的加速度大小为2 m/s2 B．第5 s内建筑材料处于超重状态 C．整个过程材料上升高度是10 m D．第Ⅰ段和第Ⅲ段的加速度方向相反，速度方向也相反 6．（23-24高一上·天津·期末）在升降电梯的地板上放一体重计，电梯静止时，某同学站在体重计上，体重计示数为65kg，电梯运动过程中，某一段时间内该同学发现体重计示数为52kg，已知重力加速度为g，则在这段时间内，以下说法正确的是（　　） A．该同学所受的重力变小了；所以处于失重状态 B．该同学对体重计的压力大于体重计对他的支持力 C．电梯的加速度大小为，方向一定是竖直向下 D．这段时间内，该电梯一定是在竖直向下加速运动 7．（23-24高一上·山东济宁·期末）一名乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移x与时间t的图像如图所示，其中到时间段图像为直线。下列说法正确的是（    ） A．时间内，乘客处于失重状态 B．时间内，乘客做匀加速运动 C．时间内，乘客处于失重状态 D．时间内，乘客对电梯的压力小于其重力 8．（23-24高一上·河南洛阳·期末）很多智能手机都有加速度传感器，安装有能显示加速度情况的应用程序，手机会显示其加速度的变化情况。小明利用手机传感器测量电梯从静止开始向上运动的关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A．时电梯处于失重状态 B．2s末电梯的速度大约为 C．2~3s内电梯处于静止状态 D．4~5s内手机对电梯的压力大于自身重力 9．（23-24高一上·江苏无锡·期末）某同学站在力传感器上连续做“下蹲-站起-下蹲-站起…”的动作。截取力传感器某一时段内的采集数据如图，D点和A点对应的力值之比约4：3。下列说法中正确的是（　　） A．D点对应人正在站起，处于超重 B．D点和A点对应的人加速度之比约4：3 C．B点对应人正在站起，处于失重 D．图示的时间内该同学完成两次下蹲、起立的动作 10．（23-24高一上·河南许昌·期末）某探究小组通过这样的一个实验来研究物体的超重和失重状态：把一个压力传感器固定在水平地面上，把质量不计的弹簧竖直固定在压力传感器上，如图甲所示。t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。测出这一过程压力传感器的压力大小F随时间t变化的图像如图乙所示。则下列说法正确的是（　　） A．t1~t2时间内，小球始终处于超重状态 B．t1~t2时间内，小球始终处于失重状态 C．t2~t3时间内，小球先处于超重状态、再处于失重状态 D．t2~t3时间内，小球先处于失重状态、再处于超重状态 11．（多选）（23-24高一下·云南·阶段练习）人站在力传感器上完成“下蹲”、“站起”动作，如图是计算机显示的力传感器的示数随时间变化的情况。下列说法正确的是（　　） A．此人完成了两次“下蹲”、“站起”动作 B．此人的重力为500N C．“下蹲”过程中，人对传感器的压力始终小于重力 D．“站起”过程中，人先超重后失重 13．（多选）（23-24高一上·重庆沙坪坝·期末）某同学在搭乘电梯的过程中，利用手机内置的加速度传感器测得电梯运行的加速度a随时间t的变化关系如图所示。时，电梯的速度为零，取竖直向上为正方向，则下列说法正确的是（　　） A．时，该同学处于失重状态 B．时，该同学处于失重状态 C．过程中，该同学乘电梯下降 D．时，电梯的速度最大 14．（23-24高一下·山东济宁·开学考试）小明用台秤研究人在升降电梯中的超重与失重现象．他在地面上用台秤称得其体重为500N，再将台秤移至电梯内称其体重，电梯从t=0时由静止开始运动到t=11s时停止，得到台秤的示数F随时间t变化的图像如图所示，g取10m/s2。求： （1）小明在0~2s内加速度a1的大小，并判断在这段时间内他处于超重还是失重状态； （2）在10~11s内，台秤的示数F3； （3）小明运动的总位移大小。 15．（23-24高一上·全国·课后作业）将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱子中，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N=7.2 N，下底板的压力传感器显示的压力F=12.0 N。（g取10 m/s2） （1）金属块的质量m为多少? （2）若上顶板的压力传感器的示数是下底板的压力传感器示数的一半，试判断箱子的运动情况。 （3）要使上顶板的压力传感器的示数为零，箱子沿竖直方向运动的情况可能是怎样的? 16．（23-24高一上·山东日照·期末）如图所示，静止在水平地面上的重锤，上端系一橡皮筋，初始状态橡皮筋恰好伸直且处于原长，手抓着橡皮筋的上端迅速从A点上升至B点后，手在B点保持静止，重锤离开地面并上升一定高度。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．重锤离开地面前，对地面的压力逐渐减小，处于失重状态 B．重锤加速上升的过程处于超重状态 C．重锤的速度最大时，处于完全失重状态 D．重锤上升至最高点时，速度为零，处于平衡状态 17．（23-24高一下·山东青岛·阶段练习）年春晚杂技节目《跃龙门》为观众带来了一场视觉盛宴。彩排时为确保演员们能够准确掌握发力技巧，教练组将压力传感器安装在图甲的蹦床上，记录演员对弹性网的压力。图乙是某次彩排中质量为的演员在竖直方向运动时计算机输出的压力一时间（F-t）图像，运动员可视为质点。不计空气阻力，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．演员在时刻速度为零，加速度为零 B．演员在时刻速度最大 C．从时刻到时刻，演员处于超重状态 D．演员离开蹦床后能上升的最大高度为 18．（多选）（23-24高一上·浙江温州·期末）智能手机内置了多种传感器，可利用其中的加速度传感器记录手机在竖直方向加速度随时间的变化情况。甲、乙分别为手机记录的两种竖直方向运动的a-t图像，并已设置竖直向上为正方向。下列说法正确的是（　　） A．图甲可能是小明拿着手机从7楼乘坐电梯到1楼过程的a-t图像 B．图甲可能是小明拿着手机从1楼乘坐电梯到7楼过程的a-t图像 C．图乙可能是小明托着手机一次“起立一下蹲”过程的a-t图像 D．图乙可能是小明托着手机一次“下蹲一起立”过程的a-t图像 19．（多选）（23-24高一上·河南新乡·期末）信阳鸡公山位于河南省信阳市南38公里的豫鄂两省交界处，早在二十世纪初，鸡公山就与北戴河、庐山、莫干山齐名，是我国著名的四大避暑胜地之一。图甲是鸡公山索道，图乙是图甲的抽象物理模型，已知质量的游客站立于轿厢底面，倾斜索道与水平面的夹角为，当载人轿相沿钢索斜向上做加速度大小的匀加速直线运动时，取重力加速度大小，则下列说法正确的是（　　） A．游客处于失重状态 B．游客对轿厢的压力为其所受重力的1.2倍 C．游客受到的摩擦力大小为 D．游客对轿厢的作用力大小为 20．（23-24高三上·重庆渝中·阶段练习）上海中心是中国的最高楼，为方便B2层的游客到达118层的观光厅或从118层返回，楼中配置了超高速电梯。质量为66kg的小明通过视频记录电梯上行数据（如图为视频截图）。由视频可知，电梯上行经历了从静止开始加速、匀速、减速到停下的过程，且加速过程和减速过程的时间相等。电梯起始位置为-13m，终止位置为545m，上行速度最大达18m/s，上行时间53s。若将加速过程与减速过程视为匀变速直线运动，g取10m/s2。求： （1）加速运行时间； （2）超重时，电梯对小明的支持力。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！7 学科网（北京）股份有限公司 $$ 4.6 超重与失重 1．（23-24高一下·北京·期末）跳楼机是一种可以让人体验超重和失重的游乐设施，开始时环形座舱套在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由下落，下落一定高度后，制动系统启动，座舱做减速运动，到地面时刚好停下。下列判断中正确的是（　　） A．游客在自由下落的过程中处于超重状态，人所受重力增大 B．游客在自由下落的过程中处于失重状态，人所受重力不变 C．游客在减速运动的过程中处于失重状态，人所受重力减小 D．游客在减速运动的过程中处于超重状态，人所受重力增大 【答案】B 【详解】AB．游客在自由下落的过程中，加速度方向向下，人处于失重状态，但人所受重力不变，故A错误，B正确； CD．游客在减速运动的过程中，加速度方向向上，人处于超重状态，但人所受重力不变，故CD错误。 故选B。 2．（23-24高一下·广西柳州·阶段练习）如图所示，跳远由助跑、起跳、腾空、落地等动作组成，对于这些动作下列说法正确的是（　　） A．跳远运动员助跑是为了增大自己的惯性 B．起跳时，运动员对地面的压力大于自身的重力 C．在腾空上升阶段，运动员处于超重状态 D．在腾空的最高点，运动员的速度为零 【答案】B 【详解】A．助跑过程运动员的质量不变，惯性不变，故A错误； B．起跳时，运动员的加速度方向向上，运动员处于超重状态，则运动员对地面的压力大于自身的重力，故B正确； C．在腾空上升阶段，运动员的加速度方向向下，运动员处于失重状态，故C错误； D．在腾空的最高点，运动员具有一定的水平速度，所以速度不为零，故D错误。 故选B。 3．（23-24高一上·安徽合肥·期末）随着生活水平的提高，人们对自己的身体健康越来越关注其中身高和体重比例是衡量身体健康与否的一个重要标准。如图所示，某位同学正站在体重计上测量体重，下列说法中正确的是（    ） A．体重计受到的压力是由于体重计发生了形变而产生的 B．静止时人对体重计的压力和人所受的重力是一对相互作用力 C．静止时人所受的重力和体重计对人的支持力是一对平衡力 D．人下蹲过程中处于失重状态 【答案】C 【详解】A．体重计受到的压力是由于人脚发生了形变而产生的，选项A错误； B．静止时人对体重计的压力和体重计对人的支持力是一对相互作用力，选项B错误； C．静止时人所受的重力和体重计对人的支持力是一对平衡力，选项C正确； D．人下蹲过程中先加速向下后减速向下，即处于失重状态后处于超重状态，选项D错误。 故选C。 4．（23-24高一下·湖南·期中）杂技表演一直深受人民群众喜爱，在2024年春晚杂技《跃龙门》中的一段表演是演员从蹦床上沿竖直方向弹起后在空中旋转360°。已知演员刚要离开蹦床瞬间竖直向上的速度大小为v，在上升到最高点之前就已经完成了旋转动作，重力加速度大小为g，不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．演员在离开蹦床后的上升过程中不受重力作用 B．演员在离开蹦床后的上升过程中处于超重状态 C．演员上升的最大高度为 D．演员在空中旋转的时间不超过 【答案】D 【详解】AB．演员在离开蹦床后的上升和下降的过程中，都只受重力作用，处于完全失重状态，故AB错误； C．演员上升的最大高度为 故C错误； D．演员上升过程中用时为 则在空中旋转的时间不超过，故D正确。 故选D。 5．（2024高一·全国·专题练习）如图甲所示，建筑工地常用吊车通过绳索将建筑材料从地面吊到高处，图乙为建筑材料被吊车竖直向上提升过程的简化运动图像，在竖直方向的运动分三段，第0～2 s为第Ⅰ段，第2～4 s为第Ⅱ段，第4～5 s为第Ⅲ段，以向上为正方向，下列说法正确的是（　　） A．第1 s内建筑材料的加速度大小为2 m/s2 B．第5 s内建筑材料处于超重状态 C．整个过程材料上升高度是10 m D．第Ⅰ段和第Ⅲ段的加速度方向相反，速度方向也相反 【答案】A 【详解】A．v－t图像斜率代表加速度，第1 s内建筑材料的加速度大小为 故A正确； B．第5 s内建筑材料向上减速运动，加速度方向向下，处于失重状态，故B错误； C．v－t图像与t轴围成的面积代表位移，整个过程材料上升高度 故C错误； D．第Ⅰ段和第Ⅲ段速度均为正值，方向相同，加速度方向相反，故D错误。 故选A。 6．（23-24高一上·天津·期末）在升降电梯的地板上放一体重计，电梯静止时，某同学站在体重计上，体重计示数为65kg，电梯运动过程中，某一段时间内该同学发现体重计示数为52kg，已知重力加速度为g，则在这段时间内，以下说法正确的是（　　） A．该同学所受的重力变小了；所以处于失重状态 B．该同学对体重计的压力大于体重计对他的支持力 C．电梯的加速度大小为，方向一定是竖直向下 D．这段时间内，该电梯一定是在竖直向下加速运动 【答案】C 【详解】A．该同学处于不平衡状态，有竖直方向的加速度，所受重力没变，是支持力变小了，故A错误； B．人对体重计的压力与体重计对人的支持力是作用力与反作用力的关系，大小总相等，故B错误； C．由牛顿第二定律，以竖直向下为正方向 计算可得 故C正确； D．电梯加速度方向是竖直向下的，但速度方向可能向上，也可能向下，故D错误。 故选C。 7．（23-24高一上·山东济宁·期末）一名乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移x与时间t的图像如图所示，其中到时间段图像为直线。下列说法正确的是（    ） A．时间内，乘客处于失重状态 B．时间内，乘客做匀加速运动 C．时间内，乘客处于失重状态 D．时间内，乘客对电梯的压力小于其重力 【答案】A 【详解】A．图像的斜率表示加速度，时间内，图像的斜率逐渐增大，乘客的速度逐渐增大，乘客乘坐竖直电梯下楼，则乘客有向下的加速度，处于失重状态，故A正确； B．时间内，图像的斜率恒定不变，乘客做匀速直线运动，故B错误； CD．时间内，图像的斜率逐渐减小，乘客的速度逐渐减小，乘客乘坐竖直电梯下楼，则乘客有向上的加速度，处于超重状态，乘客对电梯的压力大于其重力，故CD错误。 故选A。 8．（23-24高一上·河南洛阳·期末）很多智能手机都有加速度传感器，安装有能显示加速度情况的应用程序，手机会显示其加速度的变化情况。小明利用手机传感器测量电梯从静止开始向上运动的关系如图所示，下列说法正确的是（　　） A．时电梯处于失重状态 B．2s末电梯的速度大约为 C．2~3s内电梯处于静止状态 D．4~5s内手机对电梯的压力大于自身重力 【答案】B 【详解】A．由图像可知，时，加速度方向向上，电梯处于超重状态，故A错误； B．根据图像与横轴围成的面积表示速度变化量，且电梯的初速度为0，则2s末电梯的速度大约为 故B正确； C．2~3s内，加速度为0，电梯做匀速直线运动，故C错误； D．4~5s内，加速度方向向下，处于失重状态，手机对电梯的压力小于自身重力，故D错误。 故选B。 9．（23-24高一上·江苏无锡·期末）某同学站在力传感器上连续做“下蹲-站起-下蹲-站起…”的动作。截取力传感器某一时段内的采集数据如图，D点和A点对应的力值之比约4：3。下列说法中正确的是（　　） A．D点对应人正在站起，处于超重 B．D点和A点对应的人加速度之比约4：3 C．B点对应人正在站起，处于失重 D．图示的时间内该同学完成两次下蹲、起立的动作 【答案】C 【详解】A．下蹲过程应先向下加速后向下减速，则先失重后超重，对应压力先减小后增大，D点对应人正在下蹲，处于超重，故A错误； B．根据牛顿第二定律，设人的质量为，D点对应人的加速度大小为 A点对应的人加速度大小为 可知无法计算D点和A点对应的人加速度之比，故B错误； C．站起过程应先向上加速后向上减速，则先超重再失重，对应压力先增大后减小，B点对应人正在站起，处于失重，故C正确； D．站起过程应先向上加速后向上减速，则先超重再失重；下蹲过程应先向下加速后向下减速，则先失重后超重，可知图示的时间内该同学完成一次下蹲、起立的动作，故D错误。 故选C。 10．（23-24高一上·河南许昌·期末）某探究小组通过这样的一个实验来研究物体的超重和失重状态：把一个压力传感器固定在水平地面上，把质量不计的弹簧竖直固定在压力传感器上，如图甲所示。t=0时刻，将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。测出这一过程压力传感器的压力大小F随时间t变化的图像如图乙所示。则下列说法正确的是（　　） A．t1~t2时间内，小球始终处于超重状态 B．t1~t2时间内，小球始终处于失重状态 C．t2~t3时间内，小球先处于超重状态、再处于失重状态 D．t2~t3时间内，小球先处于失重状态、再处于超重状态 【答案】C 【详解】AB．由乙图可知，t1~t2时间内，压力传感器的压力大小F一直增大，对应小球从接触弹簧到压缩弹簧到最低点过程，此过程小球先加速下降（重力大于弹簧弹力）再减速下降（重力小于弹簧弹力），所以小球先处于失重状态、再处于超重状态。故AB错误； CD．同理，t2~t3时间内，压力传感器的压力大小F一直减小，对应小球从压缩弹簧最低点运动到离开弹簧，此过程小球先加速上升（重力小于弹簧弹力）再减速上升（重力大于弹簧弹力）所以小球先处于超重状态、再处于失重状态。故C正确；D错误。 故选C。 11．（多选）（23-24高一下·云南·阶段练习）人站在力传感器上完成“下蹲”、“站起”动作，如图是计算机显示的力传感器的示数随时间变化的情况。下列说法正确的是（　　） A．此人完成了两次“下蹲”、“站起”动作 B．此人的重力为500N C．“下蹲”过程中，人对传感器的压力始终小于重力 D．“站起”过程中，人先超重后失重 【答案】BD 【详解】ACD．人“下蹲”的过程是先向下加速到最大速度，然后减速到0，所以加速度先向下后向上，先失重后超重，传感器的示数先小于人的重力再大于人的重力；人“站起”的过程先向上加速到最大速度，然后再减速到0，所以加速度先向上后向下，先超重后失重，传感器的示数先大于人的重力再小于人的重力，故此人完成了一次“下蹲”、“站起”动作，故AC错误，D正确； B．当稳定时，传感器的示数等于人的重力，人的重力为500N，大小不变，故B正确。 故选BD。 13．（多选）（23-24高一上·重庆沙坪坝·期末）某同学在搭乘电梯的过程中，利用手机内置的加速度传感器测得电梯运行的加速度a随时间t的变化关系如图所示。时，电梯的速度为零，取竖直向上为正方向，则下列说法正确的是（　　） A．时，该同学处于失重状态 B．时，该同学处于失重状态 C．过程中，该同学乘电梯下降 D．时，电梯的速度最大 【答案】AC 【详解】A．时，该同学加速度为负值，有向下的加速度，该同学处于失重状态，故A正确； B．时，该同学加速度为正值，有向上的加速度，该同学处于超重状态，故B错误； C．电梯启动时，电梯向下的加速度，过程中，电梯加速下降，过程中，电梯匀速下降，过程中，电梯减速下降，故过程中，该同学乘电梯下降，故C正确； D．图象与坐标轴围成的面积表示速度变化量，时，图象与坐标轴围成的面积为零，电梯的速度为零，故D错误。 故选AC。 14．（23-24高一下·山东济宁·开学考试）小明用台秤研究人在升降电梯中的超重与失重现象．他在地面上用台秤称得其体重为500N，再将台秤移至电梯内称其体重，电梯从t=0时由静止开始运动到t=11s时停止，得到台秤的示数F随时间t变化的图像如图所示，g取10m/s2。求： （1）小明在0~2s内加速度a1的大小，并判断在这段时间内他处于超重还是失重状态； （2）在10~11s内，台秤的示数F3； （3）小明运动的总位移大小。 【答案】（1）1m/s2，失重；（2）600N；（3）19m 【详解】（1）由题图可知，在0~2s内，台秤对小明的支持力为 由牛顿第二定律有 解得 加速度方向竖直向下，故小明处于失重状态； （2）设在10~11s内小明的加速度为a3，时间为t3，0~2s的时间为t1，则 解得 由牛顿第二定律有 解得 （3）0~2s内位移为 2~10s内位移为 10~11s内位移为 小明运动的总位移大小为 15．（23-24高一上·全国·课后作业）将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱子中，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N=7.2 N，下底板的压力传感器显示的压力F=12.0 N。（g取10 m/s2） （1）金属块的质量m为多少? （2）若上顶板的压力传感器的示数是下底板的压力传感器示数的一半，试判断箱子的运动情况。 （3）要使上顶板的压力传感器的示数为零，箱子沿竖直方向运动的情况可能是怎样的? 【答案】（1）0.6 kg；（2）箱子做匀速直线运动；（3）箱子向上加速或向下减速，加速度大小为10 m/s2 【详解】（1）由题意可知，金属块所受竖直向下的压力值即为上底板压力传感器示数（设为F1），金属块所受竖直向上的弹力值即为下底板压力传感器示数（设为F2）。当a=2 m/s2（竖直向下）、F1=7.2 N、F2=12 N时，对金属块有 F1+mg-F2=ma 代入数据解得 m=0.6 kg （2）若上底板压力传感器示数为下底板压力传感器示数的一半，因为弹簧形变量没有改变，所以下底板压力传感器示数不变，根据牛顿第二定律得 F1′+mg-F2=ma′ 代入数据解得 a′=0 知箱子做匀速直线运动； （3）设上底板压力传感器示数恰好为零（即上底板与金属块接触但不挤压），此时下底板压力传感器示数仍然不变，有 解得 加速度的方向向上；故要使上顶板压力传感器的示数为零，则箱子沿竖直轨道运动向上加速或向下减速，加速度大小为10 m/s2。 16．（23-24高一上·山东日照·期末）如图所示，静止在水平地面上的重锤，上端系一橡皮筋，初始状态橡皮筋恰好伸直且处于原长，手抓着橡皮筋的上端迅速从A点上升至B点后，手在B点保持静止，重锤离开地面并上升一定高度。不计空气阻力，下列说法正确的是（　　） A．重锤离开地面前，对地面的压力逐渐减小，处于失重状态 B．重锤加速上升的过程处于超重状态 C．重锤的速度最大时，处于完全失重状态 D．重锤上升至最高点时，速度为零，处于平衡状态 【答案】B 【详解】A．重锤离开地面前静止不动，处于平衡状态，即不是超重，也不是失重，由平衡条件有 橡皮筋的弹力增大，则地面的支持力减小，由牛顿第三定律可知，对地面的压力逐渐减小，故A错误； B．重锤加速上升的过程，具有向上的加速度，则处于超重状态，故B正确； CD．重锤的速度最大时，加速度为零，橡皮筋的弹力与重力等大反向，处于平衡状态，即不是超重，也不是失重，小球继续上升，上升至最高点时，速度为零，此时，重锤的合力不为零，具有向下的加速度，处于失重状态，故CD错误。 故选B。 17．（23-24高一下·山东青岛·阶段练习）年春晚杂技节目《跃龙门》为观众带来了一场视觉盛宴。彩排时为确保演员们能够准确掌握发力技巧，教练组将压力传感器安装在图甲的蹦床上，记录演员对弹性网的压力。图乙是某次彩排中质量为的演员在竖直方向运动时计算机输出的压力一时间（F-t）图像，运动员可视为质点。不计空气阻力，重力加速度，下列说法正确的是（　　） A．演员在时刻速度为零，加速度为零 B．演员在时刻速度最大 C．从时刻到时刻，演员处于超重状态 D．演员离开蹦床后能上升的最大高度为 【答案】D 【详解】A．演员在接触弹性网以后，弹力增大，演员做加速度减小的加速运动，当弹力增大到等于重力时，加速度为0，即演员的速度达到最大，之后弹力继续增大，演员做加速增大的减速运动，当演员运动到时刻，速度为0，但加速度不为0，A错误； B．在点之后，弹力减小，演员做加速度减小的加速运动，当弹力减小到等于重力，加速度为0，即演员的速度达到最大，此时还没有到达时刻，之后弹力继续减小，演员做加速度增大的减速运动，最后离开弹性网，B错误； C．演员在时刻，弹力大于重力，演员处于超重状态，演员在时刻，弹力小于重力，演员处于失重状态，C错误； D．由图像可知，演员在空中的时间为 演员离开弹性网的速度为 演员离开弹性网后能上升的最大高度为 解得 D正确。 故选D。 18．（多选）（23-24高一上·浙江温州·期末）智能手机内置了多种传感器，可利用其中的加速度传感器记录手机在竖直方向加速度随时间的变化情况。甲、乙分别为手机记录的两种竖直方向运动的a-t图像，并已设置竖直向上为正方向。下列说法正确的是（　　） A．图甲可能是小明拿着手机从7楼乘坐电梯到1楼过程的a-t图像 B．图甲可能是小明拿着手机从1楼乘坐电梯到7楼过程的a-t图像 C．图乙可能是小明托着手机一次“起立一下蹲”过程的a-t图像 D．图乙可能是小明托着手机一次“下蹲一起立”过程的a-t图像 【答案】AD 【详解】AB．竖直向上为加速度的正方向，图甲中加速度从零开始先为负值（加速度向下，表示向下加速），中途变为零（向下匀速），最后变为正值（向下减速），故图甲可能是小明拿着手机从7楼乘坐电梯到1楼过程的a-t图像，故A正确，B错误； CD．图乙中加速度从零开始先为负值后为正值（先向下加速后向下减速），第二阶段加速度先为正值后为负值（向上加速后向上减速），故图乙可能是小明托着手机一次“下蹲一起立”过程的a-t图像，故C错误，D正确。 故选AD。 19．（多选）（23-24高一上·河南新乡·期末）信阳鸡公山位于河南省信阳市南38公里的豫鄂两省交界处，早在二十世纪初，鸡公山就与北戴河、庐山、莫干山齐名，是我国著名的四大避暑胜地之一。图甲是鸡公山索道，图乙是图甲的抽象物理模型，已知质量的游客站立于轿厢底面，倾斜索道与水平面的夹角为，当载人轿相沿钢索斜向上做加速度大小的匀加速直线运动时，取重力加速度大小，则下列说法正确的是（　　） A．游客处于失重状态 B．游客对轿厢的压力为其所受重力的1.2倍 C．游客受到的摩擦力大小为 D．游客对轿厢的作用力大小为 【答案】BD 【详解】A．游客随轿厢一起，有沿钢索斜向上的加速度，因此游客处于超重状态，故A错误； BC．当载人轿厢沿钢索做匀加速直线运动时，以游客为研究对象，水平方向上有 竖直方向上有 解得 ， 故B正确，C错误； D．轿厢对游客的作用力大小 由牛顿第三定律可知，游客对轿厢的作用力大小 故D正确。 故选BD。 20．（23-24高三上·重庆渝中·阶段练习）上海中心是中国的最高楼，为方便B2层的游客到达118层的观光厅或从118层返回，楼中配置了超高速电梯。质量为66kg的小明通过视频记录电梯上行数据（如图为视频截图）。由视频可知，电梯上行经历了从静止开始加速、匀速、减速到停下的过程，且加速过程和减速过程的时间相等。电梯起始位置为-13m，终止位置为545m，上行速度最大达18m/s，上行时间53s。若将加速过程与减速过程视为匀变速直线运动，g取10m/s2。求： （1）加速运行时间； （2）超重时，电梯对小明的支持力。 【答案】（1）22s；（2）714N，方向竖直向上 【详解】（1）由于电梯运行过程中加速和减速过程的时间相等，则 联立解得 （2）当电梯向上匀加速运动时，处于超重状态，所以 联立解得 方向竖直向上。 原创精品资源学科网独家享有版权，侵权必究！7 学科网（北京）股份有限公司 $$