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题组一 对超重和失重的理解
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
解析 超、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，所以只有D正确．
答案 D
2．下列说法正确的是( )
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 从受力上看，失重物体所受合外力向下，超重物体所受合外力向上；从加速度上看，失重物体的加速度向下，而超重物体的加速度向上．A、C、D中的各运动员所受合外力为零，加速度为零，只有B中的运动员处于失重状态．
答案 B
3．(2021江苏苏州期末)一个人在地面上利用体重计测量自己的体重，示数为G.然后他在封闭的升降机中站在体重计上，某段时间他发觉体重计的示数先等于G，后大于G.则在这段时间内升降机可能( )
A．先静止，后加速上升
B．先匀速上升，后减速上升
C．先加速上升，后减速上升
D．先加速下降，后减速下降
答案 A
4．如图367所示，在托盘测力计的托盘内固定一个质量为M的光滑的斜面体，现将一个质量为m的物体放在斜面上，让它自由滑下，则测力计的示数( )
图367
A．FN＝(M＋m)g
B．FN＝Mg
C．FN>(M＋m)g
D．FN<(M＋m)g
解析 物体加速下滑，其加速度有竖直向下的重量，故它处于失重状态，物体与托盘整体对测力计的压力小于它们的总重力，D对．
答案 D
5．为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯．无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先渐渐加速，再匀速运转．一顾客乘扶梯上楼，恰好经受了这两个过程，那么下列说法中正确的是( )
A．顾客始终受到三个力的作用
B．顾客始终处于超重状态
C．顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下
D．顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方，再竖直向下
解析 加速时顾客受到三个力作用：重力、支持力、摩擦力；匀速时受两个力：重力、支持力，A、B错误；如图所示．
加速时，摩擦力方向向右，与支持力的合力，即扶梯对顾客的作用力指向右上方，依据牛顿第三定律，顾客对扶梯的作用力方向指向左下方；匀速时，顾客不受摩擦力作用，支持力等于重力，即顾客对扶梯的压力方向竖直向下，C正确，D错误．
答案 C
题组二 对完全失重现象的理解
6．某同学找了一个用过的易拉罐，在靠近底部的侧面打了一个小孔．用手指按住小孔的同时往罐里装满水，然后将易拉罐向上抛出，运动过程中罐底始终向下，空气阻力不计( )
A．在易拉罐上升过程中，小孔中有水射出，水射出比罐静止时慢
B．在易拉罐下降过程中，小孔中有水射出，水射出比罐静止时快
C．在易拉罐上升、下降过程中，小孔中射出水的快慢都和罐静止时相同
D．在易拉罐上升、下降过程中，水都不会从小孔中射出
解析 易拉罐在上升和下降过程中均处于完全失重状态，水对易拉罐没有力的作用，不会流出．
答案 D
7．如图368所示，一木箱内装一铁球，木箱的内宽与高恰好与铁球的直径相等，当木箱自由下落时，下列说法正确的是( )
图368
A．不计空气阻力时，铁球对木箱下壁有压力
B．不计空气阻力时，铁球对木箱上壁有压力
C．有空气阻力时，铁球对木箱上壁有压力
D．有空气阻力时，铁球对木箱下壁有压力
解析 若不计空气阻力，整体只受到重力作用，加速度为g，隔离铁球，可知铁球只受重力作用，对木箱上、下壁均无压力，A、B错误；若受到空气阻力，整体加速度将小于g，隔离铁球，分析受力可知，铁球要受到向上的作用力，其加速度才会小于g，由此可知铁球受到下壁的支持力，C错误，D正确．
答案 D
8．如图369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( )
图369
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
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．
答案 CD
题组三 用牛顿其次定律分析超重和失重现象
9．(2021四川资阳期末)在以加速度a匀加速上升的升降机中站着一个质量为m的人，当地重力加速度为g，下列关于此人的说法中正确是( )
A．人对电梯的压力为m(g＋a)
B．人对电梯的压力为m(g－a)
C．人所受的重力为m(g＋a)
D．人所受的重力为mg
答案 AD
10．如图3610所示，电梯的顶部挂有一个弹簧测力计，其下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧测力计的示数为10 N，在某时刻电梯中的人观看到弹簧测力计的示数变为12 N，关于电梯的运动，以下说法正确的是(g取10 m/s2)( )
图3610
A．电梯可能向上加速运动，加速度大小为2 m/s2
B．电梯可能向下加速运动，加速度大小为2 m/s2
C．电梯可能向上减速运动，加速度大小为2 m/s2
D．电梯可能向下减速运动，加速度大小为2 m/s2
解析 由电梯做匀速直线运动时弹簧测力计的示数为10 N，可知重物的重力为10 N，质量为1 kg；当弹簧测力计的示数变为8 N时，则重物受到的合力为2 N，方向竖直向下，由牛顿其次定律得物体产生向下的加速度，大小为2 m/s2，因没有明确电梯的运动方向，故电梯可能向下加速，也可能向上减速，故选B、C.
答案 BC
11．在升降电梯内的地面上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数为50 kg，电梯运动过程中，某一段时间内晓敏同学发觉体重计示数如图3611所示，在这段时间内下列说法中正确的是( )
图3611
A．晓敏同学所受的重力变小了
B．晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力
C．电梯肯定在竖直向下运动
D．电梯的加速度大小为，方向肯定竖直向下
解析 晓敏在这段时间内处于失重状态，是由于晓敏对体重计的压力变小了，而晓敏的重力没有转变，A错；晓敏对体重计的压力与体重计对晓敏的支持力是一对作用力与反作用力，大小肯定相等，B错；以竖直向下为正方向，有：mg－F＝ma，即50g－40g＝50a，解得a＝，方向竖直向下，但速度方向可能是竖直向上，也可能是竖直向下，C错，D正确．
答案 D
12．某人在以加速度a＝2 m/s2匀加速下降的升降机中最多能举起m1＝75 kg的物体，则此人在地面上最多可举起多大质量的物体？若此人在一匀加速上升的升降机中最多能举起50 kg的物体，则此升降机上升的加速度是多大？(g取10 m/s2)
解析 设此人在地面上的最大“举力”为F，那么他在以不同加速度运动的升降机中最大的“举力”仍旧是F.以物体为争辩对象进行受力分析，物体的受力示意图如图所示，且物体的加速度与升降机相同．
当升降机以加速度a＝2 m/s2
匀加速下降时，对物体有：
m1g－F＝m1a
F＝m1(g－a)
得：F＝75×(10－2) N＝600 N
设人在地面上最多可举起质量为m0的物体
则F＝m0g，m0＝＝ kg＝60 kg
当升降机以加速度a′匀加速上升时，对物体有：
F－m2g＝m2a′
a′＝－g＝(－10)m/s2＝2 m/s2
所以升降机匀加速上升的加速度为2 m/s2.
答案 60 kg 2 m/s2
13．在电梯中，把一重物置于水平台秤上，台秤与力传感器相连，电梯先从静止加速上升，然后又匀速运动一段时间，最终停止运动；传感器的屏幕上显示出其所受的压力与时间的关系(FNt)图象，如图3612所示，则
图3612
(1)电梯在启动阶段经受了________s加速上升过程；
(2)电梯的最大加速度是多少？(g取10 m/s2)
解析 (1)由题图可知：电梯在启动阶段经受了4 s加速上升过程．
(2)由牛顿其次定律可知：
FN－mg＝ma
am＝＝ m/s2＝6.7 m/s2.
答案 (1)4 (2)6.7 m/s2
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