2018高中物理第四章牛顿运动定律4.8剖析超重和失重现象练习新人教版必修1.doc

剖析超重和失重现象

（答题时间：30分钟）
1. 下列实例属于超重现象的是（　　）
A. 汽车驶过拱桥顶端时
B. 火箭点火后加速升空时
C. 跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动时
D. 体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时
2. 有关超重和失重，以下说法中正确的是 （　　）
A. 物体处于超重状态时，所受重力增大，处于失重状态时，所受重力减小
B. 竖直上抛的木箱中的物体处于完全失重状态
C. 在沿竖直方向运动的升降机中出现失重现象时，升降机必定处于下降过程
D. 站在月球表面的人处于失重状态
3. 第三十届伦敦夏季奥运会于北京时间2012年7月28日开幕，关于各项体育运动的解释，下列说法正确的是（　　）
A. 蹦床运动员在空中上升到最高点时处于超重状态
B. 跳高运动员在越杆时处于平衡状态
C. 举重运动员在举铃过头停在最高点时，铃处于平衡状态
D. 跳远运动员助跑是为了增加自己的惯性，以便跳得更远
4. 如图所示，是某同学站在力传感器上，做下蹲—起立的动作时记录的力随时间变化的图线，纵坐标为力（单位为牛顿），横坐标为时间（单位为秒），由图可知，该同学的体重约为650 N，除此以外，还可以得到的信息有（　　）

A. 该同学做了两次下蹲—起立的动作
B. 该同学做了一次下蹲—起立的动作，且下蹲后约2 s起立
C. 下蹲过程中人处于失重状态
D. 下蹲过程中人先处于超重状态后处于失重状态
5. 如图所示，在托盘测力计的托盘内固定一个倾角为30°的斜面，现将一个重为4 N的物体放在斜面上，让它自由下滑，那么测力计因4 N物体的存在而增加的读数不可能是（　　）

A. 4 N　　B. 2 N C. 2 N D. 3 N
6. 某人在地面上用弹簧秤称得其体重为490 N，他将弹簧秤移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内，弹簧秤的示数如图所示，电梯运行的v－t图象可能是（取电梯向上运动的方向为正）（　　）

7. （北京西城模拟）一座大楼中有一部直通高层的客运电梯，电梯的简化模型如图1所示，已知电梯在t＝0时由静止开始上升，电梯的加速度a随时间t的变化如图所示，一质量为M的乘客站在电梯里，电梯对乘客的支持力为F，根据图2 可以判断，力F大小不变，且F<Mg的时间段为（　　）

A. 1～8 s内 B. 8～9 s内
C. 15～16 s内 D. 16～23 s内
8. 如图所示为跳水运动员最后踏板的过程：运动员从高处落到处于自然状态的跳板A位置上，同跳板一起向下运动到最低点B位置，运动员从A运动到B的过程中，下列说法正确的是（　　）

A. 运动员到达A位置时处于失重状态
B. 运动员到达B位置时处于超重状态
C. 运动员的速度一直在增大
D. 运动员的加速度一直在增大

1. B 解析：发生超重现象时，物体的加速度方向竖直向上。汽车驶过拱桥顶端时，其向心加速度竖直向下指向圆心，汽车处于失重状态，A错误；火箭点火后加速升空，加速度竖直向上，处于超重状态，B正确；跳水运动员离开跳板向上运动时，只受重力，运动员处于完全失重状态，C错误；体操运动员握住单杠在空中不动时，运动员处于平衡状态，D错误。
2. B 解析：处于超重、失重状态的物体，其重力不发生变化，A错；竖直上抛的木箱中的物体，只受到重力作用，即处于完全失重状态，B对；竖直方向出现失重现象，是因为和加速度向下，即有可能减速上升，也有可能加速下降，C错；站在月球表面的人，处于平衡状态而非失重状态。
3. C 解析：在空中且不借助其他外力的运动员处于完全失重状态，A、B错；杠铃在最高点时，处于平衡状态，C对；运动员是靠增加自己的动能以便跳得更远，而不是改变惯性。
4. B 解析：在3～4 s下蹲过程中，先向下加速再向下减速，故人先处于失重状态后处于超重状态；在6～7 s起立过程中，先向上加速再向上减速，故人先处于超重状态后处于失重状态，选项A、C、D错误，B正确。
5. C 解析：当斜面光滑时，物体沿斜面下滑时有竖直向下的分加速度ay，处于失重状态，托盘测力计增加的示数为ΔF＝mg－may，而ay＝asin θ，又因mgsin θ＝ma，所以ΔF＝mg－mgsin2 θ＝3 N；当斜面粗糙时，物体有可能匀速下滑，此时托盘测力计增加的示数为ΔF＝mg＝4 N，而当物体沿斜面加速下滑时，托盘测力计增加的示数应满足3 N<ΔF<4 N，所以选C。
6. AD 解析：由题图可知，在t0～t1时间内，弹簧秤的示数小于人的实际体重，则人处于失重状态，此时电梯具有向下的加速度，可能向下做匀加速运动或向上做匀减速运动；t1～t2时间内，弹簧秤的示数等于人的实际体重，则人处于平衡状态，电梯加速度为零，电梯可能做匀速运动或处于静止状态；t2～t3时间内，弹簧秤的示数大于人的实际体重，则人处于超重状态，电梯具有向上的加速度，电梯可能向下做匀减速运动或向上做匀加速运动，综上所述，正确答案为A、D。
7. D 解析：对乘客受力分析，由牛顿第二定律得，F－Mg＝±Ma，当a大小恒定，且方向竖直向下时，乘客处于失重状态，F大小不变，D项正确。
8. AB 解析：由受力分析及牛顿运动定律知，运动员从A运动到B的过程中，速度先增大后减小，加速度先减小后增大，选项C、D错误；运动员在A位置时加速度方向向下，处于失重状态，选项A正确；运动员在B位置时加速度方向向上，处于超重状态，选项B正确。
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