2021全国高一(上)期中物理汇编：超重和失重.docx

2021全国高一（上）期中物理汇编
超重和失重
一、单选题
1．下列说法中正确的是（    ）
A．超重就是物体受的重力增加了
B．kg、N、m都是国际基本单位
C．现有三个力，大小分别为3N、6N、8N，这三个力的合力最小值为1N
D．两个分力大小一定，夹角越大，合力越小
2．下列关于重力的说法，正确的是（　　）
A．物体对悬线的拉力一定等于物体所受的重力
B．物体对水平支持面的压力一定等于物体的重力
C．重力可以由弹簧秤测出，弹簧秤的示数一定等于重力的大小
D．站在匀速运动的电梯中的人，受到的重力和水平底面给他的支持力相平衡
3．某跳水运动员在3 m长的踏板上起跳，我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的状态，其中A为无人时踏板静止点，B为人站在踏板上静止时的平衡点，C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点，则下列说法正确的是（　　）

A．人和踏板由C到B的过程中，人向上做匀加速运动
B．人和踏板由C到A的过程中，人处于超重状态
C．人和踏板由C到A的过程中，先超重后失重
D．人在C点具有最大速度
4．如图所示，小球密度小于烧杯中水的密度，球固定在弹簧上，弹簧下端固定在杯底。当装置静止时，弹簧伸长，当整个装置在自由下落的过程中弹簧的伸长将（　　）

A．仍为 B．大于 C．小于 D．等于零
5．电梯在t=0时由静止开始上升，运动的a-t图象如图所示(选取向上为正)，电梯内乘客的质量m0＝50kg，重力加速度g取10 m/s2．下列说法正确的是( )

A．第9s内乘客处于失重状态
B．1～8 s内乘客处于平衡状态
C．第2s内乘客对电梯的压力大小为550 N
D．第9s内电梯速度的增加量为1 m/s
6．如图所示是滑梯简化图，一小孩从滑梯上A点开始无初速度下滑，在AB段匀加速下滑，在BC段匀减速下滑，滑到C点恰好静止，整个过程中滑梯保持静止状态．假设小孩在AB段和BC段滑动时的动摩擦因数分别为和，AB与BC长度相等，则

A．整个过程中地面对滑梯始终无摩擦力作用
B．动摩擦因数
C．小孩从滑梯上A点滑到C点先超重后失重
D．整个过程中地面对滑梯的支持力始终等于小孩和滑梯的总重力
二、多选题
7．在电梯里，把一重物置于水平台秤上，台秤与力的传感器相连，电梯从静止开始一直上升，最后停止运动。传感器的屏幕上显示出其所受的压力与时间的关系图像，如图所示，取，则（　　）

A．从图中可以求出重物的重力为
B．电梯上升时最大加速度为
C．电梯中的重物处于超重状态
D．内，电梯中的重物处于先失重再超重状态
8．如图所示，轻质不可伸长的晾衣绳两端分别固定在竖直杆、上的、两点，悬挂衣服的衣架挂钩是光滑的，挂于绳上处于静止状态，如果只人为改变一个条件，当衣架静止时，下列说法正确的是（   ）

A．绳的右端上移到，绳子拉力不变
B．将杆向右移一些，绳子拉力变大
C．绳的两端高度差越小，绳子拉力越小
D．若换挂质量更大的衣服则衣架悬挂点右移
9．如图（a），物块和木板叠放在实验台上，物块用一不可伸长的细绳与固定在实验台上的力传感器相连，细绳水平．t=0时，木板开始受到水平外力F的作用，在t=4s时撤去外力．细绳对物块的拉力f随时间t变化的关系如图（b）所示，木板的速度v与时间t的关系如图（c）所示．木板与实验台之间的摩擦可以忽略．重力加速度取g=10m/s2．由题给数据可以得出

A．木板的质量为1kg
B．2s~4s内，力F的大小为0.4N
C．0~2s内，力F的大小保持不变
D．物块与木板之间的动摩擦因数为0.2
10．如右图，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块；木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上．若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为

A．加速下降 B．加速上升
C．减速上升 D．减速下降
11．如图，一光滑的轻滑轮用细绳OO'悬挂于O点；另一细绳跨过滑轮，其一端悬挂物块a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物块b．外力F向右上方拉b，整个系统处于静止状态．若F方向不变，大小在一定范围内变化，物块b仍始终保持静止，则

A．绳OO'的张力也在一定范围内变化
B．物块b所受到的支持力也在一定范围内变化
C．连接a和b的绳的张力也在一定范围内变化
D．物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化
12．跳高运动员从地面起跳的瞬间，下列说法中正确的是(　　)
A．运动员对地面的压力大于运动员受到的重力
B．地面对运动员的支持力大于运动员受到的重力
C．地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力
D．运动员对地面的压力大小等于运动员受到的重力
13．如图，柔软轻绳ON的一端O固定，其中间某点M拴一重物，用手拉住绳的另一端N．初始时，OM竖直且MN被拉直，OM与MN之间的夹角为α（）．现将重物向右上方缓慢拉起，并保持夹角α不变．在OM由竖直被拉到水平的过程中(　　)

A．MN上的张力逐渐增大
B．MN上的张力先增大后减小
C．OM上的张力逐渐增大
D．OM上的张力先增大后减小

参考答案
1．D
【详解】A．超重并不是物体的重力增加了，物体的重力没有发生变化，A错误；
B．N不是国际基本单位，B错误；
C．3N与6N的合力范围为

故两力的合力大小有可能为8N，则三个力的合力最小值为0，C错误；
D．由平行四边形定则可知，两个分力大小一定，夹角越大，合力越小，D正确。
故选D。
2．D
【详解】A．由于物体的运动状态不确定，所以物体对悬线的拉力不一定等于物体所受的重力，则A错误；
B．由于物体的运动状态不确定，所以物体对水平支持面的压力不一定等于物体的重力，则B错误；
C．重力可以由弹簧秤测出，但是由于物体的运动状态不确定，则弹簧秤的示数不一定等于重力的大小，所以C错误；
D．站在匀速运动的电梯中的人，由平衡条件可得，受到的重力和水平底面给他的支持力相平衡，所以D正确；
故选D。
3．C
【详解】在B点，重力等于弹力，在C点速度为零，弹力大于重力，所以从C到B过程中合力向上，做加速运动，但是由于从C到B过程中踏板的形变量在减小，弹力在减小，所以合力在减小，故做加速度减小的加速运动，加速度向上，处于超重状态，从B到A过程中重力大于弹力，所以合力向下，加速度向下，速度向上，所以做减速运动，处于失重状态，故C正确，ABD错误。
故选C。
4．D
【详解】小球静止时受重力、浮力和弹簧的拉力处于平衡，当自由下落时，处于完全失重状态，系统的加速度为g，则最终弹簧的拉力为零，形变量为零；
故选D。
5．C
【详解】AB．由图可知，1﹣9s内电梯的加速度方向一直向上，乘客一直处于超重状态，故AB错误．
C．第2s内，根据牛顿第二定律得
F﹣mg=ma
得
F=m（g+a）=50×（10+1）N=550N
由牛顿第三定律知，乘客对电梯的压力大小为
F′=F=550N
故C正确．
D．在加速度﹣时间图象中，图线与横轴所围的面积表示速度的变化量，则第9s内电梯速度的改变量为0.5m/s，故D错误．
故选C．
6．B
【详解】小朋友在AB段做匀加速直线运动，将小朋友的加速度分解为水平和竖直两个方向，由于小朋友有水平向右的分加速度，根据牛顿第二定律知，地面对滑梯的摩擦力方向水平向右；有竖直向下的分加速度，则由牛顿第二定律分析得知：小孩处于失重，地面对滑梯的支持力小于小朋友和滑梯的总重力．同理，小朋友在BC段做匀减速直线运动时，小孩处于超重，地面对滑梯的支持力大于小朋友和滑梯的总重力，地面对滑梯的摩擦力方向水平向左，故ACD错误；设AB的长度为L，小孩在B点的速度为v．小孩从A到B为研究对象，由牛顿第二定律可得：，由运动学公式可得：；小孩从B到C为研究过程，由牛顿第二定律可得：，由运动学公式可得：；联立解得：，故B正确．
7．BC
【详解】A．由图可知， 匀速上升，所以

故A错误；
B．重物的质量，由图可知，电梯加速上升，加速阶段，当压力N＝50N时，加速度最大，减速上升，减速阶段，当压力N＝10N时，加速度最大，由牛顿第二定律有

得最大加速度

故B正确；
C．由图可知，电梯中的重物对台秤的压力大于重力，重物处于超重状态，故C正确；
D．电梯中的重物对台秤的压力小于重力，重物处于失重状态，故D错误。
故选BC。
8．AB
【详解】设两段绳子间的夹角为，由平衡条件可知，
，
所以
，
设绳子总长为，两杆间距离为，由几何关系
，
得
，
A．绳子右端上移，、都不变，不变，绳子张力也不变，A正确；
B．杆向右移动一些，变大，变大，变小，变大，B正确；
C．绳子两端高度差变化，不影响和，所以不变，C错误；
D．衣服质量增加，绳子上的拉力增加，由于不会变化，悬挂点不会右移，D错误．
9．AB
【详解】结合两图像可判断出0-2s物块和木板还未发生相对滑动，它们之间的摩擦力为静摩擦力，此过程力F等于f，故F在此过程中是变力，即C错误；2-5s内木板与物块发生相对滑动，摩擦力转变为滑动摩擦力，由牛顿运动定律，对2-4s和4-5s列运动学方程，可解出质量m为1kg，2-4s内的力F为0.4N，故A、B正确；由于不知道物块的质量，所以无法计算它们之间的动摩擦因数μ,故D错误.
10．BD
【详解】木箱静止时物块对箱顶有压力，则物块受到箱顶向下的压力，当物块对箱顶刚好无压力时，物体受到的合力向上，所以系统应该有向上的加速度，是超重，物体可能是向上加速，也可能是向下减速，所以B正确．
【点睛】当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度；当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；
11．BD
【详解】物块b仍始终保持静止，可知物块a也始终保持静止，滑轮两侧绳子的夹角也不变，可知连接a和b的绳的张力等于物块a的重力，所以连接a和b的绳的张力保持不变，夹角不变，所以．绳OO'的张力也不变，故A、C错误；对b进行受力分析可知，当若F方向不变，大小在一定范围内变化时，而重力mg和绳子的拉力FT保持不变，所以．物块b所受到的支持力也在一定范围内变化，物块b与桌面间的摩擦力也在一定范围内变化，故B、D正确

12．AB
【详解】试题分析：运动员从地面起跳时向上加速，有牛顿第二定律可知地面对运动员的支持力大于运动员受到的重力，如图所示：

根据牛顿第三定律，地面对运动员的支持力与运动员对地面的压力是一对作用力与反作用力，始终等大反向，故A、B正确．
考点：牛顿运动定律的应用
13．AD
【详解】以重物为研究对象，受重力mg，OM绳上拉力F2，MN上拉力F1，由题意知，三个力合力始终为零，矢量三角形如图所示，

在F2转至水平的过程中，MN上的张力F1逐渐增大，OM上的张力F2先增大后减小，所以A、D正确；B、C错误．

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