【文档说明】新教材2021-2022学年人教版物理必修第一册课时检测：4.6超重和失重含解析.docx，共(8)页，984.204 KB，由envi的店铺上传

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课时跟踪检测(二十一)超重和失重1．[多选]在太空空间站中，一切物体均处于完全失重状态，下列测量中，在太空空间站内不能做到的是()A．用弹簧测力计测物体的重力B．用弹簧测力计测拉力C．用天平测物体的质量D．用温度计测物体的温度解析：选AC在

太空空间站中，一切物体均处于完全失重状态，所以一切由重力产生的现象都会消失。当物体挂在弹簧测力计下端时，物体对弹簧测力计的拉力为零，所以不能用弹簧测力计来测物体的重力，将物体和砝码分别放在天平左右两盘时，物体和砝

码对盘的压力均为零，所以不能用天平来测量物体的质量，所以A、C符合题意。弹簧测力计的工作原理是弹簧的拉力与弹簧伸长的长度成正比，温度计是根据物体热胀冷缩的原理工作的，这些与物体的重力都无关，所以B、D不符合题意。2．如图所示，A、B两物体叠放在一起，以相同的初速度竖直上抛(不计

空气阻力)。下列说法正确的是()A．在上升和下降过程中，A对B的压力一定为零B．上升过程中，A对B的压力大于A物体受到的重力C．下降过程中，A对B的压力大于A物体受到的重力D．在上升和下降过程中，A对B的压

力等于A物体受到的重力解析：选A由于空气阻力不计，两物体只受重力作用，处于完全失重状态，A对B的压力在上升和下降阶段都为零，故A正确。3．高跷运动是一项新型运动，图甲为弹簧高跷。当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后，人就向

上弹起，进而带动高跷跳跃，如图乙所示，则下列说法正确的是()A．人向上运动过程中，一直处于超重状态B．人向上运动过程中，一直处于失重状态C．弹簧压缩到最低点时，高跷对人的作用力大于人的重力D．人向上弹起过程中，踏板对人的作用力大于人对踏板的作用力解析：选C人向上运动

过程中，先向上加速后向上减速，先处于超重状态后处于失重状态，故A、B错误；弹簧压缩到最低点时，人的加速度的方向向上，高跷对人的作用力大于人的重力，故C正确；踏板对人的作用力和人对踏板的作用力是一对作用力和反作用力，总是大小相等，方向相反，

故D错误。4．如图所示，A、B两人用安全带连接在一起，从飞机上跳下进行双人跳伞运动，降落伞未打开时不计空气阻力。下列说法正确的是()A．在降落伞未打开的下降过程中，安全带的作用力一定为零B．在降落伞未打开的下降过程中，安全带的作

用力大于B的重力C．在降落伞未打开的下降过程中，安全带的作用力等于B的重力D．在降落伞打开后减速下降过程中，安全带的作用力小于B的重力解析：选A根据题意，降落伞未打开时，A、B两人一起做自由落体运动，处于完全失重状态，则A、

B之间安全带的作用力为零，选项A正确，B、C错误；降落伞打开后，A、B减速下降，加速度向上，则A、B处于超重状态，对B有FT－mg＝ma，即FT＝mg＋ma＞mg，故选项D错误。5．[多选]质量为m的人站在电梯里，电梯减速下降，加速度大小为15g(g为重

力加速度)，则()A．人对电梯的压力大小为45mgB．人对电梯的压力大小为65mgC．人处于超重状态D．人处于失重状态解析：选BC由于电梯减速下降，加速度向上，则人处于超重状态，对人受力分析，受到重力mg，电梯底部的支持力FN，由牛顿第二定律

得FN－mg＝ma，解得FN＝1．2mg，依据牛顿第三定律，则人对电梯底部的压力大小为1．2mg，故A、D错误，B、C正确。6．[多选]某同学站在观光电梯地板上，用加速度传感器记录了电梯由静止开始运动的加速度随

时间变化情况，以竖直向上为正方向。根据图像提供的信息，可以判断下列说法中正确的是()A．在5～15s内，观光电梯在加速上升，该同学处于超重状态B．在15～25s内，观光电梯停了下来，该同学处于平衡状态C．在25～35s内，观光电梯在减速上升，该同学处于失重状态D．在t＝35s时，电

梯的速度为0解析：选ACD在5～15s内，从加速度—时间图像可知，此时的加速度为正，电梯的加速度向上，所以该同学处于超重状态，故A正确；在15～25s内，加速度为零，此时电梯在匀速运动，处于受力平衡状态，所以该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力，故B错误；在25～35s内，从加速度—时间图像可知

，此时的加速度为负，电梯的加速度向下，所以该同学处于失重状态，故C正确；加速度—时间图像与坐标轴围成图形面积的代数和表示速度，在前35s内，速度改变量为零，所以在t＝35s时，电梯的速度为0，故D正确。7．若货物随升降机运动的v-t图像如图所示(竖直向上为正)，则货

物受到升降机的支持力F与时间t的关系的图像可能是()解析：选B根据v-t图像可知升降机的运动情况为加速下降→匀速下降→减速下降→加速上升→匀速上升→减速上升，根据牛顿第二定律F－mg＝ma或mg－F＝ma可判断支持力F的变化情况为失重→等于重力→超重→超重→等于重力→失重，

故选项B正确。8．[多选]如图所示，运动员原地纵跳进行摸高训练。已知质量m＝50kg的运动员原地静止站立(不起跳)摸高为2．10m，跳起过程中，该运动员先下蹲，重心下降0．5m，经过充分调整后，发力跳起摸到了2．90m的高度。若运动员起跳过程视

为匀加速运动，忽略空气阻力影响，g取10m/s2。则()A．运动员起跳过程处于超重状态B．起跳过程的平均速度比离地上升到最高点过程的平均速度大C．起跳过程中运动员对地面的压力为960ND．从开始起跳到双脚落地需要1．05s解析：选AD起

跳过程可视为匀加速直线运动，加速度方向竖直向上，所以运动员起跳过程处于超重状态，故选项A正确；运动员离开地面后做竖直上抛运动，根据2gh＝v2可知v＝2gh＝2×10×(2.9－2.1)m/s＝4m/s，起跳过程根据速度位移公式可知2aΔh＝v2，解得a＝v22Δh＝

422×0.5m/s2＝16m/s2，对运动员根据牛顿第二定律可知FN－mg＝ma，解得FN＝1300N，根据牛顿第三定律可知，运动员对地面的压力为1300N，故选项C错误；运动员在起跳过程中做匀加速直线运动，起跳过程的平均速度v1＝v＋02＝v2，运动员离开地面后做竖直上抛运动，离地

上升到最高点过程的平均速度v2＝v＋02＝v2，故选项B错误；起跳过程运动的时间t1＝va＝416s＝0．25s，起跳后运动的时间t2＝2vg＝0．8s，则运动的总时间t＝t1＋t2＝1．05s，故选项D正确。9．在电梯中，把

一物体置于台秤上，台秤与力传感器相连，当电梯从静止起加速上升，然后又匀速运动一段时间，最后停止运动时，传感器的荧屏上显示出其受的压力与时间的关系图像，如图所示。试由此图像回答问题：(g取10m/s2)(1)该物体的重力是多少？电梯在超重和失重时，物体的重

力是否变化？(2)算出电梯在超重和失重时的最大加速度分别是多大？解析：(1)根据题意知，4s到18s物体随电梯一起匀速运动，由平衡条件及牛顿第三定律知，此时台秤受的压力和物体的重力相等，即G＝30N。根据超重和失重的

本质知物体的重力不变。(2)超重时：台秤对物体的支持力最大为50N，由牛顿第二定律得a1＝F合m＝50－303m/s2≈6．67m/s2，方向向上；失重时：台秤对物体的支持力最小为10N，由牛顿第二定律得a2＝F合′m＝30－103m/s2≈6．67m/

s2，方向向下。答案：(1)30N不变(2)6．67m/s26．67m/s210．[多选]如图所示，小球B放在真空容器A内，球B的直径恰好等于正方体A的棱长，将它们以初速度v0竖直向上抛出，下列说法中正确的是

()A．若不计空气阻力，上升过程中，A对B有向上的支持力B．若考虑空气阻力，上升过程中，A对B的压力向下C．若考虑空气阻力，下落过程中，B对A的压力向上D．若不计空气阻力，下落过程中，B对A没有压力解析：选BD将容器以初速度v0竖直向上抛出后

，若不计空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到加速度为g，再以容器A为研究对象，上升和下落过程其所受合力等于其重力，则B对A没有压力，A对B也没有支持力，故A错误，D正确。若考虑空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得上升过程加速度大于g，再以球B为研究对象，根据牛顿第二定律得B受

到的合力大于重力，B除受到重力外，还应受到向下的压力，即A对B的压力向下，故B正确。若考虑空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到下落过程加速度小于g，再以B为研究对象，根据牛顿第二定律得B受到的合力小于重力，B除受到重力外，还应受到向上的力

，即A对B的支持力向上，B对A的压力向下，故C错误。11．[多选]图甲是某人站在力传感器上做下蹲-起跳动作的示意图，中间的“·”表示人的重心。图乙是根据传感器采集到的数据画出的F-t图像。乙图中a、d、f、g各点数据分别与甲图中人的a、d、f、g状态相对应，其余点对应状态没有在甲图中

画出。重力加速度g取10m/s2。则下列说法中正确的是()A．此人的质量约为70kgB．此人重心在b点时人处于失重状态C．此人重心在d点时加速度方向向下D．在a、b、d三点中，此人重心在d点时加速度最大解析：选ABD题图中a点人处于静止状态，此时力传感器示数约为700N，则此人质量约为70kg，选

项A正确；b点对应的力小于人的重力，故人处于失重状态，选项B正确；d点人处于超重状态，加速度方向向上，选项C错误；a点对应的加速度为0，b点对应的加速度大小约为700－20070m/s2≈7．1m/s2，d点对应的加速度大小约为

2000－70070m/s2≈18．6m/s2，选项D正确。12．如图所示，A、B、C为三个实心小球，A为铁球，B、C为木球。A、B两球分别连接在两根弹簧上，C球连接在细线一端，弹簧和细线的下端固定在装水的杯子底部，该水杯置于用绳子悬挂的静止吊篮

内。若将挂吊篮的绳子剪断，则剪断的瞬间相对于杯底(不计空气阻力，ρ木＜ρ水＜ρ铁)()A．A球将向上运动，B、C球将向下运动B．A、B球将向上运动，C球不动C．A球将向下运动，B球将向上运动，C球不动D．A球将向上运动，B球将向下运动，C球不动解析：选D将挂吊篮的绳子剪断瞬间，装水

的杯子做自由落体运动，水处于完全失重状态，即可以认为水和球之间没有相互作用力。以杯子作为参考系，A受到向上的弹力作用，B受到向下的弹力作用，C不受到弹力作用，所以A球将向上运动，B球将向下运动，C球不动。13．某同学到广州塔参观，为了测量电梯运行的相关数据，该同学带了一个电子台秤，

并站在台秤上观察台秤数据变化。电梯静止时他观察到台秤的示数为50kg，在启动时示数变为52．5kg，这个示数持续了10s后又恢复到50kg，电梯匀速运动了80s，靠近观光层时台秤的示数变为45kg直到电梯到

达观光层。重力加速度g取10m/s2。求：(1)电梯匀速运动时的速度大小；(2)电梯减速的时间为多少；(3)在如图坐标中画出电梯运动全过程的v-t图像；(4)广州塔观光层的高度为多少？解析：(1)电梯静止时台秤的示数为50kg，在启动时示数变为52．5kg，说明此时合力F＝(52．5－50)

×10N＝25N根据牛顿第二定律知a1＝Fm＝25N50kg＝0．5m/s2，加速时间为t1＝10s，则电梯匀速运动时的速度为v＝a1t1＝5m/s。(2)靠近观光层时台秤的示数变为45kg，则此时合力F′＝(45－50)×10N＝ma2解得a2＝－1m/s2所以减速时间t3＝0－va2＝5s

。(3)根据以上分析知0～10s电梯做匀加速运动，速度达到5m/s；10～90s内做匀速直线运动，速度为5m/s；90～95s内做匀减速直线运动，末速度为零。图像如图所示。(4)v-t图像与横轴围成图形的面积为运动位移，即观光层的高度h＝12

(80＋95)×5m＝437．5m。答案：(1)5m/s(2)5s(3)见解析图(4)437．5m获得更多资源请扫码加入享学资源网微信公众号www.xiangxue100.com