4.6超重和失重 同步练习（含解析）

试卷第=page11页，共=sectionpages33页试卷第=page11页，共=sectionpages33页人教版必修第一册4.6超重和失重一、单选题1．2021年7月27日，在东京奥运会跳水女子双人十米跳台决赛中，中国选手夺得冠军。运动员准备起跳时的情景如图所示。下列过程中，运动员处于超重状态的是（）A．运动员起跳重心加速上升的过程B．运动员离开跳台上升的过程C．运动员从最高点下落到水面的过程D．运动员加速入水的过程2．下列实例属于超重现象的是（）A．跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动过程中B．火箭点火后加速升空C．举重运动员托举杠铃保持静止D．被推出的铅球在空中运动3．2021年11月7日，翟志刚、王亚平从天和核心舱节点舱成功出舱，翟志刚时隔13年后再次执行出舱任务，王亚平成为中国首位执行出舱任务的女航天员。在“天宫课堂”中，翟志刚还向我们讲解了叶光富身穿的“太空企鹅服”，下列说法中正确的是（

）A．空间站的运行速度大于地球的第一宇宙速度B．空间站的运行周期可能为60分钟C．航天员在空间站中处于完全失重，穿“太空企鹅服”与失重有关D．空间站的发射速度大于第二宇宙速度4．2021年10月16日0时23分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号F遥十三运载火箭，在酒泉卫星发射中心点火升空，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富3名航天员送入太空，并预计在轨运行6个月。12月9日下午3点40分，三位航天员进行了中国空间站首次太空授课，并展示了在完全失重的环境下出现的奇妙现象（如图所示）：水滴在表面张力作用下收缩成一个完美水球；浸在水中的乒乓球因浮力消失而不会浮出水面等等。下列说法正确的是（）A．航天员在空间站中失去重力，站在体重计无法称量体重B．航天员在太空跑步机上锻炼时对跑步机有压力作用，不需要佩戴束缚装置C．在空间站将装满水的杯子转动至杯口朝下，水会自动流出D．运载火箭加速上升时，航天员处于超重状态5．中国载人航天工程办公室消息，北京时间2021年11月8日1时16分，经过约6.5小时的出舱活动，神舟十三号航天员乘组密切协同，圆满完成出舱活动全部既定任务。下列说法正确的是（）A．“2021年11月8日凌晨1时16分”是指时间间隔B．“神舟十三号”绕地球运行一周的平均速度为零C．分析“神舟十三号”的飞行姿态时可以视其为质点D．航天员出舱活动时，航天员就是在空间站表面像在地面一样步行6．下列关于超重和失重的说法中，正确的是（）A．跳水运动员从空中下落的过程中处于失重状态B．跳水运动员从空中入水的过程中处于超重状态C．蹦床运动员在空中上升的过程中处于超重状态D．单杠运动员引体向上拉起的整个过程都处于超重状态7．如图所示，电梯内有一固定斜面，斜面与电梯右侧墙壁之间放一光滑小球，当电梯以的加速度匀加速上升时，电梯右侧墙壁对小球弹力为，当电梯以的加速度匀减速上升时，电梯右侧墙壁对小球弹力为，重力加速度为g，则（）A． B．C． D．8．我国空降部队在抗震救灾过程中多次建立功勋，这与伞兵们平时严格的训练是分不开的。一伞兵从高空悬停的直升机上无初速度下落，5s后打开降落伞。规定竖直向下为正方向，其沿竖直方向运动的速度—时间图像如图所示，下列说法正确的是（）A．0~5s内伞兵处于完全失重状态B．打开降落伞瞬间，伞兵处于超重状态C．伞兵下落50m时速度小于90km/hD．5~9s内伞兵所受的合力越来越大9．2021年10月16日，搭载神舟十三号载人飞船的运载火箭按照预定时间精准发射，之后神舟十三号载人飞船与火箭成功分离，进入预定轨道，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富三名航天员送入太空。火箭在垂直起飞段（可视为竖直向上的直线运动）上升过程中，下列说法正确的是（）A．火箭在点火时速度为零，加速度一定为零B．火箭加速度不变时，速度大小一定不变C．火箭上升过程中速度变化越快，加速度一定越大D．火箭在点火时处于失重状态10．从2020年7月起，太原市实施的老旧小区安装电梯的惠民政策，解决了老旧小区中高龄居民上下楼的“大问题”。取竖直向上为正方向，图中记录了一居民乘电梯时速度随时间变化的关系，则以下四个时刻中，人处于超重状态的是（）A． B． C． D．11．一运动员由静止开始跳伞，经历了（打开伞前）加速下降和（打开伞后）减速下降两个过程，最后以一个较小的安全速度着地，空气阻力不可忽略，下列说法中正确的是（）A．加速下降过程中，运动员处于完全失重状态B．减速下降过程中，运动员处于失重状态C．加速下降过程中，重力大于阻力D．加速下降过程的平均速度一定等于减速下降过程的平均速度12．如图所示，质量为的滑块沿质量为的斜面下滑，接触面光滑，斜面静止在水平面上，已知重力加速度为g，则在滑块下滑的过程中（）A．滑块重力将减小B．滑块处于超重状态C．水平面对斜面没有摩擦力D．水平面对斜面的支持力小于13．如图所示，质量为m的小球A用弹簧测力计和细线悬挂，悬点分别为B点和C点，BA和CA与水平方向的夹角均为θ=53°，不计弹簧测力计及细线的重力，重力加速度为g，球对弹簧测力计的拉力在弹簧测力计的测量范围内，sin53°=0.8，cos53°=0.6，则（）A．弹簧测力计的示数为F=mgB．剪断细线的一瞬间，弹簧测力计的示数变大C．剪断细线的一瞬间，小球A处于超重状态D．剪断细线的一瞬间，小球A的加速度大小为g14．若同学在地面向上跳起，则他在空中（）A．一直处于超重状态B．上升时处于超重状态，下降时处于失重状态C．一直处于失重状态D．上升时处于失重状态，下降时处于超重状态15．如图所示，电梯内有一固定斜面，斜面与电梯右侧墙壁之间放一光滑小球，当电梯以的加速度匀加速上升时，电梯右侧墙壁对小球弹力为，当电梯以的加速度匀减速上升时，电梯右侧墙壁对小球弹力为，重力加速度为g，则（）A． B．C． D．二、填空题16．视重：体重计的示数称为视重，反映了人对体重计的______。17．如图所示，一电梯正以的加速度向下做匀加速运动，在电梯的顶部挂有一弹簧秤，弹簧秤下用一轻绳挂着一个质量为的物体，则弹簧秤的示数为_____，此时物体处于_____状态（选填“超重”或“失重”）（）18．如图所示，为一电梯上升过程的v－t图象，电梯在12s内上升的高度为___________m．这过程中，质量为50kg的人对电梯的最大压力为___________N，最小压力为___________N．（g＝10m/s2）三、解答题19．如图所示，系统处于静止状态，不计一切摩擦，细绳、滑轮的质量都可忽略，则甲、乙两物块的质量之比为20．火箭发射时，宇航员要承受超重的考验。某火箭发射的过程中，有一段时间的加速度达到3.5g，平时重力为10N的体内脏器，在该超重过程中需要的支持力有多大？21．一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重状态（如图）。一个可乘坐二十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下。落到一定位置时，制动系统启动，到地面时刚好停下。已知座舱开始下落时的高度为76m，当落到离地面28m的位置时开始制动，座舱做匀减速运动。若座舱中某人用手托着质量为0.2的手机，当座舱落到离地面50m的位置时，手的感觉如何？当座舱落到离地面15m的位置时，手要用多大的力才能托住手机？22．如图所示，有一个同学在竖直升降的电梯内，探究超重失重现象。该同学站在磅秤上的总质量为50千克。电梯由静止开始向下做匀加速运动，这时开始计时。该同学在磅秤上的示数随时间变化情况图线如图，最后电梯恰好停在地面上，重力加速度取g=10m/s2，求：(1)电梯作匀速运动时的速度大小；(2)电梯降落的总位移的大小。答案第=page11页，共=sectionpages22页答案第=page11页，共=sectionpages22页参考答案：1．A【详解】A．运动员起跳重心加速上升的过程，加速度竖直向上。运动员处于超重状态。故A正确；B．运动员离开跳台上升的过程，加速度为重力加速度，竖直向下。运动员处于失重状态。故B错误；C．运动员从最高点下落到水面的过程，加速度竖直向下。运动员处于失重状态。故C错误；D．运动员加速入水的过程，加速度竖直向下。运动员处于失重状态。故D错误。故选A。2．B【详解】A．跳水运动员被跳板弹起，离开跳板向上运动过程中只受重力作用，加速度竖直向下，属于完全失重；考虑空气阻力，空气阻力向下，合力向下，有向下的加速度，属于失重，故A错误；B．火箭点火后加速升空，加速度向上，属于超重，故B正确；C．举重运动员托举杠铃保持静止，合力为零，平衡状态，既不是失重也不是超重，故C错误；D．被推出的铅球在空中运动只受重力作用，加速度竖直向下，完全失重，即使考虑空气阻力，合力也是向下的，加速度向下，属于失重，故D错误。故选B。3．C【详解】AB．第一宇宙速度是环绕地球做圆周运动的卫星的最大速度，故其运转速度比第一宇宙速度要小，人造卫星的最短运行周期为近地卫星的运行周期，大约为84分钟，AB错误；C．宇航员在太空站中处于完全失重状态，为了防护失重导致我们肌肉萎缩，设计了“太空企鹅服”，C正确；D．太空站一般是近地，没有脱离地球的束缚，故发射速度大于第一宇宙速度，但是小于第二宇宙速度，D错误。故选C。4．D【详解】A．航天员在空间站中处于失重状态，站在体重计无法称量体重，但航天员的重力并不是消失了，故A错误；B．航天员由于失重的原因，在太空跑步机上锻炼时对跑步机没有压力作用，需要佩戴束缚装置，故B错误；C．在空间站将装满水的杯子转动至杯口朝下，水由于失重不会自动流出，故C错误；D．运载火箭加速上升时，航天员具有向上的加速度，处于超重状态，故D正确；故选D。5．B【详解】A．“2021年11月8日凌晨1时16分”是指时刻，故A错误；B．“神舟十三号”绕地球运行一周的位移为零，则平均速度为零，故B正确；C．分析“神舟十三号”的飞行姿态时，其大小和形状不能忽略，不可以视其为质点，故C错误；D．航天员出舱活动时，航天员处于完全失重状态，和地面步行不一样，故D错误。故选B。6．A【详解】A．跳水运动员从空中下落的过程中，加速度向下，处于失重状态，选项A正确；B．跳水运动员从空中入水的过程中，先加速向下，后减速向下，加速度先向下后向上，则先失重后超重，选项B错误；C．蹦床运动员在空中上升的过程中，加速度向下，处于失重状态，选项C错误；D．单杠运动员引体向上拉起的整个过程，先加速向上后减速向上，即加速度先向上后向下，先超重后失重，选项D错误。故选A。7．A【详解】设斜面对物体的弹力为，与竖直方向的夹角为，对于加速上升过程，竖直方向水平方向解得对于减速上升过程，竖直方向水平方向解得因此故BCD错误A正确。故选A。8．B【详解】A．图像斜率是加速度，0~5s内伞兵加速度为小于重力加速度，说明受阻力作用，不是自由落体运动，故A错误；B．打开降落伞后做向下减速运动，加速度向上，处于超重状态，故B正确；C．图像面积代表位移，根据图像可知，伞兵下落50m时仍处于加速阶段，根据可知，此时速度故C错误；D．5~9s内图像斜率变小，伞兵加速度越来越小，根据牛顿第二定律可知，所受的合力越来越小，故D错误；故选B。9．C【详解】A．点火时速度为零，但是加速度不为零，故A错误；B．加速度不变且不为零时做匀变速直线运动，速度大小一定变化，故B错误；C．由于，加速度是描述速度变化快慢的物理量，速度变化越快，加速度越大，故C正确；D．火箭在点火时有向上的加速度，处于超重状态，故D错误。故选C。10．A【详解】0s~2.1s内电梯和人向上做加速直线运动，加速度的方向竖直向上，人处于超重状态，2.1s~5.5s做匀速直线运动，5.5s~8s内电梯和人向上做减速直线运动，加速度的方向竖直向下，人处于失重状态，则1s时人处于超重状态。故选A。11．C【详解】A．由于空气阻力不可忽略，运动员加速下降阶段不是处于完全失重状态，故A错误；B．减速下降过程中，加速度方向向上，运动员处于超重状态，故B错误；C．加速下降过程中，加速度方向向下，合外力向下，因此重力大于阻力，故C正确；D．假设加速阶段和减速阶段均是匀变速运动，平均速度等于初末速度矢量和的一半，由于加速阶段的初速度为零，减速阶段的末速度不为零，因此两个阶段的平均速度不相等，故D错误。故选C。12．D【详解】A．滑块的重力与滑块的运动状态无关，故A错误；B．滑块沿斜面加速下滑，加速度为有向下的分加速度，所以滑块处于失重状态，故B错误；C．对整体在水平方向，根据牛顿第二定律可得得受到的摩擦力向左，故C错误；D．对整体在竖直方向，根据牛顿第二定律可得解得故D正确。故选D。13．D【详解】A．根据力的平衡解得A错误；B．剪断细线的一瞬间，弹簧测力计的示数不变，B错误；C．剪断细线的一瞬间，小球A有向下的分加速度，处于失重状态，C错误；D．由可知，剪断细线的一瞬间，小球的加速度大小为，D正确。故选D。14．C【详解】该同学起跳后在空中只受重力，则加速度向下为重力加速度，则处于完全失重，故选C。15．A【详解】设斜面对物体的弹力为，与竖直方向的夹角为，对于加速上升过程，竖直方向水平方向解得对于减速上升过程，竖直方向水平方向解得因此故BCD错误A正确。故选A。16．压力【详解】略17．

失重【详解】[1][2]设弹簧秤对物体的拉力大小为，根据牛顿第二定律得得到说明物体处于失重状态。18．

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425【详解】电梯在12s内上升的高度为v