高考物理冲刺：巩固练习-超重和失重

【巩固练习】

一、选择题

ga座机中挂一个弹簧秤，下吊一个小球，如图，当升降机静止时，弹簧伸

当升降机运动时弹簧伸长3cm,若弹簧秤质量不计，g=iOm/s2,则

;动情况可能是（）

A.以6加/一的加速度加速下降

B.以4加/$2的加速度加速下降

C.以6m/小的加速度加速上升

D.以46//的加速度加速上升

2、如图所示，A、B两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛（不计阻力\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

3、如由B1板上用轻弹簧悬挂一个小球，升降机静止时弹簧伸长10cm,

运动时伸长5cm,则升降机的运动状态可能是（）

A.以lm/s2的加速度加速下降

B.以lm/s2的加速度加速上升

.9m/s2的加速度减速上升

.9m/s2的加速度加速下降

4、直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示。设投放初速

度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子

始终保持图示姿态。在箱子下落过程中，下列说法正确的是（）

A.箱内物体对箱子底部始终没有压力

B.箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大

林7+立,近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大

巨离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来〃

nV

5、在印度的萨蒂什•达万航天中心，一枚PSLV-C14型极地卫星运载火箭携带

七颗卫星发射升空,成功实现“一箭七星"发射，相关图片妇图所示。则下列说

法正确的是（）

A.火箭发射时，喷出的高速气流对火箭的作用力大于火箭对气流的作用力

B.发射初期，火箭处于超重状态

C.高温高压燃气从火箭尾部喷出时对火箭的作用力与火箭对燃气的作用力是

1进入轨道正常运转后，均处于完全失重状态

6、电梯顶上悬挂一根劲度系数是200N/m的弹簧,弹簧的原长为20cm。在弹

簧下端挂一个质量为0.4kg的祛码。当电梯向上运动时，测出弹簧长度变为

2

23cm。g=10m/so则电梯的运动是（）

A加速上升。=7.5m/s2B加速上升,〃=5m/S2

C.减速上升〃=2.5m/s2D.匀速上升二0

7、原来做匀速运动的升降机内有一被伸长弹簧拉住的具有一定质量的物体A静

止在地板上，如图所示，现在发现A突然被弹簧拉向右方,由此可判断，此时

升降机的运动可能是（）

-B.减速上升

D.减速下降

8、放在水平地面上的一物块，受到方向不变的水平推力的作用，F的大小与时

间t的关系和物块速度v与时间t的关系，如图甲、乙所示。取重力加速度g=

京之间的动摩擦因数M

2

甲乙

9、如图所示,底板光滑的小车上用两个量程为20N、完全相同的弹簧秤甲和乙

系住一个质量为1kg的物块，在水平地面上，当小车做匀速直线运动时,两弹

簧秤的示数均为10No当小车作匀加速直线运动时，弹簧秤甲的示数变为8N,

这时小车运动的加速度大小是（）

A.2m/s2B.4m/s2C.6m/s2D.8m/s2

甲乙

////////////

10、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，其质量和所受的重力都没有变化

二、填空题

1、某人在地面上最多能举起60kg的重物，当此人站在以5m/s2的加速度

加速上升的升降机中，最多能举起一千克的重物。(g取10m/s2)

2、一质量为60kg的人，站在质量为30kg的底板上，用绳和滑轮连接如

图的质量及轴处的摩擦可以忽略不计，绳子不可伸长。欲使人和底

板能lilm/s2的加速度上升，人对绳子的拉力为_____N;人对底板的压力为

g(取g=10m/s2)

__

fyyyyyyyyyyyi

3、耳绝梯上有一个质量为100kg的物体放在地板上，它对地板的压力随时

间的变黑卜比如图所示、电梯从静止开始运动，在头两秒内的加速度的大小为

布土,末的速度为在7s内上升的高度为—(g=10m/s~

i'、

，4：AA:」」A

0I234567t

4、如图所示，矩形盒内用两根细线固定一个质量为m=1.0kg的均匀小球，a

线与水平方向成53。角，b线水平。两根细线所能承受的最大泣力都是Fm=15N。

当该系统沿竖直方向匀加速上升时，为保证细线不被拉断，加速度可取的最大值

是一m/s2;当该系统沿水平方向向右匀加速运动时，为保证细线不被拉断，加

速度可取的最大值是m/s20(取g=10m/s2)

三、计算题

1、放在水平地面上的一物决，受到方向不变的水平推力F的作用，力F的大

小与时间t的关系和物块速度v与时间t的关系如图所示。重力加速度

2

g=10m/so求:

(1)物块在运动过程中受到的滑动摩擦力的大小；

2、一种能获得强烈失重、超重感觉的巨型娱乐设施中，用电梯把乘有10多

人的座舱送到大约二十几层楼高的高处，然后让座舱自由落下，落到一定位置时,

制动系统开始启动，座舱匀减速运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时开始制动.若某人手托着质量为5kg的铅球

进行这个游戏，问：

(1)当座舱落到离地高度40m左右的位置时，托着铅球的手感觉如何？

(2)当座舱落到离地高度15m左右的位置时，手要用多大的力才能托住

铅球？(g取10m/s2)

3、T立同学的家在一座25层的高楼内，他每天乘电梯上楼,经过多次仔细

观察和反复测量，他发现电梯启动后的运动速度符合如图所示的规律，他就根据

这一特点在电梯内用台秤、重物和停表测量这座楼房的高度.他将台秤放在电梯

内，将重物放在台秤的托盘上,电梯从第一层开始启动,经过不间断地运行，最

后停在最高层。在整个过程中，他记录了台秤在不同时间段内的示数，记录的数

据如下表所示.但由于0~3.0s段的时间太短，他没有来得及将台秤的示数记录下

来。假设在每2

都是稳定的,重力加速度g取10m/se

时间(S)台秤示数(kg)

电梯启动前5.0

0-3.0

3.0~13.05.0

13.0-19.04.6

19.0以后5.0

(1)电梯在0~3.0s时间段内台秤的示数应该是多少？

(2)根据测量的数据，计算该座楼房每一层的平均高度。

【答案与解析】

一、选择题

LB

解析：当升降机运动时,弹簧缩短了2厘米，说明失重,CD错。

静止时kx=mg运动时mg-lod=ma解得a=4m/s2B正确。

2、A

解析：无论怎样抛出，它们的加速度都等于重力加速度，处于完全失重，由重力

产生的效果全部消失，所以两者之间的作用力为零。A正确。

3、CD

提示：弹簧的伸长变为5cm时,其拉力变为原来的一半，为:〃2g,物体所受合

力为：

mg-gmg=；mg,由牛顿第二定律a=(g=4.9加//，方向竖直向下。物体可

能有两种运动形式：向上减速或向下加速。

4、C

解析：下落过程中对箱子(包括箱内物体)而言

(M+m)g-F/=(M+m)a①其中号=加②

对箱内物体，mg-FN=mao由于a<g，故打工。，A错误。

对开始瞬间，v=0,a=g因而工,=0，故B错误。

随着v增大，从a=g-F——<g可看出〃减小，结合"火一心二松，

看出乙二m(g-a),乙在增大，故C正确。

若下落距离足够长，则有(M+w)g-加=0

箱子做匀速运动(7(M；")g),此时箱内物体处于平衡状态。物体对箱子

底部压力为侬，故D错误。

5、BD

解析:喷出的高速气流对火箭的作用力与火箭对高速气流的作用力是一对作用力

和反作用力,AC错。发射初期，火箭的加速度向上，处于超重状态，B正确。

卫星进入轨道正常运转后，均处于完全失重状态，D正确。

6、B

解析：解析：测出弹簧长度变长了，超重，加速度向上，CD错。弹力

T=〃Ax=200x0.03=6NT-mg=ma解得加速度a=5m/s2B正确。

7、BC

解析：本题考查超重、失重对静摩擦力大小的影响。升降机匀速运动时，物体

静止在升降机的地板上,说明物体受到的静摩擦力与弹簧的拉力平衡，物体突然

被弹簧拉向右方，说明摩擦力减小，其原因只能是物体与地板间的正压力减小，

物体处于失重状态，具有向下的加速度，即可能减速上升或加速下降。

8、A

解析：由v-1图可知在0~2s静止，2〜4s是以初速度为0,加速度a=2m/s^

做匀加速运动，4~6s内以v=4m/s做匀速直线运动，结合F・t图像可分析得

出：

pmg=2N,ma=3N-2N,解得m=0.5kg,p=0.4o

9、B

解析：匀速直线运动时，两弹簧秤的示数相等，匀加速直线运动时，弹簧秤甲的

示数变为8N,物体受力4=8N七=12N七-4尸松解得a=4m/yB正确。

10、D

解析：本题考查得是寸超重和失重现象本质的理解问题。超重或失重现象是物体

在竖直方向上有加速度时其视重将不再与物体受到的重力相同，外在表现为其视

重会随加速度的不同而变化。但本质上物体受到的重力始终等于其质量与g的

乘积，即G=mg,不随物体的运动状态而改变。

二、填空题

1、40kg

解析：本题属于超重的问题，分析时要抓住一点，即在不同的环境下人的最大上

举力(人对物体的推力)是根的.这一点想明白了之后列方程求解就简单了.某人

在地面上能举起60kg的重物，则他的最大举力为F=600N.设在加速上升的升降

机中最多能举起质量为m的物体.取物体m为研究对象，它只受重力mg和举

力F的作用，由牛顿第二定律可得:F-mg=ma

所以m=F-600kg=40kg.

g+a10+5,”

2、247.5N,412.5N

解析：整体为研究对象,4T2-(M+m)g=(M+m)a可得T2为247.5N;

以人为研究对象，T2+N-mg=ma可得N=412.5N,由牛三，得压力大小为

412.5N

、2

3a}=5m/s\Om/s50m

解析：在头两秒内的加速度£-〃吆=〃町4=5m/s2

秒末的速度卬］

2v2==1Om/s

2-5秒还是匀速运动，4秒末的速度还是10〃z/s

头2秒上升的高度%卬；=10〃？

2-5秒上升的高度w=叼2=30m

秒匀加速的加速度2

5-7mg-F2=ina2a2=5m/s

停下所需时间A=a=2s

%i

5-7秒上升的高度看=认-*=10m

在7s内上升的高度为x=x+电+电=50〃z

4、2m/s27.5m/s2

解析：当该系统沿竖直方向匀加速上升时,〃线先达到最大拉力，

。线拉力的竖直分力为图”sin53。，

在竖直方向应用牛顿第二定律

2sin530-/^=m*Tam=15N

解得%i=2m/s?

当系统沿水平方向向右匀加辘动时，b线先达到最大拉力，

在水平方向应用牛顿第二定律7；「Q其中北=

tan53J

解得册2=7.5初/

三、计算题

1、(1)Ff=4N(2)a=2m/s2(3)//=0.4

解析：(1)由UT图象可知，物块在6~9s内做匀速运动，由F・t图象知，6~

9s的推力居=4N,故F产月=4N

(2)由u-r图象可3~6s内做匀加速运动，由4=匕％得4=2加//

t

(3)在3~6s内，由牛顿第二定律有6-号=相。

S.Ff="N="mg解得fA=0.4

2、(1)铅球对手无压力(2)135.7N

解析：(1)座舱在40m处正自由下落，故铅球处于完全失重状态，对手无压力.

(1)座舱自由下落的末速度为减速运动的初速度，则有2g4=2〃为

(2)故a=&g=竺、10，%