2025北京重点校高一（上）期末物理汇编：超重和失重

第1页/共1页2025北京重点校高一（上）期末物理汇编超重和失重一、单选题1．（2025北京房山高一上期末）某同学将一轻弹簧上端挂起固定，在弹簧旁竖直方向固定一直尺，静止时弹簧下端指针位于直尺20cm刻度处。他在弹簧下端再悬挂一钢球，静止时弹簧下端指针位于直尺40cm刻度处，如图所示。他将该装置置于竖直升降的电梯中，某时刻，弹簧下端指针稳定地位于直尺38cm刻度处。重力加速度为g，根据上述信息可得出（）A．钢球质量大小B．弹簧的劲度系数C．电梯的运动方向D．电梯的加速度大小和方向（2025北京通州高一上期末）如图所示，一本书水平放置在桌面上，一张A4纸夹在书页之间，将该书本分为等质量的两部分，且A4纸能够覆盖几乎整个书页。（设所有接触面之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力）。2．在将A4纸从书本中抽出的过程中，关于A4纸受到的摩擦力，下列分析正确的是（

）A．只受其上面书页的摩擦力作用 B．只受其下面书页的摩擦力作用C．同时受上、下书页的摩擦力作用 D．不能确定3．若这本书重约10N，将A4纸（质量忽略不计）抽出至少需用约2.5N的拉力，则A4纸和书页之间的动摩擦因数最接近（

）A．0.25 B．0.40 C．0.50 D．2.04．已知A4纸与书页间的动摩擦因数为，书与桌面间的动摩擦因数为，。现用一水平向右的拉力作用于A4纸（质量忽略不计），使书与其一同匀速运动，下列说法中正确的是（

）A．A4纸受到的拉力大于书受到桌面的摩擦力B．A4纸受到书的摩擦力大于书受到桌面的摩擦力C．A4纸受到书的摩擦力与书受到A4纸的摩擦力大小相等D．A4纸受到书的摩擦力是书受到A4纸的摩擦力的2倍5．若这本书共50张，100页，每一张纸完全相同且质量均为m。书与桌面之间的动摩擦因数为μ。将一张质量也为m的A4纸（质量不能忽略）夹在第70页和71页之间，用水平力把这张A4纸从书本中缓慢拉出时，书本恰好保持不动，则这张A4纸与书页之间的动摩擦因数应该最接近（

）A． B． C． D．6．若将夹有A4纸的书（保持图4中的水平姿态）沿竖直方向匀加速下落，同时用力F向外抽A4纸，在A4纸未全部抽出过程中，关于力F，下列说法中正确的是（

）A．可能为零 B．不可能为零 C．一直变大 D．先变大后变小7．（2025北京通州高一上期末）一学习小组在教室里取一个旧矿泉水瓶，在其底部侧面开一个小孔，如图所示，用手指按住小孔并装满水，放开按住的手指后，立即释放瓶子让其自由下落，不计空气阻力。关于瓶子中的水，下列说法中正确的是（

）A．下落的加速度变大B．处于完全失重状态，不会喷出来C．仍会从小孔喷出来，且喷射的速度与释放前一样大D．仍会从小孔喷出来，但喷射的速度比释放前的小些8．（2025北京丰台高一上期末）蹦床运动中，运动员在时刚好落到蹦床上，对蹦床作用力大小与时间的关系如图所示。假设运动过程中运动员身体始终保持竖直，在其不与蹦床接触时蹦床水平。忽略空气阻力，取。下列说法正确的是（）A．运动员距蹦床的最大高度为B．时运动员的速度大小为C．运动员的加速度减小D．时运动员处于超重状态9．（2025北京东城高一上期末）人站在压力传感器上持续多次完成下蹲、站起、下蹲、站起的动作，某段时间内传感器采集的压力F随时间t变化的情况如图所示，根据图像判断下列说法中正确的是（）（重力加速度g取）A．在所记录的0~8s时间段内，人完成了两次“下蹲”和两次“站起”的动作B．在的时刻，人下蹲至最低点C．在的时刻，人的速度最大D．完成b图像对应动作比完成a图像对应动作所用时间长（2025北京石景山高一上期末）请阅读下述文字，完成下列小题。利用速度传感器、力传感器、加速度传感器等可以快捷方便的获取实验数据，画出实验图像，便于分析物理问题。现在智能手机配备了大量传感器，可以很方便的进行物理实验探究。10．电梯上升过程中，某同学用智能手机记录了电梯速度随时间变化的关系，如图所示，电梯处于超重状态的时段是（）A．从20.0s到30.0s B．从30.0s到40.0sC．从40.0s到50.0s D．从50.0s到60.0s11．某同学站在力传感器上做“下蹲”和“站起”的动作，力传感器将采集到的数据输入计算机，可以绘制出压力随时间变化的图线。某次实验获得的图线如图所示，a、b、c为图线上的三点，下列有关图线的说法可能正确的是（）A．a→b→c为一次“下蹲”过程B．a→b→c为一次“站起”过程C．a→b为“下蹲”过程，b→c为“站起”过程D．a→b为“站起”过程，b→c为“下蹲”过程12．用手掌托着手机，打开加速度传感器，手掌从静止开始迅速上下运动，得到如图所示的竖直方向上加速度随时间变化的图像，该图像以竖直向上为正方向。由此可判断出（）A．手机可能离开过手掌 B．手机在时刻运动到最高点C．手机在时刻改变运动方向 D．手机在时刻达到最大速度13．（2025北京清华附中高一上期末）杭州亚运会跳台的跳水决赛中，中国运动员全红婵完美一跳裁判全给10分并获得冠军。如图1所示是她站在跳台踏板起跳的精彩瞬间，从她离开跳板开始计时，跳水过程中全红婵重心的图像可简化为如图2所示，不计空气阻力，则下列说法正确的是（）A．运动员在过程中做自由落体运动B．运动员在过程中速度方向发生改变C．运动员在过程中处于超重状态D．运动员在时刻上浮至水面二、多选题14．（2025北京西城高一上期末）如图1所示，某同学站在力传感器上做下蹲、起跳的动作，图2是根据力传感器采集到的数据画出的力随时间变化的图像，图像中各点均对应人的不同状态，根据图像可知（）A．图像中点至点过程对应人处于下蹲过程中B．图像中点至点过程对应人处于起跳过程中C．图像中点位置对应人处于运动过程的最高点D．图像中点位置对应人处于超重状态15．（2025北京海淀高一上期末）如图所示，物块A放在木箱内，物块A右端由一根处于伸长状态的水平轻弹簧与木箱连接。木箱和物块A均保持静止。若发现物块A突然相对木箱底面向右移动。下列情况可能的是（）A．木箱突然向下做加速运动 B．木箱突然向上做加速运动C．木箱突然向右做加速运动 D．木箱突然向左做加速运动16．（2025北京朝阳高一上期末）为研究超重与失重现象，某同学站在电梯中的体重计上观察示数变化。在电梯运行的某阶段，他发现体重计的示数大于自己的实际体重，则电梯的运动过程可能是（）A．电梯加速上升 B．电梯加速下降 C．电梯减速上升 D．电梯减速下降17．（2025北京清华附中高一上期末）如图甲所示，某同学站在体重计上观察超重与失重现象。由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程，由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程。他稳定站立时，体重计的示数为。已知重力加速度大小为g，关于实验现象，下列说法正确的是（）A．图乙记录的是他完成两次“蹲起”的过程B．图乙记录的是他先“起立”稳定后又“下蹲”的过程C．该同学下蹲过程中，其重心向下加速度的最大值约为0.6gD．该同学站起过程中，其重心向上加速度的最大值约为0.4g三、填空题18．（2025北京顺义高一上期末）质量为50kg的人站在电梯内的水平地板上，当电梯以0.2m/s2的加速度匀加速上升时，此人处于（选填“超重”或“失重”）状态，人对水平地板的压力为N，重力加速度g取10m/s2。四、综合题（2025北京石景山高一上期末）请阅读下述文字，完成下列小题。生活中有很多变力作用下的运动，我们能够利用牛顿定律进行定性分析。蹦极是一项极限体育项目。运动员从高处跳下，下降一定距离后弹性绳被拉直，直到运动员下降到最低点。在此运动过程中，仅考虑竖直方向的运动，运动员视为质点，不计空气阻力的影响。19．在弹性绳刚好被拉直之后的运动过程中，运动员下降的加速度大小的变化情况是（）A．一直增大 B．一直减小C．先增大，后减小 D．先减小，后增大20．在弹性绳刚好被拉直之后的运动过程中，运动员速度大小的变化情况是（）A．一直增大 B．一直减小 C．先增大，后减小 D．先减小，后增大21．关于下落全过程，下列说法正确的是（）A．弹性绳恰好拉直时，运动员具有最大速度B．弹性绳恰好拉直时，运动员具有最大加速度C．弹性绳拉直之后，运动员开始做减速运动D．运动员在最低点，绳子拉力一定大于重力

参考答案1．D【详解】ABD．设弹簧劲度系数为（单位N/m），钢球质量为m，弹簧伸长量，对钢球则有解得当装置置于电梯中，弹簧指针在38cm刻度处，弹簧伸长量，对钢球，由牛顿第二定律有联立以上解得故可以求出加速度a的大小和方向（竖直向下），由于没有给出弹簧弹力或钢球重力的具体数值，仅根据现有条件无法求出钢球质量m和弹簧劲度系数k，故AB错误，D正确；C．以上分析可知加速度方向向下，但电梯可能是向下加速运动，也可能是向上减速运动，无法确定电梯的运动方向，故C错误。故选D。2．C3．A4．C5．B6．A【解析】2．在将A4纸从书本中抽出的过程中，A4纸同时受上、下书页的弹力作用，则A4纸同时受上、下书页的摩擦力作用。故选C。3．根据，，可得A4纸和书页之间的动摩擦因数最接近故选A。4．A．以A4纸和书为整体，根据平衡条件可知，A4纸受到的拉力等于书受到桌面的摩擦力，故A错误；B．以书为对象，根据平衡条件可知，A4纸对书的摩擦力等于书受到桌面的摩擦力，则A4纸受到书的摩擦力等于书受到桌面的摩擦力，故B错误；CD．A4纸受到书的摩擦力与书受到A4纸的摩擦力是一对相互作用力，大小相等，故C正确，D错误。故选C。5．设这张A4纸与书页之间的动摩擦因数为，以书为对象，则有解得故选B。6．将夹有A4纸的书（保持图4中的水平姿态）沿竖直方向匀加速下落，若加速度刚好为重力加速度，则书和A4纸处于完全失重状态，书与A4纸的弹力为0，摩擦力为0，则力F为零；，若加速度不等于重力加速度，则书与A4纸的弹力不为0，但弹力保持不变，A4纸受到的摩擦力保持不变，所以力F保持不变。故选A。7．B【详解】瓶子和水在空中做自由落体运动，都具有同样的加速度g，都处于完全失重状态，此时瓶子和水之间没有作用力，故水不会喷出来。故选B。8．D【详解】AB．根据题图可知，运动员从t=0.30s离开蹦床到t=2.3s再次落到蹦床上经历的时间为2s，根据竖直上抛运动的对称性可知，运动员上升时间为1s，则在t=1.3s时，运动员恰好运动到最大高度处，t=0.30s时运动员的速度大小最大高度为m故AB错误；CD．0～0.15s运动员受到合力先减小后增大，加速度先减小后增大，重力等于弹力，加速度为零，0.15s时运动员弹力一定大于重力，处于超重状态，故C错误，D正确。故选D。9．D【详解】A．由图像可知“下蹲”过程中，力传感器上的示数先小于重力，后大于重力，“站起”过程中，力传感器上的示数先大于重力，后小于重力，则0～8s时间段内，人完成了一次“下蹲”和一次“站起”的动作，故A错误；B．F=200N的时刻，人处于失重状态，并非下蹲至最低点，故B错误；C．当加速度为0时，速度最大，F=700N的时刻，人的加速度不为0，速度不是最大，故C错误；D．由图可知b图的峰值较小，则可知平均加速度较小，根据x=at2可知，位移相同，则时间较长，故D正确；故选D。10．A11．A12．A【解析】10．电梯上升过程中，由图像可知，从20.0s到30.0s内，电梯向上加速运动，加速度方向向上，电梯处于超重状态。故选A。11．下蹲过程先向下加速后向下减速，加速度方向先向下后向上，先处于失重状态后处于超重状态；起立过程先向上加速后向上减速，加速度方向先向上后向下，先处于超重状态后处于失重状态；由题图可知a→b→c为一次“下蹲”过程。故选A。12．A．由图像可知，在时刻之后有一段时间内手机的加速度等于重力加速度，则手机与手掌没有力的作用，手机可能离开过手掌，故A正确；BCD．由图像可知，在时刻前手机有向上的加速度，速度方向与加速度方向相同，手机一直向上加速运动，时刻前手机有向下的加速度，速度方向与加速度方向相反，手机继续向上做减速运动，所以手机在时刻没有运动到最高点，手机在时刻没有改变运动方向，手机在时刻达到最大速度，故BCD错误。故选A。13．C【详解】A．由图像可知，运动员在内向上运动，加速度为重力加速度，方向向下，做竖直上抛运动，故A错误；B．由图像可知，运动员在过程中速度方向没有发生改变，故B错误；C．运动员在内向上运动，加速度为重力加速度，根据图像的切线斜率表示加速度，过程中加速度与重力加速度方向相反，运动员处于超重状态，故C正确；D．根据图像的面积表示位移可知，运动员在时运动到水下最低点，故D错误；故选C。14．AD【详解】A．图像中点至点过程人处于失重状态，加速度向下，则对应人处于下蹲过程中，选项A正确；B．图像中点至点过程人处于超重状态，加速度向上，处于减速下蹲过程中，选项B错误；C．图像中点位置处于超重最大的状态，即向上的加速度最大，此时对应人处于下蹲过程的最低点，选项C错误；D．图像中点位置对传感器的压力大于重力，对应人处于超重状态，选项D正确。故选AD。15．AD【详解】A．开始木箱和物块A均保持静止，根据平衡条件知，向右的弹力等于向左的静摩擦力，若木箱突然向下做加速运动，物块处于失重状态，对木箱底面的压力减小，最大静摩擦力减小，可能小于弹力，合力可能向右，物块A可能突然相对木箱底面向右移动，故A正确；B．木箱突然向上做加速运动,物块处于超重状态，对木箱底面的压力增大，最大静摩擦力增大，故物块A不可能突然相对木箱底面向右移动，故B错误；C．木箱突然向右做加速运动，竖直方向受力平衡，正压力不变，最大静摩擦力不变，根据牛顿第二定律知，当最大静摩擦力和弹簧拉力的向右的合力不足以提供向右的加速度时，物块A相对木箱底面可能向左移动，故C错误；D．当木箱突然向左做加速运动，竖直方向受力平衡，正压力不变，最大静摩擦力不变，根据牛顿第二定律知，所需合力向左，若最大静摩擦力与弹簧拉力的合力不足以提供向左的加速度，则物块A相对木箱底面可能向右移动，故D正确。故选AD。16．AD【详解】体重计的示数大于自己的实际体重，说明发生了超重现象，则电梯的加速度向上，则电梯可能加速上升或者减速下降。故选AD。17．CD【详解】AB．图乙图像中第一次变化，显示支持力先小于重力再大于重力，即先失重后超重，因此为下蹲过程；第二变化，显示支持力先大于重力