卷子答案网-一个不只有答案的网站第四章6超重和失重
一、选择题(本题共7小题，每题7分，共49分)
1．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大或减小了
D．物体处于超重或失重状态时，其质量及受到的重力都没有发生变化
2．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( )
3． 2020年11月24日4时30分，我国在文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，执行地外天体采样返回任务。如图所示，发射嫦娥五号时，长征五号遥五运载火箭内燃料燃烧所生成的炽热气体，从火箭尾部的喷管快速喷出，推动火箭加速上升。下列相关说法正确的是( )
A．点火瞬间，火箭的速度为零，所以加速度也为零
B．开始上升时，火箭的速度很小，但加速度可能很大
C．加速上升过程中，火箭处于失重状态
D．加速上升过程中，炽热气体对火箭的作用力大于火箭对炽热气体的作用力
4．国产高原型无人直升机AR－500C在四川稻城亚丁机场创造了海拔4 411米的国产无人直升机起降高度新纪录，基本具备全疆域飞行能力AR－500C无人直升机从地面起飞到返回地面过程中，无人机在空中处于超重状态的是( )
A．匀速上升过程 B．减速上升过程
C．加速上升过程 D．加速下降过程
5．如图所示是我国首次立式风洞跳伞实验，风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起”。此过程中( )
A．人被向上“托起”时处于失重状态
B．人受到的重力大小等于气流对人的作用力大小
C．人对气流的作用力大小等于气流对人的作用力大小
D．人受到的重力和人受到气流的力是一对作用力与反作用力
6．(多选)一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为a的正方向，则人对地板的压力( )
A．t＝2 s时最大 B．t＝2 s时最小
C．t＝8.5 s时最大 D．t＝8.5 s时最小
7．(多选)如图a，用力传感器研究橡皮绳中拉力随时间的变化。向下拉小球然后释放，小球沿竖直方向运动，某段时间内采集到的信息如图b所示，则( )
A．t2～t3时间内小球向下运动，处于超重状态
B．t3～t4时间内小球向上运动，处于失重状态
C．t4～t5时间内小球向下运动，处于失重状态
D．t5～t6时间内小球向上运动，处于超重状态
二、非选择题(共11分)
8．(11分)如图甲所示为潍坊市政府广场两座百米多高的观光塔。游客乘坐观光电梯1 min就可以从1层到达观光平台。若质量m＝60 kg的人站在电梯平台上在t＝0时由静止开始上升，运动的a－t图像如图乙所示，g＝10 m/s2。求该过程中：
(1)电梯运行的最大速度；
(2)人对电梯的最小压力。
一、选择题(本题共5小题，每题6分，共30分)
1．如图是某同学站在压力传感器上做下蹲—起立的动作时传感器记录的压力随时间变化的图线，纵坐标为压力，横坐标为时间。由图线可知，该同学的体重约为650 N，除此以外，还可以得到以下信息( )
A．该同学完成1次下蹲—起立的动作大约需要2 s
B．起立过程中人先处于超重状态再处于失重状态
C．1 s时人处在下蹲的最低点
D．下蹲过程始终处于失重状态
2．我国天问一号着陆器成功着陆火星表面，其运动过程可以简化为：脱离环绕器后分别经历气动减速、降落伞减速和动力减速三个阶段，接着在距离火星表面约100米处悬停，经过对着陆点的探测，最后匀速平稳着陆。若着陆全程可视为竖直方向的运动，则下列说法正确的是( )
A．随环绕器绕火星运行阶段，着陆器处于超重状态
B．减速下降阶段，着陆器处于完全失重状态
C．悬停阶段，着陆器不受力
D．匀速下降阶段，着陆器处于平衡状态
3．在田径运动会跳高比赛中，小明成功跳过了1.7 m的高度。若忽略空气阻力，则下列说法正确的是( )
A．小明起跳时地面对他的支持力等于他的重力
B．小明起跳以后在上升过程中处于超重状态
C．小明下降过程处于失重状态
D．小明起跳以后在下降过程中重力消失了
4．(多选)(2022·四川成都市高一开学考试)广州塔，昵称小蛮腰，总高度达600米。若电梯简化成只受重力与绳索拉力，在某次启用电梯过程中，已知电梯在t＝0时由静止开始上升，a－t图像如图所示。则下列相关说法正确的是( )
A．t＝4.5 s时，电梯处于超重状态
B．5～55 s时间内，绳索拉力最小
C．t＝59.5 s时，电梯处于超重状态
D．t＝60 s时，电梯速度恰好为零
5．(多选)北京欢乐谷游乐场天地双雄是双塔太空梭。它是能体验强烈失重、超重感觉的娱乐设施，先把乘有十多人的座舱，送到76 m高的地方，让座舱自由落下，当落到离地面28 m 时制动系统开始启动，座舱匀减速运动到地面时刚好停止。若某游客手中托着质量为1 kg的饮料瓶进行这个游戏，g取9.8 m/s2，则( )
A．当座舱落到离地面高度为40 m的位置时，饮料瓶对手的作用力大于9.8 N
B．当座舱落到离地面高度为40 m的位置时，饮料瓶对手的作用力为零
C．当座舱落到离地面高度为15 m的位置时，饮料瓶对手的作用力小于9.8 N
D．当座舱落到离地面高度为15 m的位置时，手要用26.6 N的力才能托住饮料瓶
二、非选择题(共10分)
6．(10分)神舟十三号在2021年10月16日0时23分成功发射，宇航员将在太空中开启为期6个月的在轨驻留。火箭在发射时向上的加速度很大，有一段时间的加速度a将达到3.5g。(g＝10 m/s2)
(1)火箭加速向上时，宇航员将承受超重考验还是失重考验？
(2)平时重力G＝10 N的体内脏器，在该过程中需要支持力F多大？
(3)不久的将来，神舟十三号归来。假设返回舱距地面一定高度时开始启动降落伞装置，在距地面高度h＝1.25 m时，速度为v＝10 m/s，返回舱的缓冲发动机开始向下喷气，舱体再次减速。设最后减速过程中返回舱做匀减速直线运动，并且到达地面时恰好速度为0，求最后减速阶段中质量m＝60 kg的宇航员对座椅的压力为多大？
第四章6超重和失重
一、选择题(本题共7小题，每题7分，共49分)
1．下列关于超重和失重的说法中正确的是( D )
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大或减小了
D．物体处于超重或失重状态时，其质量及受到的重力都没有发生变化
解析：物体处于超重或失重状态时物体的重力(由地球对物体吸引而产生的)本身不会发生变化，所以选项A、B错误；质量是惯性大小的量度，所以一个物体的惯性不会随物体的运动状态发生变化，选项C错误，D正确。
2．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( B )
解析：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。
3． 2020年11月24日4时30分，我国在文昌航天发射场，用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器，执行地外天体采样返回任务。如图所示，发射嫦娥五号时，长征五号遥五运载火箭内燃料燃烧所生成的炽热气体，从火箭尾部的喷管快速喷出，推动火箭加速上升。下列相关说法正确的是( B )
A．点火瞬间，火箭的速度为零，所以加速度也为零
B．开始上升时，火箭的速度很小，但加速度可能很大
C．加速上升过程中，火箭处于失重状态
D．加速上升过程中，炽热气体对火箭的作用力大于火箭对炽热气体的作用力
解析：火箭点火升空瞬间由于推动力作用，火箭立刻获得加速度，虽然速度为零，但是加速度不为零，即加速度可能很大，A错误，B正确；加速上升过程中，加速度方向向上，则火箭处于超重状态，C错误；加速上升过程中，炽热气体对火箭的作用力和火箭对炽热气体的作用力是相互作用力，大小相等，方向相反，D错误。
4．国产高原型无人直升机AR－500C在四川稻城亚丁机场创造了海拔4 411米的国产无人直升机起降高度新纪录，基本具备全疆域飞行能力AR－500C无人直升机从地面起飞到返回地面过程中，无人机在空中处于超重状态的是( C )
A．匀速上升过程 B．减速上升过程
C．加速上升过程 D．加速下降过程
解析：当无人机具有向上的加速度时，无人机处于超重状态，此时无人机的状态可以是加速上升或者减速下降。故选C。
5．如图所示是我国首次立式风洞跳伞实验，风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起”。此过程中( C )
A．人被向上“托起”时处于失重状态
B．人受到的重力大小等于气流对人的作用力大小
C．人对气流的作用力大小等于气流对人的作用力大小
D．人受到的重力和人受到气流的力是一对作用力与反作用力
解析：人被向上“托起”时处于“超重”状态，A错；气流对人的作用力大于重力，B、D错；人与气流的相互作用力大小相等，C对。
6．(多选)一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为a的正方向，则人对地板的压力( AD )
A．t＝2 s时最大 B．t＝2 s时最小
C．t＝8.5 s时最大 D．t＝8.5 s时最小
解析：当电梯有向上的加速度时，人处于超重状态，人对地板的压力大于重力，向上的加速度越大，压力越大，因此t＝2 s时，压力最大，A项正确；当有向下的加速度时，人处于失重状态，人对地板的压力小于人的重力，向下的加速度越大，压力越小，因此t＝8.5 s时压力最小，D项正确。
7．(多选)如图a，用力传感器研究橡皮绳中拉力随时间的变化。向下拉小球然后释放，小球沿竖直方向运动，某段时间内采集到的信息如图b所示，则( BC )
A．t2～t3时间内小球向下运动，处于超重状态
B．t3～t4时间内小球向上运动，处于失重状态
C．t4～t5时间内小球向下运动，处于失重状态
D．t5～t6时间内小球向上运动，处于超重状态
解析：t2～t3时间内拉力大于重力，但越来越小，故说明小球向上运动，处于超重状态，故选项A错误；t3～t4时间内拉力减小，且小于重力，故说明小球向上运动，加速度向下，处于失重状态，故选项B正确；t4～t5时间内小球受到的拉力小于重力，但拉力变大，故说明小球在向下运动，加速度向下，处于失重状态，故选项C正确；t5～t6时间内小球所受拉力变大且大于重力，故小球向下运动，处于超重状态，故选项D错误。
二、非选择题(共11分)
8．(11分)如图甲所示为潍坊市政府广场两座百米多高的观光塔。游客乘坐观光电梯1 min就可以从1层到达观光平台。若质量m＝60 kg的人站在电梯平台上在t＝0时由静止开始上升，运动的a－t图像如图乙所示，g＝10 m/s2。求该过程中：
(1)电梯运行的最大速度；
(2)人对电梯的最小压力。
答案：(1)2.5 m/s (2)570 N
解析：(1)由a－t图像可知，电梯先做匀加速运动，再做匀速运动，然后做匀减速运动；当在5 s末速度最大，最大速度vm＝at＝0.5×5 m/s＝2.5 m/s。
(2)电梯减速上升时，人对电梯压力最小，则mg－FN＝ma，此时规定向下为正方向
解得FN＝mg－ma＝60×10－60×0.5＝570 N，由牛顿第三定律FN′＝FN＝570 N。
一、选择题(本题共5小题，每题6分，共30分)
1．如图是某同学站在压力传感器上做下蹲—起立的动作时传感器记录的压力随时间变化的图线，纵坐标为压力，横坐标为时间。由图线可知，该同学的体重约为650 N，除此以外，还可以得到以下信息( B )
A．该同学完成1次下蹲—起立的动作大约需要2 s
B．起立过程中人先处于超重状态再处于失重状态
C．1 s时人处在下蹲的最低点
D．下蹲过程始终处于失重状态
解析：该同学下蹲的动作需要经历加速向下、减速向下过程故先失重后超重，起立的动作需要经历加速向上、减速向上过程故先超重后失重。由图可知，完成1次下蹲—起立的动作所需时间大于2 s。故B正确，AD错误；1 s时人的失重最大，即向下的加速度最大，此时人并没有静止，不是下蹲的最低点。故C错误。
2．我国天问一号着陆器成功着陆火星表面，其运动过程可以简化为：脱离环绕器后分别经历气动减速、降落伞减速和动力减速三个阶段，接着在距离火星表面约100米处悬停，经过对着陆点的探测，最后匀速平稳着陆。若着陆全程可视为竖直方向的运动，则下列说法正确的是( D )
A．随环绕器绕火星运行阶段，着陆器处于超重状态
B．减速下降阶段，着陆器处于完全失重状态
C．悬停阶段，着陆器不受力
D．匀速下降阶段，着陆器处于平衡状态
解析：随环绕器绕火星运行阶段，着陆器处于失重状态，故A错误；减速下降阶段，加速度方向向上，着陆器处于超重状态，故B错误；悬停阶段，着陆器受火星对其的引力和反向推力，处于平衡状态，故C错误；匀速下降阶段，着陆器受力平衡，处于平衡状态，故D正确。
3．在田径运动会跳高比赛中，小明成功跳过了1.7 m的高度。若忽略空气阻力，则下列说法正确的是( C )
A．小明起跳时地面对他的支持力等于他的重力
B．小明起跳以后在上升过程中处于超重状态
C．小明下降过程处于失重状态
D．小明起跳以后在下降过程中重力消失了
解析：小明起跳的初始阶段加速度的方向向上，所以地面对他的支持力大于他的重力，故选项A错误；起跳以后在上升过程，只受重力的作用，有向下的重力加速度，处于完全失重状态，故选项B错误；起跳以后的下降过程，也是只受重力的作用，有向下的重力加速度，处于完全失重状态，重力没有消失，故选项C正确，D错误。
4．(多选)(2022·四川成都市高一开学考试)广州塔，昵称小蛮腰，总高度达600米。若电梯简化成只受重力与绳索拉力，在某次启用电梯过程中，已知电梯在t＝0时由静止开始上升，a－t图像如图所示。则下列相关说法正确的是( AD )
A．t＝4.5 s时，电梯处于超重状态
B．5～55 s时间内，绳索拉力最小
C．t＝59.5 s时，电梯处于超重状态
D．t＝60 s时，电梯速度恰好为零
解析：利用a－t图像可判断：t＝4.5 s时，电梯有向上的加速度，电梯处于超重状态，则选项A正确；0～5 s时间内，电梯处于超重状态，拉力大于重力，5～55 s时间内，a＝0，电梯处于匀速上升过程，拉力等于重力，55～60 s时间内，电梯处于失重状态，拉力小于重力，综上所述，选项B、C错误；因a－t图线与t轴所围的“面积”代表速度改变量，而图中横轴上方的“面积”与横轴下方的“面积”相等，则电梯的速度在t＝60 s时为零，选项D正确。
5．(多选)北京欢乐谷游乐场天地双雄是双塔太空梭。它是能体验强烈失重、超重感觉的娱乐设施，先把乘有十多人的座舱，送到76 m高的地方，让座舱自由落下，当落到离地面28 m 时制动系统开始启动，座舱匀减速运动到地面时刚好停止。若某游客手中托着质量为1 kg的饮料瓶进行这个游戏，g取9.8 m/s2，则( BD )
A．当座舱落到离地面高度为40 m的位置时，饮料瓶对手的作用力大于9.8 N
B．当座舱落到离地面高度为40 m的位置时，饮料瓶对手的作用力为零
C．当座舱落到离地面高度为15 m的位置时，饮料瓶对手的作用力小于9.8 N
D．当座舱落到离地面高度为15 m的位置时，手要用26.6 N的力才能托住饮料瓶
解析：当座舱落到离地面高度为40 m的位置时，处于完全失重状态，故饮料瓶对手的压力为零，选项B正确、A错误；座舱自由落体过程，有v2＝2g(H－h)，座舱匀减速运动到地面过程，根据速度位移公式，有v2＝2ah，由以上两式解得：a≈16.8 m/s2，当座舱落到离地面高度为15 m的位置时，饮料瓶处于超重状态，有：F－mg＝ma，解得F＝26.6 N，即当座舱落到离地面高度为15 m时，手要用26.6 N的力才能托住饮料瓶，选项C错误、D正确。
二、非选择题(共10分)
6．(10分)神舟十三号在2021年10月16日0时23分成功发射，宇航员将在太空中开启为期6个月的在轨驻留。火箭在发射时向上的加速度很大，有一段时间的加速度a将达到3.5g。(g＝10 m/s2)
(1)火箭加速向上时，宇航员将承受超重考验还是失重考验？
(2)平时重力G＝10 N的体内脏器，在该过程中需要支持力F多大？
(3)不久的将来，神舟十三号归来。假设返回舱距地面一定高度时开始启动降落伞装置，在距地面高度h＝1.25 m时，速度为v＝10 m/s，返回舱的缓冲发动机开始向下喷气，舱体再次减速。设最后减速过程中返回舱做匀减速直线运动，并且到达地面时恰好速度为0，求最后减速阶段中质量m＝60 kg的宇航员对座椅的压力为多大？
答案：(1)超重 (2)45 N (3)3 000 N
解析：(1)火箭加速向上时，宇航员将承受超重考验。
(2)对体内脏器，由牛顿第二定律得F－mg＝ma
解得在该过程中内脏器需要支持力F＝45 N。
(3)返回舱在减速阶段，由运动学知识可得0－v2＝－2a1h
故返回舱的加速度大小为a1＝40 m/s2
对宇航员，由牛顿第二定律得FN－mg＝ma1
解得宇航员在该过程受的支持力为FN＝3 000 N
由牛顿第三定律得，宇航员对座椅的压力FN′＝3 000 N。
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