超重与失重教师版.docx

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超重与失重教师版

超重与失重

1．在绕地球做圆周运动的空间实验室内，能使用下列仪器完成的实验是（　　）

A．用天平测物体的质量

B．用弹簧秤、刻度尺验证力的平行四边形定则

C．用弹簧秤测物体的重力

D．用水银气压计测定实验室的舱内气压

【答案】B

【解析】

试题分析：

绕地球做圆周运动的空间站处于完全失重状态，所以与重力有关的实验都要受到影响，故B选项正确

考点：

考查完全失重

点评：

本题难度较小，在完全失重状态下，一切与重力有关的现象完全消失

2．下列关于超重与失重的说法中，正确的是（）

A．超重就是物体的重力增加了

B．失重就是物休的重力减少了

C．完全失重就是物体的重力没有了

D．不管是超重、失重或完全失重，物体所受的重力都不变

【答案】D

【解析】分析：

当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度；当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；如果没有压力了，那么就是处于完全失重状态，此时向下加速度的大小为重力加速度g．

解答：

解：

A、超重是物体对接触面的压力大于物体的真实重力，物体的重力并没有增加，所以A错误．

B、失重是物体对接触面的压力小于物体的真实重力，物体的重力并没有减小，所以B错误．

C、完全失重是说物体对接触面的压力为零的时候，此时物体的重力也不变，所以C错误．

D、不论是超重、失重，还是完全失重，物体所受的重力是不变的，只是对接触面的压力不和重力相等了，所以D正确．

故选D．

点评：

本题主要考查了对超重失重现象的理解，人处于超重或失重状态时，人的重力并没变，只是对支持物的压力变了．

3．下列关于超重与失重的说法中，正确的是-------------------------（）

A．超重就是物体的重力增加了

B．失重就是物休的重力减少了；

C．完全失重就是物体的重力没有了；

D．不论是超重、失重，还是完全失重，物体所受的重力是不变。

【答案】D

【解析】分析：

当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度；当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；如果没有压力了，那么就是处于完全失重状态，此时向下加速度的大小为重力加速度g．

解答：

解：

A、超重是物体对接触面的压力大于物体的真实重力，物体的重力并没有增加，所以A错误．

B、失重是物体对接触面的压力小于物体的真实重力，物体的重力并没有减小，所以B错误．

C、完全失重是说物体对接触面的压力为零的时候，此时物体的重力也不变，所以C错误．

D、不论是超重、失重，还是完全失重，物体所受的重力是不变的，只是对接触面的压力不和重力相等了，所以D正确．

故选D．

点评：

本题主要考查了对超重失重现象的理解，人处于超重或失重状态时，人的重力并没变，只是对支持物的压力变了．

4．我国运动员在奥运会上取得的突出成绩极大地推动了全民健身运动。

小军在校秋季运动会上以1.93m的成绩获得了高中组男子跳高冠军。

不计空气阻力，则小军

A．在下降过程中处于完全失重状态

B．离地后的上升过程中处于超重状态

C．起跳过程中，地面对他的平均支持力大于他的重力

D．起跳过程中，地面对他的平均支持力小于他的重力

【答案】AC

【解析】

试题分析：

AB、不管是上升还是下降过程中，运动员都只受重力作用，有向下的加速度，且加速度等于g，运动员处于完全失重状态；A正确B错误

CD、起跳过程中，运动员有向上的加速度，支持力大于重力；C正确D错误

故选AC

考点：

超重和失重

点评：

超重和失重的运动学特征：

超重时，加速度的方向向上；失重时，加速度的方向向下．

5．手托着书使它做下述各种情况的运动，那么，手对书的作用力最大的情况是（）

A、向下做匀减速运动B、向上做匀减速运动

C、向下做匀加速运动D、向上做匀速运动

【答案】A

【解析】对书进行受力分析：

根据牛顿第二定律加速度向上时，支持力大于重力，所以A对。

6．宇航员在绕地球作匀速圆周运动的航天飞机中，会处于完全失重状态。

则

A.宇航员不受重力作用B.宇航员不受任何力作用

C.重力为向心力D．宇航员受力平衡

【答案】C

【解析】

试题分析：

宇航员在绕地球作匀速圆周运动的航天飞机中，所以受力不平衡；虽然处于完全失重状态，但是仍然受重力作用，且由于重力充当做圆周运动的向心力，所以宇航员对支持面无作用力而处于“漂浮”状态。

选项C正确。

考点：

超重和失重状态。

7．下列实例中人处于失重状态的有（）

A．飞机起飞时飞机中的乘客

B．离开跳台后正在空中做动作的跳水运动员

C．下行电梯将要到达指定楼层时电梯中的乘客

D．沿椭圆轨道运行的飞船中的宇航员

【答案】BD

【解析】考点：

失重．

分析：

当物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力小于物体重力的现象，叫做失重，产生失重现象的条件是：

物体的加速度方向向下．

解答：

解：

A、飞机起飞时飞机中的乘客具有向上的加速度，所以乘客处于超重状态，故A错误

B、离开跳台后正在空中做动作的跳水运动员，只受重力作用，加速度向下，处于完全失重状态，故B正确

C、下行电梯将要到达指定楼层时电梯中的乘客，向下做减速运动，加速度向上，处于超重状态，故C错误

D、沿椭圆轨道运行的飞船中的宇航员，处于完全失重状态，故D正确

故选BD

8．在以加速度为a匀加速上升的电梯里，有一个质量为m的人，下述说法正确的是（）

A．人的重力为m（g+a）B．人的重力为mg

C．人对电梯的压力为m（g+a）D．人对电梯的压力为m（g-a）

【答案】BC

【解析】

试题分析：

根据牛顿第二定律则

，因此支持力为m（g+a），根据牛顿第三定律，其反作用力，人对电梯的压力应为m（g+a），所以C正确。

在整个过程中，人的重力不变，所以B正确

考点：

超重与失重

点评：

此类题型考察了利用牛顿运动定律解决问题的方法，并要注意超重失重的理解。

一般来说，加速度向上（或者有向上的分量）物体处于超重，反之物体处于失重状态。

9．用电梯将货物从六楼送到一楼的过程中，货物的v-t图象如图所示．下列说法正确的是

A．前2s内货物处于超重状态

B．货物在2s～9s内只受重力作用

C．货物在10s内的平均速度是1.7m／s

D．货物在0s～2s的加速度大于9s～10s内的加速度

【答案】C

【解析】

试题分析：

超重的运动学特征是具有向上的加速度，失重的运动学特征是具有向下的加速度．

A．前2s内货物加速向下，加速度向下，货物处于失重状态，错误；

B．货物在2s～9s内匀速运动，物体受重力和支持力作用，B错误；

C．货物在10s内的平均速度是

，C正确；

D．货物在0s～2s的加速度小于9s～10s内的加速度，D错误。

故选C。

考点：

超重失重

点评：

解决本题的关键知道超重和失重的运动学特征，知道超重和失重时，重力没有变化．

10．如图所示，老师在讲“超重与失重”时，做了一个有趣的实验：

在空雪碧瓶底四周钻几个小孔，盛满水后，让盛满水的雪碧瓶自由下落，则下落过程中可能出现的图是（）

【答案】A

【解析】

试题分析：

让盛满水的雪碧瓶自由下落，下落过程中雪碧瓶和水都做加速度为自由落体加速度的匀加速直线运动，处于完全失重状态，水与瓶之间没有线相互作用力，则水不会流出；故A正确

故选A

考点：

超重与失重

点评：

容易题。

在完全失重状态下，由重力产生的一切物理现象都会消失。

11．“神舟七号”宇宙飞船的返回舱在重返大气层时，速度可达几千米每秒．为保证返回舱安全着陆，在即将落地时要利用制动火箭使返回舱减速到某一安全值，在这段时间内（）

A．飞船处于失重状态

B．飞船处于超重状态

C．宇航员受到的重力变大了

D．宇航员受到的重力与返回舱对他的支持力相等

【答案】B

【解析】分析：

当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时，就说物体处于超重状态，此时有向上的加速度；

当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，此时有向下的加速度；

解答：

解：

即将落地时要利用制动火箭使返回舱减速到某一安全值，由此可知，此时的火箭具有向上的加速度，所以是处于超重状态，故A选项错误，B选项正确．

C、无论处于超重还是失重状态，人的重力是不变的，只是对支持物的压力变了，所以C错误．

D、火箭处于超重状态，里面的人也一样处于超重状态，那么人对返回舱压力的压力就比重力大了，返回舱对他的支持力也就要大于重力，所以D错误．

故选B．

点评：

本题主要考查了对超重失重现象的理解，人处于超重或失重状态时，人的重力并没变，只是对支持物的压力变了．

12．如图3-7-6所示，质量为M的框架放在水平地面上，一根轻质弹簧的上端固定在框架上，下端拴着一个质量为m的小球，在小球上下振动时，框架始终没有跳起地面.当框架对地面压力为零的瞬间，小球加速度的大小为（）

图3-7-6

A.gB.

C.0D.

【答案】D

【解析】当框架对地面的压力为零的瞬间，弹簧对框架的向上的力为Mg，此时弹簧对小球向下的力也为Mg，对小球来说，受到的合力为（M＋m）g，所以，小球加速度的大小为（M＋m）g/m.

13．关于超重和失重的下列说法中，正确的是（　　）

A．超重就是物体所受的重力增大了，失重就是物体所受的重力减少了

B．物体做自由落体运动时处于完全失重状态，做自由落体运动的物体不受重力作用

C．物体具有向上的速度时处于超重状态，物体具有向下的速度时处于失重状态

D．物体处于超重或失重状态时，物体的重力始终存在且不发生变化

【答案】D

【解析】

试题分析：

超重和失重指的是仪器视重大于物体实重，并不是物体重力发生变化。

当加速度向上时物体处于超重，向下时处于失重，因此此答案为D

考点：

超重和失重

点评：

本题考查了对超重失重现象的理解和判断。

可以根据加速度方向来判断物体处于超重或失重状态。

14．如图所示，水平桌面上放有一个盛着水的容器，水中有一个木球被细绳系在容器底部，若细绳断开，则木球在水中上升的过程中，水平桌面受到的压力大小将（）

A．不变B．增大C．减小D．先增大后减小

【答案】C

【解析】

试题分析：

木球向上走，水向下运动，以整体为研究对象，整体的重心加速下降，所以整体处于失重状态，支持力减小

考点：

考查超重和失重的概念

点评：

难度较小，加速度的方向决定超重还是失重，本题容易忽略水的运动

15．如图所示，一人站在电梯中的体重计上，随电梯一起运动。

下列各种情况中，体重计的示数最大的是

A．电梯匀减速上升，加速度大小为1.0m/s2

B．电梯匀减速下降，加速度大小为1.0m/s2

C．电梯匀加速上升，加速度大小为0.5m/s2

D．电梯匀加速下降，加速度大小为0.5m/s2

【答案】B

【解析】

试题分析：

当升降机的加速度向上且有较大的加速度值时，人发生超重现象时体重计的读数最大，选项B中，根据

，解得F=mg+ma.，此时体重计读数最大。

考点：

超重和失重的知识。

16．一个人站在体重计的测盘上，在人下蹲的过程中，指针示数变化应是（）

A．先小于体重，后大于体重，最后等于体重

B．先大于体重，后小于体重，最后等于体重

C．先小于体重，后等于体重

D．先大于体重，后等于体重

【答案】A

【解析】人下蹲的过程经历了向下加速、向下减速和静止这三个过程。

在加速向下时，人获得向下的加速度a，由牛顿第二定律得：

mg-FN=ma

FN=m（g-a）

由此可知弹力FN将小于重力mg。

在向下减速时，人获得向上的加速度a，由牛顿第二定律得：

FN-mg=ma

FN=m（g+a）>mg

由此可知弹力FN将大于重力mg。

当人静止时，FN=mg，FN将等于重力mg。

故正确答案为A。

17．如图3-7-3所示，滑轮的质量不计，已知三个物体的质量关系是：

m0＝m2＋m3，这时弹簧秤的读数为T.若把物体m2从右边移到左边的物体m1上，弹簧秤的读数T将（）

图3-7-3

A.增大B.减小C.不变D.无法判断

【答案】B

【解析】

（1）若仅需定性讨论弹簧秤读数T的变化情况，则当m2从右边移到左边后，左边的物体加速下降，右边的物体以大小相同的加速度加速上升，由于m1＋m2＞m3，故系统的重心加速下降，系统处于失重状态，因此T＜（m1＋m2＋m3）g.

而m2移至m1上后，由于左边物体m1、m2加速下降而失重，因此跨过滑轮的连线张力T0＜（m1＋m2）g；由于右边物体m3加速上升而超重，因此跨过滑轮的连线张力T0＞m3g.

（2）若需定量计算弹簧秤的读数，则将m1、m2、m3三个物体组成的连接体使用隔离法，求出其间的相互作用力T0，而弹簧秤读数T＝2T0，即可求解.

18．下列现象中物体处于超重状态的是（）

A．汽车过拱桥桥顶时

B．单摆摆球过最低点时

C．随电梯减速下降的物体

D．绕椭圆轨道运动的卫星过近地点时

【答案】BC

【解析】略

19．姚明成为了NBA的一流中锋，给中国人争得了更多的荣誉和更多的尊敬，让更多的中国人热爱上篮球这项运动．姚明某次跳起过程可分为下蹲，蹬地，离地上升，下落四个过程，如图3－6－6，下列关于蹬地和离地上升两过程的说法正确的是（设蹬地的力为恒力）（　　）

图3－6－6

A．两过程中姚明都处在超重状态

B．两过程中姚明都处在失重状态

C．前过程为超重，后过程不超重也不失重

D．前过程为超重，后过程为完全失重

【答案】：

D

【解析】蹬地过程中人向上加速，即

，所以地面对人的支持力

，姚明处于超重状态，离地上升过程中做减速运动，即加速度为g，人处于完全失重状态，D正确。

20．在一次学校田径运动会上，小明同学以背越式成功地跳过了1.90米的高度，打破校运会记录，如右图。

若忽略空气阻力，g取10m/s2。

则下列说法正确的是（）

A．小明下降过程中处于失重状态

B．小明起跳以后在上升过程中处于超重状态

C．小明起跳时地面对他的支持力大于他的重力

D．小明起跳以后在下降过程中重力消失了

【答案】AC

【解析】小明起跳和落在软垫上减速，加速度向上，处于超重状态；在空中时，无论是上升，还是下降，都处于完全失重状态，但重力不会改变，则AC正确。

21．2011年7月20日，姚明宣布退役，9年NBA生涯让他成为世界一流中锋，给中国人争得了荣誉，也让更多的青少年爱上了篮球这项运动。

姚明某次跳起投篮可分为下蹲、蹬地（加速上升）、离地上升、下落四个过程，忽略空气阻力，下列关于蹬地和离地上升两个过程的说法正确的是

A．两过程中姚明都处于超重状态B．两过程中姚明都处于失重状态

C．前过程为超重，后过程为失重D．前过程为失重，后过程为超重

【答案】C

【解析】蹬地时支持力大于重力，具有向上的加速度超重，离地之后只受重力，加速度为g且向下，即完全失重，所以选C

22．下列关于超重和失重现象的描述中正确的是

A．电梯正在减速上升，在电梯中的乘客处于超重状态；

B．磁悬浮列车在水平轨道上加速行使时，列车上的乘客处于超重状态；

C．荡秋千时秋千摆到最低位置时，人处于失重状态；

D．“神舟”六号飞船在绕地球做圆轨道运行时，飞船内的宇航员处于完全失重状态。

【答案】D

【解析】只要加速度向上就是超重，加速度向下就是失重，电梯正在减速上升，加速度向下，应为失重状态，A错；磁悬浮列车在水平轨道上加速行使时，竖直加速度为零，B错；荡秋千时秋千摆到最低位置时，加速度即为向心加速度，方向指向圆心，竖直向上，为超重，C错；D对；

23．下列实例中属于超重的是（）

A.汽车驶过拱形桥顶端时B.荡秋千的小孩通过最低点时

C.跳水运动员被跳板弹起,离开跳板向上运动时D.绕地球作圆周运动的人造卫星

【答案】B

【解析】

24．如图3-7-2所示，在一升降机中，物体A置于斜面上，当升降机处于静止状态时，物体A恰好静止不动，若升降机以加速度g竖直向下做匀加速运动时，以下关于物体受力的说法中正确的是（）

图3-7-2

A.物体仍然相对斜面静止，物体所受的各个力均不变

B.因物体处于失重状态，所以物体不受任何力作用

C.因物体处于失重状态，所以物体所受重力变为零，其他力不变

D.物体处于失重状态，物体除了受到的重力不变以外，不受其他力的作用

【答案】D

【解析】当物体以加速度g向下做匀加速运动时，物体处于完全失重状态，其视重为零，因而支持物对其的作用力亦为零；处于完全失重状态的物体，地球对它的引力即重力依然存在.

25．一个质量为m的人乘坐电梯，当电梯以加速度a竖直向下匀减速下降时，下列说法正确的是（）

A．人的重力为mg

B．人的重力为m（g+a）

C．人对电梯的压力大小为m（g−a）

D．人对电梯的压力大小为m（g+a）

【答案】AD

【解析】

试题分析：

AB、人的重力与运动状态无关；A正确B错误

CD、由于电梯向下减速运动，有向上的加速度，根据牛顿第二定律

，可得

；C错误D正确

故选AD

考点：

超重与失重

点评：

不论是超重、失重，还是完全失重，物体所受的重力是不变的，只是对接触面的压力不和重力相等了。

26．下列哪个说法是正确的？

A． 体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态

B． 蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态

C． 举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间处于超重状态

D．游泳运动员仰卧在水面上静止不动时处于失重状态

【答案】B

【解析】

试题分析：

当加速度方向向上时，人处于超重状态，当加速度向下时，人处于失重状态． 蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态．故B正确．

故选B．

考点：

超重和失重．

点评：

解决本题的关键掌握超失重的运动学特点，关键看加速度的方向；还可以根据物体对支撑面压力或对悬挂物的拉力与重力进行比较判断超失重．

27．下列关于超重和失重现象的描述中正确的是：

A．电梯正在减速上升，在电梯中的乘客处于超重状态；

B．磁悬浮列车在水平轨道上加速行使时，列车上的乘客处于超重状态；

C．荡秋千时秋千摆到最低位置时，人处于超重状态；

D．“神舟”六号飞船在绕地球做圆轨道运行时，飞船内的宇航员处于完全失重状态。

【答案】CD

【解析】略

28．美国宇航局计划2025年前载人登陆小行星，图为畅想登陆小行星的宇航员。

为训练宇肮员能在失重状态下工作和生活，需要创造一种失重的环境。

在地球表面附近，当飞机模拟某些在重力作用下的运动时，就可以在飞机座舱内实现短时间的完全失重状态。

现要求一架飞机在速度大小为v1=500m/s时进人失重状态试验，在速度大小为v2=1000m/s时退出失重状态试验。

重力加速度为g=10m/s2,下列说法错误的是

A.可以是飞机模拟斜抛运动

B.可以是飞机模拟向下的减速运动

C.如果是竖直上抛运动，可计算失重时间是150s

D.如果是竖直下抛运动可计算失重时间是50s

【答案】B

【解析】

试题分析：

当飞机作加速度的大小为重力加速度g，方向竖直向下的匀加速运动时，座舱内的人便处于完全失重状态。

这种运动可以是飞机模拟无阻力下的竖直下抛运动或竖直上抛运动，也可以是斜抛运动；如果是竖直上抛运动，可计算时间是

150秒，如果是竖直下抛运动可计算时间是

50秒，因此只有选项B错误。

考点：

此题考查超重失重；竖直上抛和竖直下抛运动的规律。

29．（4分）一艘宇宙飞船在预定轨道上做匀速圆周运动，在该飞船的密封舱内，下列实验能够进行的是（　　）

【答案】C（4分）

【解析】

试题分析：

飞船在预定轨道上做匀速圆周运动，飞船内的一切物体都处于完全失重状态，与重力有关的现象现象都消失，利用重力来工作就不能使用；废水过滤、小球的摆动、血浆和血细胞的分层都要利用重力工作，故都无法进行；只有探究感应电流的实验可以进行，故选C。

考点：

本题考查了超重与失重、卫星的运动规律。

30．站在电梯上的人，当电梯竖直减速下降时，下面说法正确的是

A．电梯对人的支持力小于人对电梯的压力

B．电梯对人的支持力等于人对电梯的压力

C．电梯对人的支持力小于人的重力

D．电梯对人的支持力大于人的重力

【答案】BD

【解析】

试题分析：

AB、电梯对人的支持力和人对电梯的压力是一对作用力和反作用力，等大反向；A错误B正确

CD、当电梯竖直减速下降时，由向上的加速度，电梯力的人处于超重状态，电梯对人的支持力大于人的重力；C错误D正确

故选BD

考点：

超重和失重

点评：

当物体有向上加速度是，物体处于超重状态，有向下的加速度时处于失重状态，与物体运动方向无关。

人处于超重或失重状态时，人的重力并没变，只是对支持物的压力变了。

31．如图所示，斜面体M始终处于静止状态，当物体m沿斜面滑动时有（）

A.匀速下滑时，M对地面压力等于（M+m）g

B.加速下滑时，M对地面压力小于（M+m）g

C.减速下滑时，M对地面压力大于（M+m）g

D.M对地面压力始终等于（M+m）g

【答案】ABC

【解析】

试题分析：

如果物体匀速滑动，则整体处于平衡状态，所以M对地的压力大小等于两者重力大小之和，故A正确，

若物体加速下滑，则加速度向下，物体处于失重状态，故m对M的作用力小于M的重力，故M对地的压力大小小于两者重力大小之和，B正确，

若物体减速下滑，则加速度向上，物体处于超重状态，故m对M的作用力大于M的重力，故M对地的压力大小大于两者重力大小之和，C正确，D错误

故选ABC

考点：

考查了失重超重

点评：

当物体的加速度向下，则物体处于失重状态，当物体的加速度向上，物体处于超重状态，当物体的加速度为g，则物体处于完全失重状态

32．在云南省某些地方到现在还要依靠滑铁索过江，若把这滑铁索过江简化成图的模型，铁索的两个固定点A、B在同一水平面内，AB间的距离为L=80m，绳索的最低点离AB间的垂直距离为h=8m，若把绳索看做是圆弧，已知一质量m=52kg的人借助滑轮（滑轮质量不计）滑到最低点的速度为10m/s，（取g＝10m/s2）那么（）

A.人在整个绳索上运动可看成是匀速圆周运动

B.人在滑到最低点时速度最大，重力的瞬时功率最大

C.人在滑到最低点时对绳索的压力为570N

D.在滑到到最低点时人处于失重状态

【答案】C

【解析】

试题分析：

人借助滑轮下滑过程中，速度大小是变化的，所以人在整个绳索上运动不能看成匀速圆周运动．故A错误．重力方向竖直向下，而在最低点的速度方向水平，与重力方向垂直，所以此时重力的瞬时功率为0，故B错误．对人研究：

根据牛顿第二定律得：

，得到

，代入解得人在滑到最低点时绳索对人支持力

，根据牛顿第三定律得知，人在滑到最低点时对绳索的压力为570N．故C正确．由C项得知，在滑到最低点时人对绳索的压力大于人的重力，人处于超重状态，故D错误．故选C

考点：

本题考查了向心力、牛顿第二定律、牛顿第三定律、超重和失重．

33．质量相等的两个质点A、B在拉力作用下从同一地点沿同一直线竖直向上运动的v-t图像如图所示，下列说法正确的是

A．t2时刻两个质点在同一位置

B．0-t2时间内两质点的平均速度相等

C．0-t2时间内A质点处于超重状态

D．在t1-t2时间内质点B的机械能守恒

【答案】C

【解析】

试题分析：

由v-t图像可知，t2时刻两个物体的速度相等，但位置不同，A错误，v-t图像中