【精准解析】高中物理必修1课时分层作业18超重与失重

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课时分层作业(十八)　超重与失重

(时间：40 分钟　分值：100 分)

(15 分钟　50 分)

一、选择题(本题共 6小题，每小题 6分)

1．(多选)原来做匀速运动的升降机内，有一被伸长的弹簧

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(　　)

A．加速上升

B．减速上升

C．加速下降

D．减速下降

BC　[物体 A原来静止，说明物体在水平方向和竖直方向都受力平衡，水平

方向摩擦力与弹簧的弹力相平衡，竖直方向支持力与重力相平衡．现在发现物体

A被拉向右方，说明滑动摩擦力小于弹簧的拉力，而滑动摩擦力又与正压力(或支

持力)成正比，所以是支持力减小了，从而得出结论：物体 A处于失重状态，即有

向下的加速度，故做向上减速或向下加速运动，所以 A、D不正确．]

2．如图所示，在台秤的托盘上放一个支架，支架上固定一

电磁铁 A，电磁铁 A的正下方有一铁块 B，电磁铁 A不通电时，台

秤的示数为 G.某时刻接通电源，在铁块 B被吸引起来的过程中，

台秤的示数将 (　　)

A．不变　　　　　　 B．变大

C．变小 D．忽大忽小

B　[很多同学认为，当铁块 B被吸起时脱离台秤，所以对台秤的压力消失，

台秤的示数减小，从而错选 C.其实，铁块 B被吸起的过程是铁块 B加速上升的过

程，处于超重状态，即整体处于超重状态，所以整体对托盘的压力大于整体的重

力．故选项 B正确．]

3．如图所示，小球的密度小于水的密度，球固定在弹簧的上

端，弹簧的下端固定于杯底，它们完全浸没在水中，当装置静止时，弹簧的伸长

量为 Δx，当整个装置自由下落时，弹簧的伸长量将(　　)

A．仍为 Δx　　　　 B．小于 Δx

C．大于 Δx D．等于零

D　[当整个装置自由下落时，球、水都处于完全失重状态，水对球的浮力为

零，球对弹簧的压力为零，所以 Δx＝0，弹簧恢复到原长，故选项 D正确．]

4．(多选)“蹦极”是一项非常刺激的运动，某人身系弹性绳由高

空P点自由下落，图中 a点是弹性绳的原长位置，c点是人所能到达的

最低点，b点是人静止悬吊着时的平衡位置，人从 P点落下到最低点 c的

过程中 (　　)

A．人在 Pa 段做自由落体运动，处于完全失重状态

B．在 ab 段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态

C．在 bc 段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态

D．在 c点，人的速度为 0，其加速度为 0

AB　[根据题中所提供的信息，把物理情景转化为一种物理模型，分析人的

运动过程，结合超重、失重的概念来处理．人从 P点到 c点的过程中，Pa 段做自

由落体运动，加速度为 g，方向竖直向下，处于完全失重状态，选项 A正确；ab

段做加速度逐渐减小的加速运动，加速度方向向下，处于失重状态，选项 B正确；

bc 段做加速度逐渐增大的减速运动，加速度方向向上，处于超重状态，选项 C错

误；在 c点，拉力大于重力，加速度不为 0，选项 D错误．]

5．(多选)如图所示是某同学站在力板传感器上做下蹲 —

起立的动作时记录的压力 F随时间 t变化的图线．由图线可

知该同学 (　　)

A．体重约为 650 N

B．做了两次下蹲—起立的动作

C．做了一次下蹲—起立的动作，且下蹲后约 2 s 起立

D．下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态

AC　[当该同学站在力板传感器上静止不动时，其合力为零，即压力读数恒

等于该同学的体重值，由图线可知：该同学的体重约为 650 N，A正确；每次下

蹲，该同学都将经历先向下做加速(加速度方向向下)、后减速(加速度方向向上)的

运动，即先经历失重状态，后经历超重状态，读数 F先小于体重，后大于体重；

每次起立，该同学都将经历先向上做加速(加速度方向向上)、后减速(加速度方向

向下)的运动，即先经历超重状态，后经历失重状态，读数 F先大于体重，后小于

体重．由图线可知 C正确，B、D错误．]

6．某同学为了研究超重和失重现象，将重为 50 N 的物

体带进竖直升降的电梯中，放置在压力传感器的水平载物面

上，电梯由启动到停止的过程中，测得压力(F)－时间(t)变化

的图像如图所示，设在 t1＝3 s 和t2＝8 s 时电梯的速度分别为

v1和v2，由此他做出判断 (　　)

A．电梯在上升，v1>v2

B．电梯在上升，v1<v2

C．电梯在下降，v1<v2

D．电梯在下降，v1>v2

B　[ 物体最后静止时对地面的压力等于重力，所以根据牛顿第二定律可知，

0～4 s 电梯向上加速，4～14 s 匀速，14～18 s 向上减速，18 s 后静止．在t1＝3 s

时物体仍然做加速运动，所以 t1时刻的速度小于 t＝4 s 时的速度，而t2＝8 s 时电

梯的速度等于 t＝4 s 时的速度，所以 v1<v2，故选 B.]

二、非选择题(14 分)

7．质量为 60 kg 的人，站在升降机中的体重计上，升降机做下列各种运动时，

体重计的读数是多少？(g取10 m/s2)

(1)升降机匀速上升；

(2)升降机以 4 m/s2的加速度加速上升；

(2)升降机以 5 m/s2的加速度加速下降．

[解析]　人站在升降机中，体重计上受力情况如图所示．

(1)当升降机匀速上升时，a＝0

由牛顿第二定律知，N－mg＝0

所以 N＝mg＝600 N

由牛顿第三定律，人对体重计的压力，即体重计的示数为

600 N.

(2)当升降机以 4 m/s2的加速度加速上升时，有N－mg＝ma

所以 N＝m(g＋a)＝840 N

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