2024-2025高中物理人教版必修题型分组提高巩固练习第6节 超重和失重 （解析版）.docx

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第6节超重和失重

超重和失重

1．如图所示，质量为m的游客乘坐环形座舱（套装在竖直柱子），由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下，落到一定位置时，制动系统启动，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的位置时开始制动做匀减速运动．不计空气阻力，重力加速度为g，则此过程中下列说法中正确的是（）

A．当座舱落到离地面50m时，座舱对游客的作用力大小等于mg

B．当座舱落到离地面50m时，座舱对游客的作用力大小大于mg

C．当座舱落到离地面20m时，座舱对游客的作用力大小大于mg

D．当座舱落到离地面20m时，座舱对游客的作用力大小小于mg

【答案】C

【详解】AB．当座舱落到离地面50m时，座舱处于自由落体过程中，所以座舱对游客的作用力大小等于0，故AB错误；

CD．当座舱落到离地面20m时，制动系统已启动，座舱匀减速下落，游客处于超重状态，所以座舱对游客的作用力大小大于mg，C正确，故D错误。

故选C。

2．全国2023年跳水冠军赛上，谢思場、王宗源摘得男子双人3米板冠军，如图所示为比赛时的精彩瞬间。若不计空气阻力，在运动员离开跳板至到达水下最低点过程中，下列说法正确的是（）

A．运动员与水接触后便立即开始减速

B．运动员在向下运动时，一直处于失重状态

C．运动员在向上运动时，一直处于超重状态

D．入水过程中，水对运动员的作用力与运动员对水的作用力一定大小相等

【答案】D

【详解】A．运动员刚入水时，水的阻力小于重力，运动员继续向下加速运动，当入水一定深度后，阻力大于重力，运动员开始向下减速运动，故A错误；

B．运动员在向下运动入水一段时间后，水对人的作用力大于重力后，运动员的加速度向上，运动员处于超重状态，故B错误；

C．运动员在上升过程只受重力，加速度方向向下，运动员处于失重状态，故C错误；

D．水对运动员的作用力和运动员对水的作用力是作用力和反作用力，所以二者大小是相等的，故D正确。

故选D。

3．电梯天花板上固定一弹簧测力计，测力计下挂一重物。电梯静止时，测力计读数为50N。若电梯向下运动时，测力计读数恒为45N，则此时电梯做（）

A．匀速运动 B．匀加速运动 C．匀减速运动 D．变加速运动

【答案】B

【详解】电梯静止时，测力计读数为50N，则物体的重力为

若电梯向下运动时，测力计读数恒为45N，说明弹簧的弹力小于物体的重力，物体的合力向下不变，加速度恒定向下，所以电梯向下做匀加速运动，B正确。

故选B。

4．天问一号着陆器在成功着陆火星表面的过程中，经大气层290s的减速，速度从减为；打开降落伞后，经过90s速度进一步减为；与降落伞分离，打开发动机减速后处于悬停状态，经过对着陆点的探测后平稳着陆。若整个运动可视为竖直向下运动，则着陆器（????）

A．打开降落伞前，只受到气体阻力的作用

B．打开降落伞至分离前，处于失重状态

C．打开降落伞至分离前，受到的合力方向竖直向上

D．悬停状态中，发动机喷火的反作用力与气体阻力是平衡力

【答案】C

【详解】A．打开降落伞前，在大气层中做减速运动，则着陆器受大气的阻力作用以及火星的引力作用，选项A错误；

B．打开降落伞至分离前，飞船减速下降，加速度向上，处于超重状态，选项B错误；

C．打开降落伞至分离前，加速度向上，则受到的合力方向竖直向上，选项C正确；

D．悬停状态中，发动机喷火的反作用力是气体对发动机的作用力，它和飞船的重力是平衡力，选项D错误。

故选C。

5．静止的电梯中有一盛水容器，水中浮着一木块，如图所示。当电梯向上做匀加速运动时，木块浸入水中的深度怎样变化（）

A．变浅 B．变深

C．不变 D．无法判断

【答案】C

【详解】当电梯静止时，木块受到浮力、重力作用。设木块的质量为m，它排开水的体积为V排，由平衡条件得

F浮=ρ水gV排=mg

解得

ρ水V排=m

当电梯匀加速上升时，木块仍受到浮力、重力作用，设此时木块排开水的体积为V排，由牛顿第二定律得

F浮-mg=ma

又由于

F浮=ρ水（g+a）V排

所以

ρ水V排=m

可知

V排=V排

即电梯加速上升时木块相对于水面的位置不变。

故选C。

6．（多选）几位同学为了探究电梯起动和制动时的运动状态变化情况，他们将体重计放在电梯中，一位同学站在体重计上，然后乘坐电梯从1层直接到10层，之后又从10层直接回到1层．用照相机进行了相关记录，如图所示．图1为电梯静止时体重计的照片，图2、图3、图4和图5分别为电梯运动过程中体重计的照片．根据照片推断正确的是（）

A．根据图2推断电梯一定处于加速上升过程，电梯内同学可能处于超重状态

B．根据图3推断电梯一定处于减速下降过程，电梯内同学可能处于失重状态