4.6 超重和失重（分层作业）【含答案解析】高一物理同步备课系列（人教版2019必修第一册）.docxVIP

第6节超重和失重

超重和失重条件应用

1．某人站在电梯内的台秤上。在下列四种情形中，台秤示数最大的是（）

A．电梯加速上升 B．电梯减速上升 C．电梯加速下降 D．电梯匀速上升

【答案】A

【详解】电梯加速上升，加速度向上，超重；电梯减速上升时，加速度向下，失重；电梯加速下降时，加速度向下，失重；电梯匀速上升时，既不超重也不失重，则四种情形中，台秤示数最大的是A。故选A。

2．在电梯内放一体重计，电梯静止时，小花站在体重计上示数为50kg，电梯运动过程中，某段时间内小花发现体重计示数如图所示，在这段时间内下列说法正确的是（????）

A．电梯一定竖直向上加速运动 B．电梯一定竖直向下加速运动

C．小花所受的重力变小了 D．电梯的加速度大小为，方向竖直向下

【答案】D

【详解】电梯静止时，体重计示数为50kg，说明小强同学的质量为50kg，某段时间内小花发现体重计示数为40kg，根据牛顿第二定律可得解得方向竖直向下；这段时间电梯可能竖直向上减速或竖直向下加速，小花处于失重状态，但重力保持不变。故选D。

完全失重现象

3．现在很多智能手机都可以测量重力加速度。沈阳某高中学生打开测量加速度的APP，用手掌水平托住手机，点击“?”后，让手机迅速脱离手掌而自由下落，然后接住手机，观察到手机显示的加速度值为。已知沈阳地区的重力加速度为，则手机在脱离手掌到被接住的过程中（）

A．手机一直处于失重状态

B．手机一直处于超重状态

C．手机先处于失重状态后处于超重状态D．手机先处于完全失重状态后处于超重状态

【答案】C

【详解】手机迅速脱离手掌而自由下落，手机显示的加速度值为，小于沈阳地区的重力加速度为，则手机处于失重状态，后来手机被接住手机做减速运动，此时手机的加速度向上，属于超重状态。

故选C。

4．如图所示，一个盛水的容器底部有一小孔。静止时用手指堵住小孔不让它漏水，假设容器在下述几种运动过程中始终保持平动，且忽略空气阻力，下列说法正确的是（）

A．容器自由下落时，小孔向下漏水

B．将容器竖直向上抛出，容器向上运动时，小孔向下漏水

C．将容器水平抛出，容器在运动中小孔向下漏水

D．将容器斜向上抛出，容器在运动中小孔不向下漏水

【答案】D

【详解】无论容器是自由下落还是向哪个方向抛出，都是只在重力作用下的运动，处于完全失重状态，水和容器的运动状态相同，它们之间没有相互作用，水不会从小孔中漏出。故选D。

与超重和失重有关的图像问题

5．如图甲所示，质量为m=60kg的同学，双手抓住单杠做引体向上。他的重心的速率随时间变化的图像如图乙所示，g取10m/s2，由图像可知（）

??A．t=0.4s时，他正处于失重状态

B．t=0.5s时，他的加速度约为3m/s2

C．t=1.1s时，他受到单杠的作用力的大小约为600N

D．t=1.5s时，他正处于超重状态

【答案】C

【详解】A．t=0.4s时他向上加速运动，加速度方向向上，他处于超重状态，A错误；

B．根据速度-时间图像斜率表示加速度可知，t=0.5s时，由知他的加速度约为0.3m/s2，B错误；

C．t=1.1s时他的速度达到最大值，v-t图线斜率为零，表示加速度为0，他受到的单杠的作用力刚好等于重力600N，C正确；

D．t=1.5s时他向上做减速运动，加速度方向向下，他处于失重状态，D错误。故选C。

6．如图甲所示，在升降机的顶部装了一个能够显示拉力大小的传感器，传感器下方挂上一轻质弹簧，弹簧下端挂一个质量为m的小球，若升降机在匀速运行过程中突然停止，并以此时为零时刻，在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力F随时间t的变化关系如图乙所示，g为重力加速度，则（）

A．升降机停止前在向下运动

B．0~t1时间内小球处于失重状态，速率不断增大

C．t2~t3时间内小球处于超重状态，速率不断减小

D．t3~t4时间内小球处于超重状态，速率不断减小

【答案】C

【详解】A．升降机在匀速运行过程中突然停止，由于惯性，小球会继续沿着原来的运动方向运动一段时间，弹簧处于伸长状态，时间内，小球处于失重状态，弹簧弹力由mg减小为0，说明弹簧逐渐恢复原长，升降机停止前在向上运动，小球在继续向上运动，A错误；

B．时间内，拉力小于重力，小球处于失重状态，加速度的方向向下，与速度反向，则速度逐渐减小，B错误；

CD．同理分析可得：时间内，小球向上减速，加速度方向一直向下，小球处于失重状态；时间内，小球向下加速，加速度方向一直向下，小球处于失重状态；时间内，小球向下减速，加速度方向一直向上，小球处于超重状态；时间内，小球向上加速，加速度方向一直向上，小球处于超重状态，C正确，D错误。故选C。

7．电梯的顶部挂有一个弹簧秤，秤下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数为，在某时刻电梯中的