超重和失重 同步练习题 一、单选题 1．如图所示，一同学在家中称体重，她稳定站立时体重计示数为 G0 ，之后她发现“下蹲” “起立”过程中，体重计示数是变化的，请根据学过的超重、失重知识，判断以下说法正确 的是（　　） G0 A．整个“下蹲”过程，体重计的示数一直小于 B．整个“起立”过程，体重计的示数一直大于 C．整个“起立”过程，体重计的示数先小于 G0 G0 ，出现失重现象 ，出现超重现象 后大于 G0 D．“起立”或“下蹲”过程中，都能出现超重、失重现象 2．下列现象中属于失重现象的是（　　） A．电梯加速下降 B．电梯加速上升 C．电梯匀速上升 D．电梯减速下降 1 3．如图所示，质量为 m 的小球挂在电梯的天花板上。电梯在以大小为 3 g 的加速度向下加 速运动，小球（ ） 1 A．处于失重状态，所受拉力为 mg 3 B．处于失重状态，所受拉力为 2 mg 3 1 C．处于超重状态，所受拉力为 mg 3 D．处于失重状态，所受拉力为 4 mg 3 4．游乐园中，游客乘坐加速和减速的升降机，可以体会超重与失重的感觉，下列描述正确 的是（　　） A．当升降机加速上升时，游客处于失重状态 B．当升降机减速下降时，游客处于超重状态 C．当升降机减速上升时，游客处于超重状态 D．当升降机加速下降时，游客处于超重状态 5．小明住的楼房中有一部电梯，小明利用所学物理知识估测电梯在加速和减速过程中的加 速度。方法如下：用测力计悬吊一个重物，保持测力计相对电梯静止，测得电梯上升过程 中，加速时测力计读数为 G1，减速时为 G2。小明了解到该电梯加速和减速过程的加速度大 小是相同的。由此，请估算电梯变速运动时加速度大小（重力加速度为 g）（　　） G1  G2 g A． G1  G2 G1 g B． G1  G2 G2 g C． G1  G2 G1  G2 g D． G1  G2 6．质量为 m 的物体，用细绳挂在电梯的天花板上。当电梯以 0.2g 的加速度竖直加速下降 时，细绳对物体的拉力大小将（　　） A．小于重力 B．等于重力 C．大于重力 D．等于零 7．2021 年 10 月 16 日 0 时 23 分，搭载神舟十三号载人飞船的长征二号 F 遥十三运载火箭 成功发射，顺利将翟志刚、王亚平、叶光富 3 名航天员送入太空。对于火箭在加速上升的 过程中，下列说法正确的是（　　） A．火箭受到的合力方向竖直向下 B．飞船内的宇航员处于超重状态 C．火箭受到的重力与空气对火箭的作用力是一对相互作用力 D．飞船内的宇航员对椅子的压力与椅子对宇航员的弹力是一对平衡力 8．如图所示，将物体 A 放在容器 B 中，以某一速度把容器 B 竖直上抛，不计空气阻力，运 动过程中容器 B 的底面始终保持水平，则以下说法正确的是（　　） A．容器 B 上升过程中，物体 A 对 B 有压力，下降过程中，压力等于零 B．容器 B 上升到最高点的时候，物体 A 对 B 有压力 C．不论容器 B 上升还是下降，物体 A 对 B 都有压力 D．不论容器 B 上升还是下降，物体 A 对 B 的压力都等于零 二、多选题 9．如图，用手托着一个苹果将其向上抛出，苹果上升一段高度后下落，又被轻轻地接住， 不计空气阻力，则（　　） A．苹果在上升过程中离手前处于超重状态 B．苹果在上升过程中离手前的速度越来越大 C．苹果在上升过程中速度先增大后减小 D．苹果未与手接触的过程中均处于完全失重状态 10．东京奥运会于 2021 年 8 月 8 日落下帷幕，中国体育代表团取得了 38 枚金牌、32 枚银 牌和 16 枚铜牌的好成绩．精彩的奥运赛场也蕴含了丰富的物理学知识，下列关于奥运赛场 中的一些说法，正确的是（　　） A．摔跤运动员适当增加体重能增大其惯性 B．跳远运动员助跑能增大其起跳时的惯性 C．体操运动员单杠比赛下法前腾空的整个过程中运动员始终处于失重状态 D．举重运动员推动杠铃上升的整个过程中杠铃始终处于超重状态 11．大型商场为了方便顾客上下楼，都会安装自动扶梯。扶梯可以分为两大类，一种有台 阶，另一种无台阶，如图所示。在没有顾客乘行时，这两种自动扶梯都以较小的速度匀速 运行，当有顾客乘行时自动扶梯经过先加速再匀速两个阶段运行。则电梯在运送顾客上楼 的整个过程中（　　） A．顾客始终处于超重状态 B．在图甲中，扶梯由加速转为匀速时乘客所受摩擦力减小 C．在图乙中，顾客始终受到三个力作用 D．在图乙中，顾客对扶梯作用力的方向先指向后斜下方，再竖直向下 12．如图所示，左图为大型游乐设备升降机，右图为其结构简图。升降机由静止开始从 a 位置自由下落到 b 位置，再从 b 位置开始以恒力制动竖直下落到 c 位置停下。已知升降机 和游客的总质量为 m，ab 高度差为 2h，bc 高度差为 h，重力加速度为 g，忽略空气阻力， 则（　　） A．升降机从 a 到 b 与从 b 到 c 过程运动的时间之比为 2：1 B．升降机从 a 到 b 与从 b 到 c 过程运动的加速度大小之比为 1：2 C．从 a 到 b，升降机座椅对游客的作用力为游客重力的 2 倍 D．从 b 到 c，升降机座椅对游客的作用力为游客重力的 3 倍 三、填空题 13．质量为 1kg 的物体放在电梯内的台秤上，若电梯以 2m/s2 加速度匀加速上升，台秤读数 为______N，若电梯以 2m/s 匀速下降，台秤读数为_____N（取 g=10m/s2） 14．某实验小组利用 DIS 系统在电梯内研究超重和失重现象。他们在电梯地板上放置一个 压力传感器，在传感器上放一个物块，如图甲所示。电梯从底层到达顶层的过程中，计算 机显示出传感器所受压力大小随时间变化的关系如图乙所示。则从图乙中可以知道该物块 的重力为____N，物块处于超重状态的时间段为____，处于失重状态的时间段为____。 2 15．如图所示，一质量为 60kg 的人站在商场的电梯上，当电梯以 a=3m/ s 的加速度沿倾角   37o 的斜面加速向下运动时，人处_____状态（选填"超重"或"失重"），该人受到的支持 力大小为_____N，该人受到的摩擦力大小为_____N。（g=10m/s2） 四、解答题 16．美国国家航空航天局（NASA）有一项面向大学生的“微重力学生飞行挑战计划”，学生 以团队形式提交自己设计的微重力实验方案，获胜的队伍会受邀到约翰逊航天中心，乘坐 飞机到达 9000m 高空，然后飞机由静止开始下落，以模拟微重力环境。下落过程中飞艇所 受空气阻力为其重力的 0.04 倍。这样，可以获得持续约 25s 之久的失重状态，大学生们便 在这段时间内进行关于微重力影响的实验。紧接着，飞艇又做匀减速运动。若飞艇离地面 的高度不得低于 500m ，重力加速度 g 取 10m / s 。试求： 2 （1）飞艇在 25s 内下落的高度。 （2）在飞艇后来的减速过程中，大学生对座位的压力是重力的多少倍。 17．某人在以 a＝0.5m/s2 的加速度匀加速下降的升降机中最多可举起 m1＝90kg 的物体，则 此人在地面上最多可举起多少千克的物体？若此人在一匀加速上升的升降机中最多能举起 m2＝40kg 的物体，则此升降机上升的加速度为多大？（g 取 10m/s2） 18．一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重。既新奇又刺激，很受同学们欢迎。其原 理是将巨型娱乐器械由升降机送到离地面 60m 的高处，然后让座舱自由下落，落到离地面 20m 高时，制动系统启动，座舱均匀减速，到地面时刚好停下。若座舱中的小李体重 500N，试求： (1)此过程中的最大速度是多少？当座舱落到离地面 30m 的位置时，水平支持面对小李的支 持力是多少？ (2)当座舱落到离地面 15m 的位置时，小李对水平支持面的压力是多少？（取 g=10m/s2）。 (3)小李从开始下落经多长时间到达地面？参考答案： 1．D 【详解】 下蹲过程中，人先向下做加速运动，后向下做减速运动，所以先处于失重状态，后处于超 重状态，体重计的示数先小于 G0 后大于 G0 ；人从下蹲状态站起来的“起立”过程中，先向上 做加速运动，后向上做减速运动，最后回到静止状态，人先处于超重状态，后处于失重状 态，体重计的示数先大于 大于 G0 G0 后小于 G0 ；所以“起立”、“下蹲”过程，都能出现体重计的示数 的现象，也都能出现体重计的示数小于 G0 的现象，所以“起立”或“下蹲”过程中，都 能出现超重、失重现象；故 D 正确，ABC 错误。 故选 D。 2．A 【详解】 A．电梯加速下降时，加速度向下，失重，选项 A 正确； B．电梯加速上升时，加速度向上，超重，选项 B 错误； C．电梯匀速上升时，既不失重也不超重，选项 C 错误； D．电梯减速下降时，加速度向上，超重，选项 D 错误。 故选 A。 3．B 【详解】 1 小球挂在电梯的天花板上，受到重力 mg 和绳的拉力 T，以大小为 3 g 的加速度向下加速运 动，由牛顿第二定律可得 mg  T  ma 1 2 T  mg  ma  mg  mg  mg 3 3 因此小球处于失重状态，所受拉力为 故选 B。 2 mg，ACD 错误，B 正确。 3 4．B 【详解】 A．当升降机加速上升时，游客受到重力和支持力，加速度向上，由牛顿第二定律可知 FN－mg=ma FN＞mg 游客处于超重状态，A 错误； B．当升降机减速下降时，游客受到重力和支持力，加速度向上，由牛顿第二定律可知 FN－mg=ma FN＞mg 游客处于超重状态，B 正确； C．当升降机减速上升时，游客受到重力和支持力，加速度向下，由牛顿第二定律可知 mg－ FN =ma FN＜mg 游客处于失重状态，C 错误； D．当升降机加速下降时，游客受到重力和支持力，加速度向下，由牛顿第二定律可知 mg－ FN =ma FN＜mg 游客处于失重状态，D 错误。 故选 B。 5．A 【详解】 设物体质量为 m，电梯加速度大小为 a，则 G1  mg  ma mg  G2  ma 解得 a 故 BCD 错误，A 正确。 故选 A。 G1  G2 g G1  G2 6．A 【详解】 当电梯以 0.2g 的加速度竖直加速下降时，物体处于失重状态，则细绳对物体的拉力大小将 小于重力，故 BCD 错误 A 正确。 故选 A。 7．B 【详解】 A．火箭在加速上升的过程中，加速度向上，所以合外力向上，故 A 错误； B．宇航员随火箭一起向上做加速运动，加速度向上，处于超重状态，故 B 正确； C．一对相互作用