《超重和失重的原理》超重和失重的原理

1单选题

直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子，如图所示．设投放初速度为零，箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比，且运动过程中箱子始终保持图示姿态．在箱子下落过程中，下列说法正确的是(　　)

箱内物体对箱子底部始终没有压力

箱子刚从飞机上投下时，箱内物体受到的支持力最大

箱子接近地面时，箱内物体受到的支持力比刚投下时大

若下落距离足够长，箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”

题目答案

答案解析

分析：

根据箱子的受力的情况可以判断物体的运动状态，进而由牛顿第二定律可以判断物体和箱子之间的作用力的大小．

解答：

解：A、由于箱子在下降的过程中受到空气的阻力，加速度的大小要小于重力加速度，由牛顿第二定律可知物体一定要受到箱子底部对物体的支持力的作用，所以A错误．

B、箱子刚从飞机上投下时，箱子的速度为零，此时受到的阻力的大小也为零，此时加速度的大小为重力加速度，物体处于完全失重状态，箱内物体受到的支持力为零，所以B错误．

C、箱子接近地面时，速度最大，受到的阻力最大，所以箱子底部对物体向上的支持力也是最大的，所以C正确．

D、若下落距离足够长，由于箱子阻力和下落的速度成二次方关系，最终将匀速运动，受到的压力等于重力，所以D错误．

故选：C．

点评：

本题主要是考查根据物体的运动情况来分析物体受力的大小，物体运动状态的判断是解题的关键．

2单选题

如图，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，则(　　)

容器自由下落时，小孔向下漏水

将容器竖直向上抛出，容器向上运动时，小孔向下漏水；容器向下运动时，小孔不向下漏水

将容器水平抛出，容器在运动中小孔向下漏水

将容器斜向上抛出，容器在运动中小孔不向下漏水

题目答案

答案解析

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：无论向哪个方向抛出，抛出之后的物体都只受到重力的作用，处于完全失重状态，此时水和容器的运动状态相同，它们之间没有相互作用，水不会流出，所以D正确．

故选D．

点评：

本题考查了学生对超重失重现象的理解，掌握住超重失重的特点，本题就可以解决了．

3多选题

(多选)某同学站在观光电梯地板上，用加速度传感器记录了电梯由静止开始运动的加速度随时间变化情况，以竖直向上为正方向．根据图象提供的信息，可以判断下列说法中正确的是(　　)

在5s～15s内，观光电梯在加速上升，该同学处于超重状态

在15s～25s内，观光电梯停了下来，该同学处于平衡状态

在25s～35s内，观光电梯在减速上升，该同学处于失重状态

在t=35s时，电梯的速度为0

题目答案

ACD

答案解析

分析：

在加速度时间图象中，直接读出加速度的正负，根据图象求出电梯的加速度，当有向上的加速度时，此时人就处于超重状态，当有向下的加速度时，此时人就处于失重状态．

解答：

解：A、在5s～15s内，从加速度时间图象可知，此时的加速度为正，电梯的加速度向上，此时人处于超重状态，所以A正确；

B、在15s～25s内，加速度为零，此时电梯在匀速运动，处于受力平衡状态，所以该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力，所以B错误；

C、在25s～35s内，从加速度时间图象可知，此时的加速度为负，电梯的加速度向下，此时人处于失重状态，所以C正确．

D、加速度时间图象与坐标轴围成的面积表示速度，在前35s内，速度改变量为零，所以在t=35s时，电梯的速度为0，所以D正确

故选ACD．

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单选题

关于超重和失重，下列说法中正确的是（　　）

超重就是物体受的重力增加了

失重就是物体受的重力减少了

完全失重就是物体一点重力都不受了

不论超重或失重甚至完全失重，物体所受重力是不变的

题目答案

答案解析

分析：

解答：

解：A、超重是物体对接触面的压力大于物体的重力，物体的重力并没有增加，故A错误

B、物体对支持物的压力或者对悬挂物的拉力小于重力叫失重，但重力并不减少．故B错误

C、当物体只受重力，物体处于完全失重状态，重力并不改变．故C错误

D、不论超重或失重甚至完全失重，物体在同一位置所受重力是不变的，故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．

5单选题

下列说法正确的是（　　）

物体的质量越大，惯性越大

物体速度很大，加速度一定很大

力是维持物体运动的原因

超重就是物体的重力增加了

题目答案

答案解析

分析：

惯性就是物体保持原来的运动状态的性质，如果物体不受力的作用就保持匀速直线运动状态或者静止状态，惯性大小的唯一量度是物体的质量．

由a=$\frac {△v}{△t}$可知加速度与速度变化率有关，与速度大小无关．

力是改变物体运动状态的原因．

无论超重还是失重，物体重力都不会改变．

解答：

解：A、惯性的大小与物体的运动状态无关，无论物体是静止还是运动，惯性都不变，故A正确．

B、由a=$\frac {△v}{△t}$可知加速度与速度变化率有关，与速度大小无关，故B错误．

C、由牛顿第二定律可知，力是改变物体运动状态的原因，故C错误．

D、无论超重还是失重，物体重力都不会改变，故D错误．

故选：A．

点评：

看惯性概念的理解，惯性就是物体保持原来的运动状态的性质，惯性的大小与物体的运动状态无关，惯性大小的唯一量度是物体的质量．

6多选题

(多选)质量为60kg的人，站在沿竖直方向运动的升降机内的台秤上，测得体重为480N，则升降机的运动可能是（　　）

加速下降

加速上升

减速上升

减速下降

题目答案

答案解析

分析：

由于测出的人的体重比真实的体重小，说明人处于失重状态；根据牛顿第二定律，可以判断人的加速度的方向，进而可以判断升降机的运动状态．

解答：

解：由于测得体重为480N，人对台秤的压力小于人的重力，对于人来说应该是有向下的合力，

根据牛顿第二定律F=ma可知人有向下的加速度，那么升降机也就有向下的加速度，

此时可以是向下加速，也可以是向上减速，所以A、C选项正确．

故选：A、C．

点评：

本题主要是考查对超重失重现象的理解，并利用牛顿第二定律来求物体的加速度，判断运动情况．

7单选题

某同学乘电梯从一楼到六楼，在电梯刚起动时（　　）

该同学处于超重状态

该同学处于失重状态

该同学的重力变大

该同学的重力变小

题目答案

答案解析

分析：

当物体的加速度竖直向上时，物体处于超重状态，当物体的加速度竖直向下时，物体处于失重状态；对支撑物的压力或对悬挂物的拉力小于物体的重力时物体处于失重状态；对支撑物的压力或对悬挂物的拉力大于物体的重力时物体处于超重状态

解答：

解：A、某同学乘电梯从一楼到六楼，在电梯刚起动时，向上做加速运动，加速度向上，处于超重状态．故A正确，B错误

C、无论是超重或失重状态，物体所受到的重力并没有发生变化，只是对接触面的压力不和重力相等了，故C、D错误

故选A．

点评：

掌握了超重或失重的概念和特点是解决这类题目的关键．

8多选题

(多选)不习惯乘坐电梯的人，在电梯启动和停止时有一种不舒服感，其实这是由于人体超重和失重造成的。超重和失重时，人体的内脏器官在身体内的位置相对正常状态发生了一些轻微的上移或下移，这种“五脏挪位”才是使人产生不舒服感的原因。关于“五脏挪位”跟电梯运动情况的关系，下列叙述正确的是（　　）

当电梯向上加速运动时，乘电梯的人会有内脏上顶的不舒服感

当电梯向上减速运动时，乘电梯的人会有内脏下压的不舒服感

当电梯向下加速运动时，乘电梯的人会有内脏上顶的不舒服感

当电梯向下减速运动时，乘电梯的人会有内脏下压的不舒服感

题目答案

答案解析

分析：

当人处于超重状态，此时有向上的加速度，人的内脏要受到向上的合力的作用，[br]当人处于失重状态，此时有向下的加速度，人的内脏要受到向下的合力的作用，根据人的受力的情况，可以判断五脏挪位的方向。

解答：

解：当电梯具有向上加速度时，人处于超重状态，人的内脏要受到向上的合力的作用，所以人的内脏相对人体会下移，所以A错误，D正确。[br]当电梯具有向下加速度时，人处于失重状态，人的内脏要受到向下的合力的作用，所以人的内脏相对人体会上移，所以，B错误，C正确。[br]故选CD

点评：

本题考查了学生对超重失重现象的理解，掌握住超重失重的特点，本题就可以解决了。

9单选题

“神舟六号”的发射成功，可以预见，随着航天员在轨道舱内停留时间的增加，体育锻炼成了一个必不可少的环节，下列器材适宜航天员在轨道舱中进行锻炼的是（　　）

哑铃

弹簧拉力器

单杠

跑步机

题目答案

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分析：

想弄清楚在超重和失重的状态下哪些器材可以用，必须清楚各个器材的物理原理，看看有没有与重力有关的原因，如果有这些器材就不能使用．

解答：

解：用哑铃锻炼身体主要就是利用哑铃的重力，在轨道舱中哑铃处于完全失重状态，它对人的胳膊没有压力的作用；

利用单杠锻炼身体需克服自身的重力上升，利用自身的重力下降．在完全失重状态下已没有重力可用；

在轨道舱中人处于失重状态，就算人站在跑步机上，但是脚对跑步机一点压力也没有．根据压力与摩擦力成正比，那么这时脚与跑步机之间没有一点摩擦力．没有摩擦力人将寸步难行．

弹簧拉力器锻炼的是人肌肉的伸缩和舒张力，与重力无关．

故选B

点评：

本题的关键是明白各种器材的物理原理．在完全失重的情况下器材的作用还能否发挥，这是一道基础题．

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