4.6 超重和失重 同步测试卷——2021-2022学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册(Word含答案)

文档属性

名称 4.6 超重和失重 同步测试卷——2021-2022学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册(Word含答案)
格式 doc
文件大小 299.6KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-10-19 08:21:09

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文档简介

6超重和失重同步测试卷
一、单选题
1.甲同学制作了一个“竖直加速度测量仪”,可以用来测量电梯竖直方向运行时的加速度,其构造如图所示。把一根轻弹簧上端固定在小木板上,弹簧下端悬吊N重物时,弹簧的伸长量为cm,此时指针位置O点的刻度标记为0,以后该重物就固定在弹簧上,和小木板上的刻度构成了一个“竖直加速度测量仪”。g取。已知图中。将此“竖直加速度测量仪”放置在电梯中,下列说法正确的是(  )
A.若指针指在OA之间某点时,电梯的速度一定向上
B.若指针指在OA之间某点时,电梯的速度一定向下
C.若指针指在OC之间某点时,电梯可能是在加速向下运动
D.若指针指在OC之间某点时,电梯可能是在加速向上运动
2.在饮料瓶的下方戳一个小孔,瓶中灌水,手持饮料瓶静止不动时,小孔中有水喷出,忽略空气阻力,有(  )
A.松手让瓶自由下落,下落过程中,小孔中仍有水喷出,但速度变慢
B.松手让瓶自由下落,下落过程中,水不再从小空中喷出
C.将瓶以一定的速度竖直向上抛出,上升过程,小孔中仍有水喷出且速度不变
D.将瓶以一定的速度竖直向上抛出,上升过程,小孔中仍有水喷出且速度变快
3.如图所示,蹦床运动员从空中落到床面上,运动员从接触床面下降到最低点为第一过程,从最低点上升到离开床面为第二过程,运动员(  )
A.在第—过程中始终处于失重状态
B.在第二过程中始终处于超重状态
C.在第一过程中先失重,后超重;在第二过程中先超重,后失重
D.在第一过程中先超重,后失重;在第二过程中先失重,后超重
4.某人乘坐竖直电梯上楼,他站在放在电梯底板上的压力传感器上,传感器上显示的压力随时间变化关系图像如图,已知电梯在t1~t2时间内做匀速直线运动,重力加速度大小为g。据此可知(  )
A.0~t1时间内,电梯的加速度为
B.此人的质量为
C.t2~t3时间内,电梯速度减小
D.t1~t2时间内,电梯处于超重状态
5.压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小,利用压敏电阻我们可以设计一个电路来判断升降机的运动情况,其工作原理如图所示,将压敏电阻固定在升降机底板上,其上放置一个绝缘物块。0—t1时间内升降机停在某楼层处,从t1时刻开始运动,电流表中电流随时间变化的情况如图所示,下列判断正确的是(  )
A.t1-t2时间内,升降机可能先加速下降后减速下降
B.t2-t3时间内,升降机处于静止状态
C.t3-t4时间内,升降机处于超重状态
D.t1后,如果升降机是向上运动的,则经历了加速、匀速、减速,最后停在较高的楼层处
6.为了让乘客乘车更为舒适,某探究小组设计了一种新的交通工具,乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整,使座椅始终保持水平,如图所示,当此车减速上坡时(仅考虑乘客与水平面之间的作用),则乘客(  )
A.受到向后(水平向左)的摩擦力作用
B.处于超重状态
C.不受摩擦力的作用
D.所受合力竖直向上
7.某同学用如图所示实验来认识超重和失重现象,先保持手指和钩码静止,感受橡皮筋对手指的压力。然后设法使钩码上下振动的同时手指保持静止,感受压力的变化(整个过程中,橡皮筋对手指始终有压力的作用),不计空气阻力。下列说法中正确的是(  )
A.超重时钩码所受重力增加,失重时钩码所受重力减小
B.钩码运动过程中,如果橡皮筋对手指的压力逐渐增大,钩码一定处于下降阶段
C.钩码下降到最低点时,钩码的速度为零达到平衡状态
D.钩码运动过程中,如果橡皮筋对手指的压力逐渐增大,钩码一定处于超重状态
二、多选题
8.将地面上静止的货物竖直向上吊起,货物由地面运动至最高点的过程中v-t图象如图所示.以下判断正确的是(  )
A.前3s内货物处于超重状态
B.最后2s内货物只受重力作用
C.前3s内与最后2s内货物的平均速度相同
D.第3s末至第5s末的过程中,货物位移是6米
9.2021年8月8日东京奥运会落下帷幕,我国运动健儿奋力拼搏,最终以38枚金牌位列金牌榜第二位。下列关于各种项目中运动员在运动过程中(不计空气阻力)的状态描述说法正确的是(  )
A.跳高运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态
B.蹦床运动员从空中落到蹦床上的过程中惯性越来越大
C.举重运动员在举杠铃过头停在最高点时,杠铃处于平衡状态
D.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态
10.“蹦极”是一项非常刺激的体育动,某人身系弹性绳自高空P点自由下落,图中a点是弹性绳的原长的位置,C是人所达到的最低点,b是最终停止运动时静止的位置。人在从P点下落到最低点c点的过程中(  )
A.在a点时,人的速度最大
B.在ab段,人的加速度减小
C.在bc段,绳的拉力大于人的重力,人处于超重状态
D.在c点,人的速度为零,处于平衡状态
11.小明家住10层.他放学后,乘坐电梯从1层直达10层.假设电梯刚起动时做匀加速直线运动,中间一段时间内做匀速直线运动,最后一段时间内做匀减速直线运动.在电梯从1层直达10层的过程中,下列说法正确的是
A.电梯刚起动时,小明处于失重状态
B.电梯刚起动时,小明处于超重状态
C.在超重或失重过程中,小明的体重发生了变化
D.电梯运动的加速度方向发生了变化
12.为了让乘客乘车更为舒适,某探究小组设计了一种新的交通工具,乘客的座椅能随着坡度的变化而自动词整,使座椅始终保持水平,如图所示。下列说法正确的是( )
A.车减速上坡时乘客处于失重状态
B.车减速上坡时乘客受到水平向右的摩擦力作用
C.车加速上坡时车对乘客的力沿斜坡向上
D.车加速上坡时车对乘客做正功
三、解答题
13.某航空公司的架客机在正常航线上水平飞行时,由于突然受到强大垂直气流的作用,使飞机在10s内下降了1700 m如果只研究客机在竖直方向上的运动,且假定这一运动是匀变速直线运动,取,试通过计算回答问题:
(1)乘客所系安全带必须提供相当于乘客体重多少倍的竖直拉力才能使乘客不脱离座椅
(2)未系安全带的乘客,相对于机舱向什么方向运动 最可能受到伤害的是人体的什么部位
5超重与失重同步测试卷参考答案
1.C
【详解】
AB.若指针指在OA之间某点时,说明弹力比静止时增大了,物体处于超重状态,加速度方向向上,电梯可能向上做加速运动也可能向下做减速运动,故AB错误;
CD.指针指在OC之间某处时,弹力小于重力,加速度方向向下,重物处于失重状态,电梯可能是加速向下运动或者减速向上运动,故C正确,D错误。
故选C。
2.B
【详解】
AB.松手让瓶自由下落,下落过程中,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,水不再从小空中喷出,A错误,B正确;
CD.将瓶以一定的速度竖直向上抛出,上升过程中,只受重力作用,此时水和容器的运动状态相同,它们之间没有相互作用,水不再从小空中喷出,C错误,D错误。
故选B。
3.C
【详解】
运动员刚接触床面时,重力大于弹力,运动员向下做加速运动,运动员处于失重状态;当弹力增大到等于重力时速度最大;继续下降,弹力大于重力,做减速运动,运动员处于超重状态,即在第一过程中先处于失重状态,后处于超重状态;在第二过程中先向上加速运动,处于超重状态,后向上减速运动,处于失重状态。
故选 C。
4.C
【详解】
AB.根据压力随时间变化关系图像可知,0~t1时间内,压力为F3,由牛顿第三定律可知,压力传感器对人的支持力大小等于F3;t1~t2时间内,压力为F2,由牛顿第三定律可知,压力传感器对人的支持力大小等于F2,由平衡条件可知,人的重力等于F2,则其质量
0~t1时间内,由牛顿第二定律,有
F3-F2=ma
解得,AB错误;
C.t2~t3时间内,压力小于人的重力处于失重状态,电梯加速度向下,电梯做减速运动,电梯速度减小,C正确;
D.t1~t2时间内,电梯匀速运动,加速度为零,不是处于超重状态,D错误。
故选C。
5.C
【详解】
A.0至t1过程中,升降机处于静止状态,受力平衡; t1~t2时间内电路中电流I比升降机静止时小,说明压敏电阻增大,压力减小,重物处于失重状态,则此过程升降机一直加速下降,A错误;
B.t2~t3时间内电路中电流I0等于升降机静止时的电流I0,由于t1~t2时间内升降机在加速运动,所以t2~t3时间内处于匀速运动状态,B错误;
C.t3~t4时间内电路中电流I比升降机静止时大,说明压敏电阻减小,压力增大,重物处于超重状态,C正确;
D.升降机从t1时刻开始向下加速、匀速、减速,最后停在较低的楼层处,D错误。
故选C。
6.A
【详解】
AC.当减速上坡时,乘客加速度沿斜面向下,乘客有水平向左的分加速度,而静摩擦力必沿水平方向,所以受到向后(水平向左)的摩擦力作用,故A正确,C错误;
B.当减速上坡时,整体的加速度沿斜面向下,乘客具有向下的分加速度,所以根据牛顿运动定律可知乘客处于失重状态,故B错误;
D.由于乘客加速度沿斜面向下,根据牛顿第二定律得所受力的合力沿斜面向下,故D错误.
故选A。
7.B
【详解】
A.超重时就是橡皮筋对钩码的拉力增加了,钩码的重力不变。失重时是橡皮筋对钩码的拉力减小,钩码的重力也不变,故A错误;
B.钩码运动过程中,如果橡皮筋对手指的压力逐渐增大,则说明橡皮筋对钩码的拉力增大,根据胡克定律可知,橡皮筋形变量增大,则钩码一定处于下降阶段,故B正确;
C.钩码下降到最低点时,橡皮筋弹力最大,且大于重力,速度为零,加速度达到最大,故C错误;
D.钩码运动过程中,如果橡皮筋对手指的压力逐渐增大,说明钩码在向下运动,可能是减速下降,处于失重状态,故D错误。
故选B。
8.AC
【分析】
超重是物体所受拉力或支持力大于物体所受重力的现象;当物体做向上加速运动或向下减速运动时,物体均处于超重状态,即不管物体如何运动,只要具有向上的加速度,物体就处于超重状态;根据图象判断物体的运动情况,然后判断物体的超重与失重情况.对于匀变速直线运动,可以由求平均速度.
【详解】
A.由图示图象可知,前3s内货物加速上升,加速度竖直向上,处于超重状态,故A正确;
B.最后2s内货物的加速度大小为a==3m/s2<g,由牛顿第二定律可知,货物受到的合力小于重力,货物还受到其他力作用,故B错误;
C.前3s内做匀加速直线运动,前3s内的平均速度=3m/s.最后2s内货物做匀减速直线运动,平均速度为=3m/s,故C正确;
D.由图示图象可知,第3s末至第5s末的过程中,货物匀速向上运动,位移为s=2×6m=12m,故D错误.
【点睛】
本题关键是根据v-t图象得到物体的运动情况,然后进一步判断超失重情况,注意只要加速度向上,物体就处于超重状态.
9.AC
【详解】
A.跳高运动员在空中上升和下落过程中加速度都向下,都处于失重状态,A正确;
B.质量是惯性的唯一量度,在蹦床比赛中,运动员从空中落到蹦床上的过程中惯性不变,B错误;
C.举重运动员在举杠铃过头停在最高点时,杠铃处于静止状态,即平衡状态,C正确;
D.游泳运动员仰卧在水面静止不动时加速度为零,不是处于失重状态,而是处于静止状态,D错误。
故选AC。
10.BC
【详解】
AB.在ab段绳的拉力小于人的重力,人受到的合力向下,人做加速运动,随着弹性绳弹力的增大,合力减小,则加速度减小,所以人在ab段做加速度减小的加速运动,当运动到b点时拉力与重力大小相等,加速度为零,速度最大, A错误B正确;
CD.在bc段绳的拉力大于人的重力,人受到的合力向上,加速度向上,人做减速运动,人处于超重状态,在最低点c时,速度为零但加速度不为零,不是平衡状态,D错误C正确。
故选BC。
11.BD
【解析】
A、B、电梯刚起动时,小明有向上的加速度,则小明处于超重状态,故A错误,B正确;C、D、电梯启动和向上加速时,加速度向上,而减速运动时,加速度向下,故加速度方向发生了变化,故C错误,D正确.故选BD.
【点睛】本题考查超重和失重的分析与判断,要注意明确加速度与超重和失重的关系,知道超重可能是向上加速或向下减速,而失重时可能是向下加速和向上减速.
12.AD
【详解】
A. 车减速上坡时,整体的加速度沿斜面向下,乘客具有向下的分加速度,所以根据牛顿运动定律可知乘客处于失重状态,选项A正确;
B. 对乘客进行受力分析,乘客受重力,支持力:
车减速上坡时,由于乘客加速度沿斜面向下,而静摩擦力必沿水平方向,由于乘客有水平向左的分加速度,所以受到水平向左的摩擦力作用。选项B错误;
C. 车加速上坡时,人的加速度与车的加速度相同,根据牛顿第二定律知车对乘客的摩擦力水平向右,车对乘客的力是支持力和摩擦力的合力,不一定沿斜坡向上,选项C错误;
D. 车加速上坡时,根据动能定理有:
所以,车对乘客做正功,选项D正确。
故选AD。
13.(1)2.4 (2)向上 头部
【详解】
(1)在竖直向下的方向上,客机做初速度为零的匀加速直线运动,则
设安全带对乘客向下的拉力为,对乘客,由牛顿第二定律知

联立以上两式解得
.
(2)由求出,此加速度大于未系安全带的乘客向下的重力加速度,所以未系安全带的乘客相对于机舱将向上运动,会使其头部受到伤害。