4.6超重与失重 同步练习—高一上学期物理人教版(2019)必修第一册(word版含答案)

文档属性

名称 4.6超重与失重 同步练习—高一上学期物理人教版(2019)必修第一册(word版含答案)
格式 docx
文件大小 199.3KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-11-16 19:18:12

图片预览

文档简介

吉林省通榆县第一中学2021-2022学年度高一上学期物理必修一第一册第四章运动与力的关系4.6超重与失重
一、单选题(本大题共7小题,每小题4分,共28分)
关于超重和失重,下列说法正确的是
A. 物体处于超重状态时,其所受的重力增大了
B. 物体处于失重状态时,其所受的重力减小了
C. 物体处于完全失重时,其所受的重力为零
D. 不论物体处于超重或失重状态,其所受重力均没有变化
如图所示,一同学在电梯里站在台秤上称体重,发现体重明显大于在静止地面上称的体重,则
A. 电梯一定处于上升阶段 B. 电梯一定处于加速上升阶段
C. 电梯可能处于加速下降阶段 D. 电梯的加速度一定向上
如图所示,运动员跳伞将经历加速下降和减速下降两个过程,在这两个过程中,下列说法正确的是
A. 运动员先处于超重状态后处于失重状态
B. 运动员先处于失重状态后处于超重状态
C. 运动员加速下降时,运动员的合力向上
D. 运动员减速下降时,运动员的合力向下
对于下列说法正确的是
A. 电梯正在减速下降,人在电梯中处于失重状态
B. 物体超重时惯性大,失重时惯性小
C. 自由落体运动的物体在下落过程中,处于完全失重状态
D. 物体处于完全失重状态时,不受重力
商场安装了的智能化的自动扶梯,无人乘行时扶梯运转得很慢,有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转.一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所示.那么下列说法中正确的是
A. 顾客始终受到三个力的作用
B. 顾客受到扶梯作用力的方向先指向右上方,再竖直向上
C. 顾客受到扶梯作用力的方向先指向左下方,再竖直向下
D. 顾客始终处于超重状态
如图所示,兴趣小组的同学为了研究竖直运动的电梯中物体的受力情况,在电梯地板上放置了一个压力传感器,将质量为的物体放在传感器上。在电梯运动的某段过程中,传感器的示数为取。对此过程的分析正确的是
A. 物体受到的重力变大 B. 物体的加速度大小为
C. 电梯正在减速上升 D. 电梯的加速度大小为
如图所示,自由下落的小球下落一段时间后,与弹簧接触,从它接触弹簧开始,到弹簧压缩到最短的过程中,则
A. 小球一直做减速运动
B. 小球所受的弹簧弹力等于重力时,小球速度最大
C. 小球一直处于超重状态
D. 小球处于先超重后失重状态
二、多选题(本大题共3小题,每小题6分,选不全3分,共18分)
某人在地面上用弹簧秤称得其体重为他将弹簧秤移至电梯内称其体重,至时间段内,弹簧秤的示数如图所示,电梯运行的图可能是取电梯向上运动的方向为正
A. B. C. D.
在沈阳奥体中心进行的第十二届全运会女子跳高决赛中,福建名将郑幸娟以米的成绩成功卫冕.下图为郑幸娟在本届全运会上以背越式成功地跳过了米的高度.若忽略空气阻力,取则下列说法正确的是
A. 郑幸娟下降过程处于失重状态
B. 郑幸娟下降过程处于超重状态
C. 郑幸娟起跳以后在上升过程中处于超重状态
D. 郑幸娟起跳时地面对她的支持力大于她的重力
在升降电梯内的地板上放一体重计,电梯静止时,某同学站在体重计上,体重计示数为,电梯运动过程中,某一段时间内该同学发现体重计示数如图所示,已知重力加速度为,则在这段时间内,下列说法正确的是
A. 该同学所受的重力变小了
B. 该同学对体重计的压力大小等于体重计对该同学的支持力大小
C. 电梯一定在竖直向下运动
D. 电梯的加速度大小为,方向一定竖直向下
三、实验题(本大题共2小题,共14分)
为了测量竖直方向的加速度,李明同学利用一根轻弹簧、刻度尺、钩码制作了一个测量加速度的装置。如图所示:轻弹簧上端固定在竖直放置的刻度尺的零刻度线处,下端不挂钩码时指针处在位置;挂质量为钩码,静止时指针处在位置,并把位置标为加速度的刻度值,取
弹簧的劲度系数______
将该装置悬挂在竖直上升的升降机中,发现指针处在刻度尺的位置,则位置应标注的加速度值为______;若指针处在、之间某位置,则该升降机处于______填“超重”或“失重”状态。
为了“探究加速度与力、质量的关系”,现提供如图甲所示的实验装置:
以下实验操作正确的是______
A.将木板不带滑轮的一端适当垫高,使小车在砝码及砝码盘的牵引下恰好做匀速运动
B.调节滑轮的高度,使细线与木板平行
C.先接通电源后释放小车
D.实验中小车的加速度越大越好
在实验中,得到一条如图乙所示的纸带,已知相邻计数点间的时间间隔为,且间距、、、、、已量出分别为、、、、、,则小车的加速度______结果保留两位有效数字。
有一组同学保持小车及车中的砝码质量一定,探究加速度与所受外力的关系,他们在轨道水平及倾斜两种情况下分别做了实验,得到了两条图线,如图丙所示。图线______是在轨道倾斜情况下得到的填“”或“”;小车及车中砝码的总质量______。
四、计算题(本大题共4小题,每小题各10分,共40分)
质量是的人站在升降机中的体重计上,如图所示,重力加速度取,当升降机做下列各种运动时,求体重计的示数。
匀速上升;
以的加速度加速上升;
以的加速度加速下降。
一质量为的小孩站在电梯内的体重计上。电梯从时刻由静止开始上升,在内体重计示数的变化情况如图所示。试问:在这段时间内小孩超、失重情况及电梯上升的高度是多少?取重力加速度
物理课学习超重与失重现象后,某同学回家乘坐电梯时用心体会了一下,发现从电梯上升到静止的过程中,他经历了先加速再匀速,最后减速的运动过程。每次都是在层到层他住层的过程中,有明显减速的感觉。有一天,该同学用手机测出电梯减速时的加速度为,设该同学的质量为,求,
电梯从层到层减速过程中,该同学处于超重状态还是失重状态
减速过程中,电梯底面对该同学的支持力大小
电梯以多大的加速度减速时,电梯底面对他的支持力为零
如图所示,质量的人站在升降机的地板上,升降机的顶部悬挂了一只弹簧测力计图中简画为弹簧,测力计下挂着一个质量的物体在升降机运动的某段时间内,人看到弹簧测力计的示数为取。
求此时升降机加速度的大小和方向;
求此时人对地板的压力大小;
请你判断此时升降机在向上运动还是在向下运动,升降机处于超重状态还是失重状态。
4.6超重与失重参考答案
1.【答案】
解析物体处于超重或者失重是指视重与重力的关系,并不是重力发生变化,AB错误;
C.当物体处于完全失重状态是指重力完全充当向心力了,重力大小不变,C错误;
D.不论超重或失重甚至完全失重,物体所受重力是不变的,D正确。故选D。
2.【答案】
解析:体重计的示数大于人静止在地面上的体重,说明人受到支持力大于重力,由牛顿第二定律可知,加速度一定向上,但电梯可能向上加速也可能向下减速,故D正确,ABC错误。故选:。
3.【答案】
解析:选B运动员先加速向下运动,处于失重状态,后减速向下运动,处于超重状态,A错误B正确;
加速向下运动,加速度向下,减速向下运动,加速度向上.CD错误.
4.【答案】
解析A.电梯减速下降的过程,加速度向上,其内部的人处于超重状态,故A错误;
B.质量是惯性大小的量度,与物体运动的状态无关,不论超重还是失重,物体的惯性不变,故B错误;
C.自由下落的物体处于完全失重状态,故C正确;
D.自由下落的物体处于完全失重状态,但受到的重力不变,故D错误。故选C。
5.【答案】
解析在慢慢加速的过程中,受力如图,物体加速度与速度同方向,合力斜向右上方,因而顾客受到的摩擦力与接触面平行水平向右,电梯对其的支持力和摩擦力的合力方向指向右上,由于加速向右上方,处于超重状态;
在匀速运动的过程中,顾客处于平衡状态,只受重力和支持力,顾客与电梯间的摩擦力等于零,顾客受扶梯的作用仅剩下支持力,方向沿竖直向上;故选B。
6.【答案】
解析当物体对支持物的压力大于重力时,物体处于超重状态,超重状态时物体的重力不变,故错误;
传感器的示数为,则物体受到的支持力是,根据牛顿第二定律:,故正确,错误;
物体加速度的方向向上,则是向上做加速运动,或向下做减速运动,故错误。故选。
7.【答案】
解析开始与弹簧接触时,压缩量很小,因此弹簧对小球向上的弹力小于重力,此时合外力大小:,方向向下,此时小球继续做加速运动;随着压缩量的增加,弹力增大,故合外力减小,当时,合外力为零,此时速度最大,接着物体继续向下运动,此时合外力大小为:,方向向上,物体减速,随着压缩量增大,物体合外力增大,当速度为零时,合外力最大,故整个过程中物体合力先减小后增大,速度先增大后减小,最后为零,故A错误,B正确;
小球向下的速度先增大后减小,加速度先向下后向上,所以小球先失重,后超重,故CD错误。故选B。
8.【答案】
解析:由图可知,至时间段弹簧秤的示数小于,故合力为,物体可能向下加速,也可能向上减速;
至时间段弹力等于重力,故合力为零,物体可能为匀速也可能静止;
而至时间段内合力向上,故物体加速度向上,电梯可能向上加速也可能向下减速;
均符合题意;故选:。
9.【答案】
解析郑幸娟下降过程只受重力,加速度方向向下,处于失重状态,故A正确,B错误;
C.郑幸娟起跳以后在上升过程中只受重力,加速度方向向下,处于失重状态,故C错误;
D.郑幸娟起跳时,加速度方向向上,超重,所以地面对她的支持力大于她的重力,故D正确;故选AD。
10.【答案】
解析:A.体重计的示数减小,说明该同学对其压力减小,但该同学所受重力没有变化,故A错误;
B.该同学对体重计的压力和体重计对其的支持力是一对作用力与反作用力,根据牛顿第三定律可知其大小一定相等,故B正确;
C.体重计的示数减小,说明处于失重状态,电梯可能向下加速运动或者向上减速运动,故C错误;
D.电梯静止时,由平衡条件知,电梯运动过程中,,由牛顿第二定律可知,代入数据解得,故D正确。故选BD。
11.【答案】;;超重。
解析 ,,
弹簧的伸长量:
挂质量为钩码时弹簧的弹力:
弹簧的劲度系数:
由图可知,该装置悬挂在竖直上升的升降机中时弹簧的长度为
此时弹簧的弹力:
可知此时物体对弹簧的拉力大于其重力,所以是处于超重状态
由牛顿第二定律可得:代入数据得:
故答案为:;;超重。
12.【答案】; ;; 。
解析 、平衡摩擦力就是让小车在无拉力的作用下做匀速直线运动,让重力沿斜面的分力等于小车受到的摩擦力。所以平衡时应为:将不带滑轮的木板一端适当垫高,在不挂钩码的情况下使小车恰好做匀速运动,故A错误;
B、为了使绳子拉力代替小车受到的合力,需要调节滑轮的高度,使细线与木板平行,故B正确;
C、使用打点计时器时,先接通电源后释放小车,故C正确;
D、试验中小车的加速度不是越大越好,加速度太大,纸带打的点太少,不利于测量,故D错误。
故选:
由匀变速运动的规律得: ,,
联立得:
解得:,
由图象可知,当时,也就是说当绳子上没有拉力时小车就有加速度,该同学实验操作中平衡摩擦力过大,即倾角过大,平衡摩擦力时木板的右端垫得过高。所以图线是在轨道右侧抬高成为斜面情况下得到的。
根据得图象的斜率,由图象得图象斜率,所以。
故答案为:; ;; 。
13.解:匀速上升时,由平衡条件得,
由牛顿第三定律得人对体重计压力为,即体重计示数为。
加速上升时,由牛顿第二定律得,
由牛顿第三定律得人对体重计压力为,即体重计示数为。
加速下降时,由牛顿第二定律得,
由牛顿第三定律得人对体重计压力为,即体重计示数为。
答:匀速上升时,体重计的示数为;
以的加速度加速上升时,体重计的示数为;
以的加速度加速下降时,体重计的示数为。
14.解:小孩体重,由题图知,
在内,,,电梯匀加速上升,小孩处于超重状态,此时有
,,。
在内,,,电梯匀速上升,小孩处于平衡状态,此时有。
在内,,,电梯匀减速上升,小孩处于失重状态,此时有
又,说明电梯在末停止运动。故
所以电梯上升的高度为。
答:在内,小孩处于超重状态;在内,小孩处于平衡状态;在内,小孩处于失重状态;电梯上升的高度是。
15解:由于人的加速度的方向向下,所以人处于失重状态;
由题可知,电梯的加速度的方向向下,人的加速度的方向也向下,
由牛顿第二定律得:;所以:;
当电梯对人的支持力等于时,;所以
16.解:以物体为研究对象,它受到竖直向下的重力、竖直向上的拉力作用,根据牛顿第二定律得:,
代入数据解得升降机的加速度大小,方向竖直向下;
以人为研究对象,它受到竖直向下的重力、竖直向上的支持力作用,根据牛顿第二定律有:

代入数据,解得:,
根据牛顿第三定律,此时人对地板的压力大小为;
加速度方向竖直向下,升降机可能在向上减速运动,也可能在向下加速运动,升降机处于失重状态。
答:升降机加速度的大小为,方向竖直向下。
此时人对地板的压力大小为。
升降机可能在向上运动,也可能在向下运动。升降机处于失重状态