2021-2022学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册4.6超重和失重同步练习(word版含答案)

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名称 2021-2022学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册4.6超重和失重同步练习(word版含答案)
格式 docx
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2021-11-24 15:48:52

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文档简介

4.6超重和失重同步练习基础过关-2021-2022学年高一上学期物理人教版(2019)必修第一册
练习
一、单选题,共10小题
1.一乘客从一楼乘电梯直达顶层,若电梯先竖直向上做匀加速运动,达到一定速度后做匀速运动,最后做匀减速运动到顶层,则该乘客处于超重状态的过程是(  )
A.向上匀加速阶段 B.向上匀速阶段 C.向上匀减速阶段 D.无法判断
2.如图所示,某段时间内站立在体重计上的一位同学完成下蹲动作。下列图像能反应体重计示数随时间变化的是(  )
A.
B.
C.
D.
3.如图所示,老师用力传感器提着重物在竖直方向上做了一个超、失重实验,并截取了电脑显示器上所显示F-t图像的其中一段,如图(b)所示,则(  )
t0阶段重物一定处于静止状态
B.t1到t2阶段重物先向上加速后向下减速
t2阶段重物处于超重状态
D.t3阶段重物处于静止状态或匀速直线运动状态
4.如图所示,A、B两人用安全带连接在一起,从飞机上跳下进行双人跳伞运动,不计空气对人的阻力,下列说法正确的是(  )
A.在降落伞未打开的下降过程中,安全带的作用力一定为零
B.在降落伞未打开的下降过程中,安全带的作用力大于B的重力
C.在降落伞未打开的下降过程中,安全带的作用力等于B的重力
D.在降落伞打开后减速下降过程中,安全带的作用力小于B的重力
5.下列关于失重的说法中,正确的是(  )
A.失重就是物体所受重力变小
B.物体加速上升时处于失重状态
C.物体自由下落时不会产生失重现象
D.失重现象中地球对物体的实际作用力没有变化
6.如图甲所示,最近美团无人机送外卖已经率先在深圳启动,“天上掉馅饼”时代已经来临。如图乙所示为某一无人机送外卖时竖直降落过程的关系图像,下列说法正确的是(  )
A.前3s无人机处于超重状态
B.无人机在第2s与第7s的加速度之比为
C.无人机下落的高度为26m
D.无人机在下落过程中的平均速度大小为2m/s
7.如图甲所示,弹簧下端固定,水平薄板静止在弹簧上端,将手机放在薄板上由静止释放,一直运动到最低点手机软件记录下此过程加速度a随时间t变化的图像如图乙所示,则(  )
A.t1时刻,手机处于超重状态
B.t2时刻,手机速度为零
C.t2时刻,手机对薄板压力为零
D.t3时刻,手机对薄板压力最大
8.如图所示,跳高是田径运动的田赛项目之一,是一种由助跑、单脚起跳、越过横杆、落地等动作组成,以越过横杆上缘的高度来计算成绩的比赛项目。跳高是运动员征服高度的运动项目,是人类不屈不挠,勇攀高峰的象征。若不计空气阻力,关于跳高过程中各阶段的物理知识分析正确的是(  )
A.运动员从地面单脚起跳是由于地面对人的支持力大于人对地面的压力
B.运动员上升阶段处于超重状态
C.相同质量的运动员跳得越高说明惯性越大
D.运动员落地后受到的弹力是由于地面的形变产生的
9.一货箱随竖直升降机运动的速度—时间图象如图所示,取竖直向上为正方向,下列说法正确的是(  )
A.在t2时货箱运动到最高位置
B.在t2~t3时间内,货箱所受的合力竖直向上且不断减小
C.在t4~t5时间内,货箱处于失重状态
D.在t6~t7时间内,货箱做匀加速运动
10.如图所示,用轻质弹簧将篮球拴在静止的升降机底板上,此时弹簧竖直,篮球与光滑的侧壁和光滑的倾斜天花板接触并均有挤压,在篮球与侧壁之间装有压力传感器,当升降机沿竖直方向运动时,压力传感器的示数逐渐减小,某同学对此现象给出了下列分析与判断,其中正确的是(  )
A.升降机正在匀加速上升
B.升降机正在匀减速上升
C.升降机正处于超重状态,且加速度越来越大
D.升降机正处于失重状态,且加速度越来越大
二、多选题,共5小题
11.游乐园中,游客乘坐能加速或减速运动的升降机,可以体会超重与失重的感觉。下列描述正确的是(  )
A.当升降机减速下降时,游客是处在超重状态
B.当升降机减速下降时,游客是处在失重状态
C.当升降机加速上升时,游客是处在超重状态
D.当升降机加速上升时,游客是处在失重状态
12.超重和失重现象可以用牛顿第二定律加以解释。如图所示。在上端开口的饮料瓶的侧面戳一个小孔,瓶中灌水,手持饮料瓶静止时,小孔有水喷出。饮料瓶在下列运动中,小孔不再向外喷水的是(设饮料瓶没有发生转动且忽略空气阻力)(  )
A.自由下落 B.饮料瓶被水平抛出后的运动过程中
C.饮料瓶被竖直向上抛出后的运动过程中 D.手持饮料瓶向上匀速运动的过程中
13.“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
14.某同学站在匀速上升电梯内的体重计上,体重计示数为600 N,某时刻体重计示数为540 N时,以下说法正确的是(g取10m/s2)(  )
A.该同学体重为540 N B.该同学体重仍为600 N
C.电梯的加速度为1 m/s2 D.电梯可能加速上升
15.在某建筑工地,有一工件在电机的牵引下从地面竖直向上送至指定位置进行安装,已知该工件先后经历匀加速、匀速、匀减速直线运动三个阶段。当工件加速运动到总距离的一半时开始计时,测得电机的牵引力随时间变化的图像如图所示,当时工件速度恰好减为0且到达指定位置。整个过程中不计空气阻力,重力加速度,则(  )
A.时间内,工件一直处于失重状态
B.工件做匀速运动的速度大小为
C.工件做匀减速运动加速度大小为
D.地面和指定位置之间的总距离为56m
三、填空题,共3小题
16.如图所示,为一电梯上升过程的v-t图象,电梯在12s内上升的高度为___________m.这过程中,质量为50kg的人对电梯的最大压力为___________N,最小压力为___________N.(g=10m/s2)
17.一个质量为m的人,站在电梯内随电梯在竖直方向上运动,重力加速度为g.当电梯匀速上升时,人对电梯底板的压力F_______(填“大于”“小于”或“等于”)mg;当电梯减速下降时,人处于__________状态,当电梯减速上升时,人又处于__________(填“超重”或“失重”)状态.完全失重产生条件:_____________________.
18.失重产生条件:物体具有_____________的加速度.
四、解答题,共2小题
19.如图所示,用测力计悬挂一个钩码。当测力计减速向上或减速向下运动时,测力计的示数会发生怎样的变化?
20.如图所示,小球被轻质细绳系住斜吊着放在静止光滑斜面上,设小球质量,斜面倾角,悬线与竖直方向夹角,光滑斜面,置于动摩擦因数y粗糙水平面上始终不动,(g取)求:
(1)悬线对小球拉力的大小.
(2)小球对斜面的压力多大.
(3)地面对斜面的摩擦力的大小和方向.
试卷第2页,共3页
试卷第1页,共3页
参考答案
1.A
【详解】
向上匀加速阶段,具有向上的加速度,属于超重状态,向上匀速阶段属于平衡状态,向上匀减速阶段,具有向下的加速度,属于失重状态。
故选A。
2.C
【详解】
人下蹲的过程可以分成两段:人在加速下蹲的过程中,有向下的加速度,处于失重状态,根据牛顿第二定律可知
此时人对传感器的压力小于人的重力的大小,在减速下蹲的过程中,加速度方向向上,处于超重状态,根据牛顿第二定律可知
此时人对传感器的压力大于人的重力的大小。
故选C。
3.D
【详解】
AD.t0阶段和t3阶段,拉力等于重力,重物可能处于静止状态,也可能处于匀速直线运动状态,所以A错误;D正确;
B.t1阶段拉力大于重力,重物处于超重状态,加速度一定向上,重物向上做加速运动或向下做减速运动,t2阶段拉力小于重力,加速度向下,做向下加速或向上减速,所以B错误;
C.t2阶段拉力小于重力,重物处于失重状态,所以C错误;
故选D。
4.A
【详解】
ABC.降落伞未打开时,A、B两人一起做自由落体运动,处于完全失重状态,则A、B之间安全带的作用力为0,A正确,BC错误;
D.降落伞打开后,A、B减速下降,加速度向上,则A、B处于超重状态,对B有
FT-mg=ma
整理得
FT=mg+ma>mg
D错误。
故选A。
5.D
【详解】
A.当物体处于超重或失重状态时,物体的重力并没变,只是对支持物的压力或者对悬挂物的拉力变了,A错误;
B.物体加速上升时加速度的方向向上,处于超重状态,B错误;
C.物体自由下落时加速度的方向向下,产生失重现象,C错误;
D.失重现象中地球对物体的实际作用力没有变化,只是对支持物的压力或者对悬挂物的拉力变了,D正确。
故选D。
6.C
【详解】
A.由图像可知前3s无人机加速下降,无人机处于失重状态,选项A错误;
B.无人机的加速度可用图像的斜率表示,可知无人机在第2s与第7s的加速度之比为,选项B错误;
C.图像的面积表示位移,无人机下落的高度为
选项C正确;
D.下落过程的平均速度
选项D错误。
故选C。
7.D
【详解】
A.0~ t2手机向下做加速度减小的加速运动,加速度方向向下,是失重,故t1时刻,手机处于失重状态,t2时刻加速度为零,速度达到最大值,AB错误;
C.t2时刻,对于手机受重力,支持力,加速度为零,则支持力大小等于重力大小,支持力不为零,根据牛顿第三定律,则手机对薄板压力不为零,C错误;
D.t2~ t3手机向下做加速度增大的减速运动,加速度方向向上,是超重,t3时刻,加速度最大,手机对薄板压力最大,D正确。
故选D。
8.D
【详解】
A.由牛顿第三定律,运动员从地面单脚起跳地面对人的支持力等于人对地面的压力, A错误;
B.运动员上升阶段有向下的加速度,处于失重状态, B错误;
C.质量是惯性大小的唯一量度,质量相等,惯性相等, C错误;
D.运动员落地后受到的弹力是由于地面的形变产生的, D正确。
故选D。
9.C
【详解】
A.在0~t3时,货箱一直在往上运动。由图像围成面积表示位移可知,t3时刻货箱运动到最高位置,故A错误;
B.由图线的斜率表示加速度,可知在t2~t3时间内,v﹣t图的斜率为负,即加速度方向竖直向下,由牛顿第二定律可知,合力方向竖直向下且大小不变,故B错误;
C.在t4~t5时间内,图线的斜率为负,货箱的加速度方向竖直向下,由此可知货箱处于失重状态;故C正确;
D.由图像可知,在t6~t7时间内,货箱的速度在不断减小,做匀减速直线运动,故D错误。
故选C。
【点睛】
利用v﹣t图像求出加速度,结合牛顿第二定律的知识判断物体的超失重状态:加速度向上为超重,加速度向下为失重。
10.C
【详解】
设倾斜天花板与水平方向夹角为,篮球在水平方向上受力平衡,即侧壁对篮球的弹力N1与倾斜天花板对篮球的弹力N2在水平方向的分力平衡
随着压力传感器的示数逐渐减小(N1减小),篮球受到倾斜天花板的弹力N2减小,在竖直方向上由牛顿第二定律可得
由于弹簧弹力不变,则篮球有竖直向上的加速度,处于超重状态,且加速度越来越大。
故选C。
11.AC
【详解】
AB.当升降机减速下降时,游客受到重力和支持力,加速度向上,根据牛顿第二定律,有

处于超重状态,故A正确,B错误;
CD.当升降机加速上升时,游客受到重力和支持力,加速度向上,根据牛顿第二定律,有

处于超重状态,故C正确,D错误。
故选AC。
12.ABC
【详解】
ABC.饮料瓶自由下落平抛以及在空中做抛体运动时,均只受到重力的作用,加速度为g,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,故ABC正确;
D.手持饮料瓶向上匀速运动的过程中,由于水处于平衡状态,故水之间存在压力,水会向外喷出,故D错误。
故选ABC。
13.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。
14.BC
【详解】
AB.该同学站在匀速上升电梯内的体重计上,体重计示数为600N,则该同学体重为600N,故A错误,B正确;
CD.当体重计示数为540N时,由牛顿第二定律可得
有该同学质量为
联立解得
由题意可知,加速度方向向下,故电梯可能加速下降,也可能是减速上升,故C正确,D错误。
故选BC。
15.CD
【详解】
A.该工件先后经历匀加速、匀速、匀减速直线运动三个阶段,图线表示的是匀速的后半段和匀减速,所以0~10s时间内,工件做匀速运动,处于平衡状态,选项A错误;
B.根据动量定理得
匀速运动时有
解得
工件做匀速运动的速度大小为2m/s,选项B错误;
C.根据牛顿第二定律得
解得
工件做匀减速运动的加速度大小为0.25m/s2,选项C正确;
D.地面和指定位置之间的总距离为
选项D正确;
故选CD。
16.54 650 425
【详解】
电梯在12s内上升的高度为v-t图线下方包围的面积即:;在0~2s时间内电梯加速上升,人对电梯的压力最大.在8~12s时间内电梯减速上升,人对电梯的压力最小.由图象可求出在0~2s时间内电梯的加速度为:,由牛顿第二定律得:Fmax -mg=ma1,解得:Fmax=650N;在8~12s时间内电梯的加速度:,根据牛顿第二定律有:mg- Fmin =ma2,解得:Fmin=425N.
17.等于 超重 失重 a=g
【分析】
加速度向上时发生超重,加速度向下时发生失重,加速度a=g时完全失重.
【详解】
当电梯匀速上升时,人对电梯底板的压力F等于mg;当电梯减速下降时,加速度向上,人处于超重状态,当电梯减速上升时,加速度向下,人又处于失重状态.完全失重产生条件:加速度等于g.
18.向下
【详解】
[1]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,所以失重产生条件:物体具有向下的加速度。
19.见解析
【详解】
当测力计减速向上运动时,加速度向下,砝码处于失重状态,测力计的示数会减小。
当测力计减速向下运动时,加速度向上,砝码处于超重状态,测力计的示数会增大。
20.(1) (2) (3)5N 水平向左
【详解】
选小球为研究对象,其受力如图所示由物体的平衡条件得:
在x轴上:
在y轴上:
解得:
(2)根据(1)的分析解得
牛顿第三定律知小球对斜面的压力大小为10N.
选小球、斜面整体为研究对象,其受力如图所示.
在x轴上由物体的平衡条件得:
方向水平向左.
答案第1页,共2页
答案第1页,共2页