2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册 4.6超重失重 同步练习(Word版含答案)
文档属性
| 名称 | 2021-2022学年高一上学期物理人教版（2019）必修第一册 4.6超重失重 同步练习(Word版含答案) |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 253.0KB | ||
| 资源类型 | 教案 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2021-12-23 15:48:45 | ||
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文档简介
第四章《运动和力的关系》牛顿第二定律 超重失重 专项练习
一．选择题（共7小题）
1．第32届奥林匹克运动会上，中国举重队获得7金1银的成绩。如图是我国举重运动员吕小军在男子81公斤级决赛中，以刷新奥运纪录获得金牌时抓举向上时的照片。下列说法正确的是（ ）
A．杠铃在最高点维持不动时，人处于平衡状态
B．杠铃在最高点维持不动时，人处于超重状态
C．杠铃向上推的过程中，手推杆的力大于杆压手的力
D．杠铃向上推的过程中，手推杆的力与杆压手的力是一对平衡力
2．如图所示，在某次“蹦床”活动中，某小朋友从高处下落至蹦床并反弹至最高点的情景，不计空气阻力和一切摩擦，则该小朋友（ ）
A．下落过程中脚刚接触蹦床时速度最大
B．下落过程中，一直处于失重状态
C．从蹦床最低点弹起至刚好离开蹦床过程中，一直处于超重状态
D．从蹦床最低点弹起至刚好离开蹦床过程中，其加速度先减小再增大
3．“双十一”的快递可以用无人机进行运载。在某次无人机竖直飞行实验中，无人机的质量为M，货物的质量为m，无人机与货物间通过轻绳相连，如图所示。无人机以恒定动力F从地面开始加速上升，不计空气阻力，重力加速度为g。则在无人机加速上升过程中（ ）
A．货物处于失重状态
B．加速度大小a＝F/M﹣g
C．轻绳上的拉力大小T＝Fm/M
D．轻绳上的拉力大小T＝Fm/(M+m)
4．如图所示，静止电梯中的台秤上放置一个木箱箱内顶部悬挂一根弹簧，弹簧下端系一个重物（处于静止状态）。电梯启动时，观察到弹簧缩短了，下列说法正确的是（ ）
A．电梯启动前弹簧处于原长
B．启动时电梯向下做加速运动
C．启动时电梯向上做加速运动
D．电梯启动时台秤的示数可能增大
5．2021年7月25日东京奥运会女子双人3米跳板，中国组合施廷懋、王涵以总分326.40分夺得冠军。如图所示，跳水运动员在走板时，从跳板的a端缓慢地走到b端，跳板逐渐向下弯曲，然后用力蹬板起跳，忽略空气阻力，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．走板时，运动员对板的压力不断增大
B．走板时，运动员对板的摩擦力不断减小
C．运动员脚离开跳板到上升至最高点过程处于超重状态
D．运动员从最高点下落至水面前的过程中处于失重状态
6．图甲是莱芜一中尚清华同学站在接有力传感器的板上做下蹲、起跳动作的示意图，图中的O点表示他的重心。图乙是传感器所受压力随时间变化的图像，图像上a、b两点的纵坐标分别为900N和300N，重力加速度g＝10m/s2，不计空气阻力。根据图像分析可知（ ）
A．尚清华的重力可由b点读出，为300N
B．尚清华在b到c的过程中先处于超重状态再处于失重状态
C．尚清华在双脚与板不接触的过程中处于完全失重状态
D．尚清华在b点对应时刻的加速度大于在c点对应时刻的加速度
7．某实验小组在电梯内固定一个力传感器，在传感器下方悬挂一个重为10N的钩码，测出的力随时间的变化规律如图所示。则下列分析不正确的是（ ）
A．从t1到t2，钩码处于失重状态
B．从t3到t4，钩码处于超重状态
C．电梯可能开始在1楼，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在3楼
D．电梯可能开始在3楼，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在1楼
二．多选题（共5小题）
8．某实验小组利用DIS系统观察超重和失重现象。他们在学校电梯房内做实验，如图甲所示，在电梯地板上固定了一个压力传感器，传感器上表面水平，将一个重力G＝10N的物体放在压力传感器上，观察在电梯运动过程中压力传感器示数的变化情况，若某段时间内计算机显示屏上出现如图乙所示的图线，则根据图线分析可知（ ）
A．在第1s内，物体处于失重状态，电梯可能向下做匀加速直线运动
B．在第2s内，电梯可能处于匀速运动状态
C．在第3s内，物体处于超重状态，电梯可能向下做匀减速直线运动
D．在第4s内，物体处于超重状态，电梯可能向上做匀加速直线运动
9．研究“蹦极”运动时，在运动员身上系好弹性绳并安装传感器，可测得运动员竖直下落的距离及其对应的速度大小。根据传感器收集到的数据，得到如图所示的“速度﹣位移”图像。若空气阻力和弹性绳的重力可以忽略，根据图像信息，下列说法正确的有（ ）
A．弹性绳原长小于15m
B．当运动员下降10m时，处于超重状态
C．当运动员下降15m时，绳的弹力最大
D．当运动员下降20m时，其加速度方向竖直向上
10．某中学举行了校秋季运动会，小明同学参加了跳高决赛，他以背越式跳过1.65m的高度拿到了本届校运会的亚军，为班级争了光．若忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．小明下降过程中处于失重状态
B．小明脚离地起跳以后在上升过程中处于超重状态
C．小明起跳时地面对他的支持力大于他的重力
D．小明起跳以后在下降过程中重力消失了
11．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，以下说法正确的是（ ）
A．从接触弹簧到速度最大的过程是失重过程
B．从接触弹簧到加速度最大的过程是超重过程
C．从接触弹簧到速度最大的过程加速度越来越大
D．速度达到最大时加速度为零
12．如图所示，物块B套在倾斜杆上，并用轻绳与物块A相连，今使物块B沿杆由点M匀速下滑到N点，运动中连接A、B的轻绳始终保持绷紧状态，在下滑过程中，正确的是（ ）
A．物块A的速度先变大后变小
B．物块A的速度先变小后变大
C．物块A始终处于超重状态
D．物块A先处于超重状态后处于失重状态
三．计算题（共5小题）
13．跳伞运动员做低空跳伞表演，他从224m的高空离开飞机开始下落，最初未打开降落伞，自由下落一段距离打开降落伞，运动员以12.5m/s2的加速度匀减速下降，为了运动员的安全，要求运动员落地的速度不得超过5m/s（g＝10m/s2）。求：
（1）运动员打开降落伞后做匀减速下降时，是处于超重状态还是失重状态，并说明原因；
（2）运动员打开降落伞时，离地面的高度至少为多少？
（3）运动员在空中的最短时间为多少？
14．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17层到18层（他住18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0.65m/s2，设该同学的质量为60kg，g＝9.8m/2'求，
（1）电梯从17层到18层减速过程中，该同学处于超重状态还是失重状态？
（2）减速过程中，电梯底面对该同学的支持力大小？
（3）电梯以多大的加速度减速时，电梯底面对他的支持力为零？
15．小杨同学用台秤研究他在电梯中的超失重现象。他在地面上用台秤称得其体重为500N，再将台秤移至电梯内称其体重。电梯从t＝0时由静止开始运动，到t＝11s时停止，得到台秤的示数F随时间t变化的图象如图所示。g＝10m/s2。
（1）判断电梯是上升还是下降，并求出小杨在前2s内的加速度a1。
（2）求出在10s～11s内台秤示数F3。
（3）求出电梯运行的总位移X。
16．如图所示，质量M＝60kg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m＝1.0kg的物体A．在升降机运动的某段时间内，人看到弹簧测力计的示数为6.0N．取g＝10m/s2。
（1）求此时升降机加速度的大小和方向；
（2）求此时人对地板的压力大小；
（3）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。
17．有一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重的感觉．可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下．落到一定位置时，制动系统制动；到地面时刚好停止．已知座舱开始下落的高度为75m，落到离地面30m的位置时开始制动，座舱均匀减速．重力加速度取g＝10m/s2．试求：
（1）座舱下落过程中能到达的最大速度
（2）座舱从开始下落到落到地面所用的时间
（3）质量为45kg的游客在减速下落过程中对座舱的压力．
第四章《运动和力的关系》牛顿第二定律 超重失重 专项练习
参考答案
一．选择题（共7小题）
1．A； 2．D； 3．D； 4．B； 5．D； 6．C； 7．C；
二．多选题（共5小题）
8．BD； 9．AD； 10．AC； 11．AD； 12．BC；
三．计算题（共5小题）
13．（1）运动员打开降落伞后做匀减速下降时，处于超重状态，原因：此时运动员做竖直向下减速运动，运动员的加速竖直向上，绳上的拉力大于运动员的重力；
（2）运动员打开降落伞时，离地面的高度至少为99m；
（3）运动员在空中的最短时间为8.6s。
14．（1）该同学处于失重状态；
（2）减速过程中，电梯底面对该同学的支持力大小为549N；
（3）电梯的加速度为9.8m/s2。
15．（1）电梯在下降，小杨在前2s内的加速度为1m/s2；
（2）在10s～11s内台秤示数为600N；
（3）电梯运行的总位移为19m。
16．（1）升降机加速度的大小为4.0m/s2，方向竖直向下。
（2）此时人对地板的压力大小为360N。
（3）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。
17．（1）座舱下落过程中能到达的最大速度为30m/s．
（2）座舱从开始下落到落到地面所用的时间为5s．
（3）质量为45kg的游客在减速下落过程中对座舱的压力大小为1125N，方向：竖直向下。
第8页（共8页）
一．选择题（共7小题）
1．第32届奥林匹克运动会上，中国举重队获得7金1银的成绩。如图是我国举重运动员吕小军在男子81公斤级决赛中，以刷新奥运纪录获得金牌时抓举向上时的照片。下列说法正确的是（ ）
A．杠铃在最高点维持不动时，人处于平衡状态
B．杠铃在最高点维持不动时，人处于超重状态
C．杠铃向上推的过程中，手推杆的力大于杆压手的力
D．杠铃向上推的过程中，手推杆的力与杆压手的力是一对平衡力
2．如图所示，在某次“蹦床”活动中，某小朋友从高处下落至蹦床并反弹至最高点的情景，不计空气阻力和一切摩擦，则该小朋友（ ）
A．下落过程中脚刚接触蹦床时速度最大
B．下落过程中，一直处于失重状态
C．从蹦床最低点弹起至刚好离开蹦床过程中，一直处于超重状态
D．从蹦床最低点弹起至刚好离开蹦床过程中，其加速度先减小再增大
3．“双十一”的快递可以用无人机进行运载。在某次无人机竖直飞行实验中，无人机的质量为M，货物的质量为m，无人机与货物间通过轻绳相连，如图所示。无人机以恒定动力F从地面开始加速上升，不计空气阻力，重力加速度为g。则在无人机加速上升过程中（ ）
A．货物处于失重状态
B．加速度大小a＝F/M﹣g
C．轻绳上的拉力大小T＝Fm/M
D．轻绳上的拉力大小T＝Fm/(M+m)
4．如图所示，静止电梯中的台秤上放置一个木箱箱内顶部悬挂一根弹簧，弹簧下端系一个重物（处于静止状态）。电梯启动时，观察到弹簧缩短了，下列说法正确的是（ ）
A．电梯启动前弹簧处于原长
B．启动时电梯向下做加速运动
C．启动时电梯向上做加速运动
D．电梯启动时台秤的示数可能增大
5．2021年7月25日东京奥运会女子双人3米跳板，中国组合施廷懋、王涵以总分326.40分夺得冠军。如图所示，跳水运动员在走板时，从跳板的a端缓慢地走到b端，跳板逐渐向下弯曲，然后用力蹬板起跳，忽略空气阻力，在此过程中，下列说法正确的是（ ）
A．走板时，运动员对板的压力不断增大
B．走板时，运动员对板的摩擦力不断减小
C．运动员脚离开跳板到上升至最高点过程处于超重状态
D．运动员从最高点下落至水面前的过程中处于失重状态
6．图甲是莱芜一中尚清华同学站在接有力传感器的板上做下蹲、起跳动作的示意图，图中的O点表示他的重心。图乙是传感器所受压力随时间变化的图像，图像上a、b两点的纵坐标分别为900N和300N，重力加速度g＝10m/s2，不计空气阻力。根据图像分析可知（ ）
A．尚清华的重力可由b点读出，为300N
B．尚清华在b到c的过程中先处于超重状态再处于失重状态
C．尚清华在双脚与板不接触的过程中处于完全失重状态
D．尚清华在b点对应时刻的加速度大于在c点对应时刻的加速度
7．某实验小组在电梯内固定一个力传感器，在传感器下方悬挂一个重为10N的钩码，测出的力随时间的变化规律如图所示。则下列分析不正确的是（ ）
A．从t1到t2，钩码处于失重状态
B．从t3到t4，钩码处于超重状态
C．电梯可能开始在1楼，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在3楼
D．电梯可能开始在3楼，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在1楼
二．多选题（共5小题）
8．某实验小组利用DIS系统观察超重和失重现象。他们在学校电梯房内做实验，如图甲所示，在电梯地板上固定了一个压力传感器，传感器上表面水平，将一个重力G＝10N的物体放在压力传感器上，观察在电梯运动过程中压力传感器示数的变化情况，若某段时间内计算机显示屏上出现如图乙所示的图线，则根据图线分析可知（ ）
A．在第1s内，物体处于失重状态，电梯可能向下做匀加速直线运动
B．在第2s内，电梯可能处于匀速运动状态
C．在第3s内，物体处于超重状态，电梯可能向下做匀减速直线运动
D．在第4s内，物体处于超重状态，电梯可能向上做匀加速直线运动
9．研究“蹦极”运动时，在运动员身上系好弹性绳并安装传感器，可测得运动员竖直下落的距离及其对应的速度大小。根据传感器收集到的数据，得到如图所示的“速度﹣位移”图像。若空气阻力和弹性绳的重力可以忽略，根据图像信息，下列说法正确的有（ ）
A．弹性绳原长小于15m
B．当运动员下降10m时，处于超重状态
C．当运动员下降15m时，绳的弹力最大
D．当运动员下降20m时，其加速度方向竖直向上
10．某中学举行了校秋季运动会，小明同学参加了跳高决赛，他以背越式跳过1.65m的高度拿到了本届校运会的亚军，为班级争了光．若忽略空气阻力，则下列说法正确的是（ ）
A．小明下降过程中处于失重状态
B．小明脚离地起跳以后在上升过程中处于超重状态
C．小明起跳时地面对他的支持力大于他的重力
D．小明起跳以后在下降过程中重力消失了
11．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，以下说法正确的是（ ）
A．从接触弹簧到速度最大的过程是失重过程
B．从接触弹簧到加速度最大的过程是超重过程
C．从接触弹簧到速度最大的过程加速度越来越大
D．速度达到最大时加速度为零
12．如图所示，物块B套在倾斜杆上，并用轻绳与物块A相连，今使物块B沿杆由点M匀速下滑到N点，运动中连接A、B的轻绳始终保持绷紧状态，在下滑过程中，正确的是（ ）
A．物块A的速度先变大后变小
B．物块A的速度先变小后变大
C．物块A始终处于超重状态
D．物块A先处于超重状态后处于失重状态
三．计算题（共5小题）
13．跳伞运动员做低空跳伞表演，他从224m的高空离开飞机开始下落，最初未打开降落伞，自由下落一段距离打开降落伞，运动员以12.5m/s2的加速度匀减速下降，为了运动员的安全，要求运动员落地的速度不得超过5m/s（g＝10m/s2）。求：
（1）运动员打开降落伞后做匀减速下降时，是处于超重状态还是失重状态，并说明原因；
（2）运动员打开降落伞时，离地面的高度至少为多少？
（3）运动员在空中的最短时间为多少？
14．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17层到18层（他住18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0.65m/s2，设该同学的质量为60kg，g＝9.8m/2'求，
（1）电梯从17层到18层减速过程中，该同学处于超重状态还是失重状态？
（2）减速过程中，电梯底面对该同学的支持力大小？
（3）电梯以多大的加速度减速时，电梯底面对他的支持力为零？
15．小杨同学用台秤研究他在电梯中的超失重现象。他在地面上用台秤称得其体重为500N，再将台秤移至电梯内称其体重。电梯从t＝0时由静止开始运动，到t＝11s时停止，得到台秤的示数F随时间t变化的图象如图所示。g＝10m/s2。
（1）判断电梯是上升还是下降，并求出小杨在前2s内的加速度a1。
（2）求出在10s～11s内台秤示数F3。
（3）求出电梯运行的总位移X。
16．如图所示，质量M＝60kg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m＝1.0kg的物体A．在升降机运动的某段时间内，人看到弹簧测力计的示数为6.0N．取g＝10m/s2。
（1）求此时升降机加速度的大小和方向；
（2）求此时人对地板的压力大小；
（3）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。
17．有一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重的感觉．可乘十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下．落到一定位置时，制动系统制动；到地面时刚好停止．已知座舱开始下落的高度为75m，落到离地面30m的位置时开始制动，座舱均匀减速．重力加速度取g＝10m/s2．试求：
（1）座舱下落过程中能到达的最大速度
（2）座舱从开始下落到落到地面所用的时间
（3）质量为45kg的游客在减速下落过程中对座舱的压力．
第四章《运动和力的关系》牛顿第二定律 超重失重 专项练习
参考答案
一．选择题（共7小题）
1．A； 2．D； 3．D； 4．B； 5．D； 6．C； 7．C；
二．多选题（共5小题）
8．BD； 9．AD； 10．AC； 11．AD； 12．BC；
三．计算题（共5小题）
13．（1）运动员打开降落伞后做匀减速下降时，处于超重状态，原因：此时运动员做竖直向下减速运动，运动员的加速竖直向上，绳上的拉力大于运动员的重力；
（2）运动员打开降落伞时，离地面的高度至少为99m；
（3）运动员在空中的最短时间为8.6s。
14．（1）该同学处于失重状态；
（2）减速过程中，电梯底面对该同学的支持力大小为549N；
（3）电梯的加速度为9.8m/s2。
15．（1）电梯在下降，小杨在前2s内的加速度为1m/s2；
（2）在10s～11s内台秤示数为600N；
（3）电梯运行的总位移为19m。
16．（1）升降机加速度的大小为4.0m/s2，方向竖直向下。
（2）此时人对地板的压力大小为360N。
（3）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。
17．（1）座舱下落过程中能到达的最大速度为30m/s．
（2）座舱从开始下落到落到地面所用的时间为5s．
（3）质量为45kg的游客在减速下落过程中对座舱的压力大小为1125N，方向：竖直向下。
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