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)

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 超重和失重 同步练习(Word版含答案)
格式 docx
文件大小 1016.0KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-01-06 12:05:30

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文档简介

4.6 超重和失重
一、单选题
1.如图所示,汽车用跨过定滑轮的轻绳提升物块,使汽车沿水平面向右匀速运动,在物块到达滑轮之前,下列说法正确的是(  )
A.物块竖直向上做匀速运动
B.物块处于超重状态
C.物块处于失重状态
D.物块竖直向上先加速后减速
2.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
3.如图,用一细绳将条形磁铁A竖直挂起来,A的下端吸起一小铁块B。A、B质量相等并处于静止状态。现将细绳烧断,不计空气阻力,在A、B同时下落的过程中(  )
A.小铁块B的加速度为零 B.磁铁A的加速度为2g
C.A、B之间弹力为零 D.A、B整体处于完全失重状态
4.全国2021年跳水冠军赛上,谢思埸、王宗源摘得男子双人3米板冠军,如图所示为比赛时的精彩瞬间。若不计空气阻力,下列说法正确的是(  )
A.运动员与水接触后便立即开始减速
B.运动员在向下运动时,一直处于失重状态
C.运动员在向上运动时,一直处于超重状态
D.入水过程中,水对运动员的作用力一定等于运动员对水的作用力
5.如图,质量为m的小球挂在电梯的天花板上、电梯在以大小为0.25g的加速度向下加速运动的过程中,小球(  )
A.处于失重状态,所受拉力为0.25mg B.处于失重状态,所受拉力为0.75mg
C.处于超重状态,所受拉力为0.25mg D.处于超重状态,所受拉力为1.25mg
6.“蹦极”是一项非常刺激的体育运动.某人身系弹性绳自高空P点自由下落,图中a点是弹性绳的原长位置,c是人所到达的最低点,b是人静止地悬吊着时的平衡位置,空气阻力不计,则人从P点落下到最低点c的过程中(  )
A.人从a点开始做减速运动,一直处于失重状态
B.在ab段绳的拉力小于人的重力,人处于超重状态
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,其加速度也为零
7.如图是某同学站在压力传感器上做下蹲-起立的动作时传感器记录的压力随时间变化的图线,纵坐标为压力,横坐标为时间。由图线可知,该同学的体重约为650 N,除此以外,还可以得到以下信息(  )
A.1 s时人处在下蹲的最低点
B.2 s时人处于下蹲静止状态
C.0~4 s内该同学做了2次下蹲-起立的动作
D.下蹲过程中人始终处于失重状态
8.如图所示是我国长征火箭把载人神舟飞船送上太空的情景。宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验,下列说法正确的是(  )
A.火箭加速上升时,宇航员处于失重状态
B.火箭加速上升时的加速度逐渐减小时,宇航员对座椅的压力小于其重力
C.飞船加速下落时,宇航员处于超重状态
D.飞船落地前减速下落时,宇航员对座椅的压力大于其重力
9.如图所示,一乒乓球用细绳系于盛有水的容器底部,某时刻细绳断开,在乒乓球上升到水面的过程中,台秤示数(  )
A.变大 B.不变 C.变小 D.先变大后变小
10.如图所示,一轻质弹簧上端固定在升降机的天花板上,下端挂一小球,在升降机匀速竖直下降过程中,小球相对于升降机静止,若升降机突然停止运动,设空气阻力可忽略不计,弹簧始终在弹性限度内,且小球不会与升降机的内壁接触,则小球在继续下降的过程中(  )
A.小球的加速度逐渐减小,小球处于失重状态
B.小球的加速度逐渐增大,小球处于超重状态
C.小球的速度逐渐减小,小球处于失重状态
D.小球的速度逐渐增大,小球处于超重状态
11.下列关于超重和失重的说法中,正确的是(  )
A.物体处于超重状态时,其重力增加了
B.物体处于完全失重状态时,其重力为零
C.物体处于超重或失重状态时,其惯性比处于静止时增加或减小了
D.物体处于超重或失重状态时,其重力都没有变化
12.质量为60kg的人在电梯里站在体重计上与电梯一起匀加速上升,电梯的加速度为5m/s2,则体重计的读数应为(g=10m/s2)(  )
A.60kg B.90kg C.65kg D.30kg
二、多选题
13.沼泽地的下面蕴藏着丰富的泥炭,泥炭的纤维状和海绵状的物理结构导致人在其上面行走时容易下陷(设在下陷过程中,泥炭对人的阻力不计)。如果整个下陷的过程是先加速运动再减速运动,那么,下列说法中正确的是(  )
A.在加速向下运动时,人对沼泽地的压力大于沼泽地对人的支持力
B.在减速向下运动时,沼泽地对人的支持力大于人的重力
C.在整个运动过程中,人先处于超重状态,后处于失重状态
D.在整个运动过程中,人对沼泽地的压力大小总是等于沼泽地对人的支持力
14.某商场安装了智能化电动扶梯,无人站在扶梯上时扶梯运转得很慢。现有顾客乘扶梯下楼,扶梯自动先加速、再匀速运转。下列说法正确的是(  )
A.扶梯匀速运转过程中,顾客受到的支持力大小等于扶梯受到的压力大小
B.扶梯加速运转过程中,顾客受到的支持力大小等于扶梯受到的压力大小
C.扶梯加速过程中,顾客处于失重状态
D.扶梯加速过程中,顾客共受到两个力作用
15.高层建筑电梯的地板上装有压力传感器,传感器能显示放置在地板上的物体对地板的压力。如图为电梯在从静止开始到匀速运动直到再次静止的过程中,压力随时间的变化关系图像。在电梯运动的这一段时间内,以下说法正确的是(g取)(  )
A.电梯向上运动
B.电梯向下运动
C.电梯在开始运动的一小段时间内的加速度为
D.电梯在开始运动的一小段时间内的加速度为
三、填空题
16.2020年11月24日,我国用长征五号遥五运载火箭成功发射探月工程嫦娥五号探测器。如图所示,火箭点火上升时会向下喷出气体,这时火箭对气体的作用力______气体对火箭的作用力(选填“大于”、“小于”或“等于”),火箭点火上升时处于______状态(选填“超重”、“失重”或“完全失重”)。
17.体重的人站在电梯内,电梯上升时图像如图所示,在下列几段时间内,人对电梯底板的压力分别为:
(1)内,________;
(2)内,________;
(3)内,________。
18.某同学为了探究超重与失重现象,在学校大楼的电梯里面进行实验,用一个弹簧测力计悬吊一个苹果,如图所示,观察弹簧测力计的示数变化情况.他发现:在电梯从1楼开始上升直达8楼停下的过程中,弹簧测力计的读数先是2.2N,然后稳定在2N,最后变为1.7N.电梯起动时的加速度大小为________,电梯减速时的加速度大小为________.(g取)
四、解答题
19.为了观察超重和重现象,质量为50kg的小红站在电梯内的体重计上,如图所示。求电梯处于下列运动状态时体重计的示数:(取重力加速度g=10m/s2)
(1)电梯匀速上升;
(2)电梯以0.8m/s2的加速度匀加速上升;
(3)电梯以0.8m/s2的加速度匀减速上升。
20.如图甲所示为潍坊市政府广场两座百米多高的观光塔。游客乘坐观光电梯就可以从1层到达观光平台。若质量的人站在电梯平台上在时由静止开始上升,运动的图像如图乙所示,。求该过程中:
(1)电梯运行的最大速度;
(2)人对电梯的最小压力。
试卷第1页,共3页
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参考答案
1.B
【详解】
A.设与汽车相连的绳子与水平方向夹角为,汽车速度为v0,物块速度为,则
随着小车向右运动,不断变小,所以物块速度不断变大,A错误;
BCD.由以上解析可知,物块一直向上做加速运动,所以物块处于超重状态,B正确,CD错误。
故选B。
2.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。
3.D
【详解】
AB.细绳烧断后,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得到
加速度大小为
方向竖直向下,故A、B错误。
C.由于条形磁铁A对B有向上的吸引力,则A对B一定有向下有弹力,大小等于磁铁的引力,故C错误。
D.细绳烧断后,A、B同时下落,不计空气阻力,重力加速度为g,属于完全失重状态,故D正确。
故选D。
4.D
【详解】
A.运动员刚接触水时重力大于水对人的作用力,运动员还是加速下降,A错误;
BC.运动员在空中运动过程,处于完全失重状态,刚进入水中水的作用力较小,处于失重状态,入水一定深度后水的作用力大于重力时,运动员处于超重状态,BC错误;
D.入水过程中,据牛顿第三定律可知,水对运动员的作用力一定等于运动员对水的作用力,D正确。
故选D。
5.B
【详解】
电梯在以大小为0.25g的加速度向下加速运动的过程中,因加速度向下,则小球处于失重状态;对小球
解得
T=0.75mg
故选B。
6.C
【详解】
ABC.在Pa段绳还没有被拉长,人做自由落体运动,所以处于完全失重状态,在ab段绳的拉力小于人的重力,人受到的合力向下,有向下的加速度,处于失重状态;在bc段绳的拉力大于人的重力,人受到的合力向上,有向上的加速度,处于超重状态,故A、B错误,C正确;
D.在c点,绳的形变量最大,绳的拉力最大,人受到的合力向上,有向上的加速度,处于超重状态,故D错误;
故选择:C。
7.B
【详解】
D.人在下蹲的过程中,先加速向下运动,此时加速度方向向下,故人处于失重状态,最后人静止,故后半段是人减速向下的过程,此时加速度方向向上,人处于超重状态,故下蹲过程中人先失重后超重,选项D错误;
A.在1s时人向下的加速度最大,故此时人并没有静止,它不是下蹲的最低点,选项A错误;
B.2s时人已超重两个过程,故此时处于下蹲静止状态,选项B正确;
C.该同学在前2s时是下蹲过程,后2 s是起立的过程,所以共做了1次下蹲-起立的动作,选项C错误;
故选择:B。
8.D
【详解】
A.火箭加速上升时,加速度方向向上,宇航员处于超重状态,故A错误;
B.火箭上升的加速度逐渐减小时,由于加速度方向向上,宇航员仍处于超重状态,对座椅的压力大于其重力,故B错误;
C.飞船加速下落时,加速度方向向下,处于失重状态,宇航员对座椅的压力小于其重力,故C错误;
D.飞船在落地前减速,加速度方向向上,宇航员处于超重状态,宇航员对座椅的压力大于其重力,故D正确。
故选D。
9.C
【详解】
在乒乓球加速上升的过程中,同体积的水球加速下降,水球比乒乓球的质量大,水和乒乓球系统的重心加速下降,处于失重状态,台秤示数变小。
故选C。
10.B
【详解】
根据牛顿第二定律得
解得
加速度方向向上,小球处于超重状态;升降机突然停止,小球由于惯性继续向下运动,小球加速度增大。
故选B。
11.D
【详解】
A.超重是物体对接触面的压力(视重)大于物体的真实重力,物体的重力并没有增加,A错误;
B.物体处于完全失重时,重力全部用来提供加速度,对支持它的支持面压力为零,重力并没有消失,B错误;
C.惯性的大小与物体的运动状态无关,物体处于超重或失重状态时,其惯性与处于静止时相等,C错误;
D.物体处于超重或失重状态时,其重力都没有变化,D正确。
故选D。
12.B
【详解】
当电梯以5m/s2的加速度向上做匀加速运动时,对人根据牛顿第二定律,得
F-mg=ma
解得
F=m(g+a)=60×(5+10)N=900N
由牛顿第三定律知,人对体重计的压力大小为
F′=F=900N
则显示人的质量为
==kg=90kg
故ACD错误,B正确。
故选B。
13.BD
【详解】
A.在加速向下运动时,加速度向下,所以重力大于沼泽地对人的支持力,但是人对沼泽地的压力和沼泽地对人的支持力属于相互作用力,相等,A错误。
B.在减速向下运动时,加速度向上,所以沼泽地对人的支持力大于人的重力,B正确。
C.在整个运动过程中,先加速运动再减速运动,所以加速度先向下再向上,所以先失重再超重,C错误。
D.在整个运动过程中,人对沼泽地的压力大小总是等于沼泽地对人的支持力,D正确。
故选BD。
14.ABC
【详解】
AB.无论电梯匀速还是加速,顾客受到的支持力和扶梯受到的压力总是一对作用力与反作用力,因此它们的大小总是相等的,故AB正确;
C.在加速的过程中,物体加速度与速度同方向,合力斜向左下方,因而根据牛顿第二定律可知,顾客受到的支持力小于其重力,顾客处于失重状态,故C正确;
D.在加速的过程中,物体受到的合力斜向左下方,因而顾客受到的摩擦力与接触面平行水平向左,同时顾客还受重力,支持力的作用,故D错误。
故选ABC。
15.BC
【详解】
AB.电梯从静止开始到匀速运动直到再次静止,则先加速后匀速最后减速,由图象可知,电梯先加速度向下,则电梯向下运动,故A错误,B正确;
CD.电梯在开始运动的一小段时间内加速度为
而mg=100N,所以
故C正确,D错误。
故选BC。
16.等于 超重
【详解】
火箭对气体的作用力与气体对火箭的作用力是相互作用力,大小相等,故火箭对气体的作用力等于气体对火箭的作用力
火箭点火上升时有竖直向上的加速度,故处于超重状态
17.
【详解】
(1)0~5s内做匀加速直线运动,加速度的大小
根据牛顿第二定律得
解得
根据牛顿第三定律知压力大小为600N
(2)5~10s内做匀速直线运动,加速度为0,则
根据牛顿第三定律知压力大小为500N
(3)10~20s内做匀减速直线运动,加速度大小
根据牛顿第二定律得
解得
根据牛顿第三定律知压力大小为450N
18.1 1.5
【详解】
由题意知苹果重2N,质量为0.2kg,先做匀加速直线运动
后做匀速直线运动,最后做匀减速运动
19.(1)500N;(2)540N;(3)460N
【详解】
(1)电梯匀速上升,加速度为0,体重计的示数为
F1=mg=500N
(2)电梯以0.8m/s2的加速度匀加速上升,由牛顿第二定律可得
F2-mg=ma2
代入数据解得F2=540N。
(3)电梯以0.8m/s2的加速度匀减速上升,由牛顿第二定律可得
mg-F3=ma3
代入数据解得F3=460N。
20.(1)2.5m/s;(2)570N
【详解】
(1)由a-t图像可知,电梯先做匀加速运动,再做匀速运动,然后做匀减速运动;当在5s末速度最大,最大速度
(2)电梯减速上升时,人对电梯压力最小,则
解得
答案第1页,共2页
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