人教版(2019)必修一 4.6 超重和失重 同步测试卷(Word版含答案)

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名称 人教版(2019)必修一 4.6 超重和失重 同步测试卷(Word版含答案)
格式 docx
文件大小 200.4KB
资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2022-06-20 16:21:21

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文档简介

人教版(2019)必修一 4.6 超重和失重 同步测试卷
一、单选题(共10题;共30分)
1.一质量为m的人站在电梯中,电梯减速上升,加速度大小为 g,g为重力加速度,电梯对人的支持力(  )
A. mg B. mg C.mg D. mg
2.穿梭机是一种游戏项目,可以锻炼人的胆量和意志.人坐在穿梭机上,在穿梭机加速下降的阶段(aA.人处于超重状态
B.人先处于超重状态,后处于失重状态
C.人处于失重状态
D.人先处于失重状态,后处于超重状态
3.一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重,一个可乘10多个人的环形座舱套在竖直柱子上由升降机先送上几十米的高处,然后让座舱自由落下,落到一定位置,制动系统启动,到地面时刚好停下,整个过程中(  )
A.一直处于失重状态 B.先失重后超重
C.一直处于超重状态 D.先超重后失重
4.在今年上海的某活动中引入了全国首个户外风洞飞行体验装置,体验者在风力作用下漂浮在半空。若减小风力,体验者在加速下落过程中(  )
A.失重且机械能增加 B.失重且机械能减少
C.超重且机械能增加 D.超重且机械能减少
5.重为2N的物体挂在竖直弹簧秤上,弹簧秤上端固定在电梯顶板上,如图所示. 当电梯竖直下降过程中,发现弹簧秤上的示数为1N. 则电梯的加速度a(  )
A. ,方向竖直向下 B. ,方向竖直向下
C. ,方向竖直向上 D. ,方向竖直向上
6.如图所示,某同学设计了一个加速度计:较重的滑块可以在光滑的框架中平移,滑块两侧用两劲度系数相同的轻弹簧与框架连接;R为滑动变阻器,其滑动片与滑块固定联接;两个电池的电动势均恒为E,内阻不计。按图连接电路后,电压表指针的零点位于表盘中央,此时两弹簧均为原长,滑动片恰好在变阻器的中间位置。已知滑动片与变阻器任一端之间的电阻值都与其到这端的距离成正比,当a端的电势高于b端时电压表的指针向零点右侧偏转。将此加速度计固定在运动的物体上,物体沿弹簧方向运动。下列说法正确的是(  )
A.当物体向右加速时,电压表的指针将向右偏
B.电压表的示数不变,说明物体做匀速直线运动
C.电压表的示数增大,说明物体的速度一定增大
D.电压表表盘上各刻度对应加速度的值是均匀的
7.为了解决部分高层住户中的老人上下楼的“大问题”,近年来国家推行老旧小区安装电梯的惠民政策。老人某次乘电梯的速度随时间变化如图所示,若取竖直向上方向为正方向,则以下说法正确的是(  )
A.3s末一定处于超重状态 B.6s末一定处于超重状态
C.8s末一定处于超重状态 D.7s~10s向下减速运动
8.两个物体A和B,质量分别为m1和m2,互相接触放在光滑的水平面上,如图所示,对物体A施以水平的推力F,则物体A对B的作用力等于(  )
A. F B. F C.F D. F
9.1845年英国物理学家和数学家斯 托马斯(S.G.Stokes)研究球体在液体中下落时,发现了液体对球的粘滞阻力与球的半径、速度及液体的种类有关,有 ,其中物理量 为液体的粘滞系数,它还与液体的种类及温度有关,如图所示,现将一颗小钢珠由静止释放到盛有蓖麻油的足够深量筒中,下列描绘小钢珠在下沉过程中加速度大小与时间关系的图像可能正确的是(  )
A. B.
C. D.
10.在日常生活及各项体育运动中,有弹力出现的情况比较普遍,如图所示的情况就是一个实例。当运动员踩压跳板使跳板弯曲到最低点时,下列说法正确的是(  )
A.跳板发生形变,运动员的脚没有发生形变
B.运动员受到的支持力,是跳板发生形变而产生的
C.此时跳板对运动员的支持力和运动员的重力等大
D.此时跳板对运动员的支持力大于运动员的重力
二、多选题(共6题;共24分)
11.如图所示,A、B两物块的质量分别为3m和2m,两物块静止叠放在水平地面上,A、B间的动摩擦因数为μ,B与地面间的动摩擦因数为 (μ≠0)。最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,现对B施加一水平推力F,则下列说法正确的是(  )
A.若F=μmg,A,B间的摩擦力一定为零
B.无论F为多大时,A相对B都不会滑动
C.当F=3μmg时,A的加速度为μg
D.若去掉B上的力,而将F=3μmg的力作用在A上,则B的加速度为
12.某人乘电梯竖直向上加速运动,在此过程中(  )
A.人对电梯地板的压力大于人受到的重力
B.人对电梯地板的压力小于人受到的重力
C.电梯地板对人的支持力大于人对电梯地板的压力
D.电梯地板对人的支持力与人对电梯地板的压力大小相等
13.“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,如图中a点是弹性绳的原长位置,c是人所到达的最低点,b是人静止悬吊着时的平衡位置,人在从P点落下到最低点c的过程中(  )
A.人在Pa段做自由落体运动,处于完全失重状态
B.在ab段绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态
C.由a到c加速度先减小后增加,速度先增加后减小
D.在c点,人的速度为零,其加速度为零
14.如图所示,轻弹簧放在光滑的水平面上,左端固定在竖直墙面上,弹簧处于自然伸长状态.一物块放在离弹簧右端一定距离的水平面上的A点,用水平向左的恒力推物块,使物块由静止开始向左运动并压缩弹簧,弹簧右端最大压缩到B点,弹簧的形变始终在弹性限度内,恒力始终作用在物块上,则下列说法正确的是(  )
A.物块与弹簧刚接触时,物块的速度最大
B.弹簧压缩量最大时,弹簧的弹性势能小于推力F做的功
C.物块在A,B间往复运动
D.物块向左运动和向右运动过程中,速度最大的位置在同一位置
15.关于超重与失重,下列说法中正确的是(  )
A.物体做加速上升运动时,物体处于超重状态
B.物体做加速上升运动时,物体处于失重状态
C.物体处于完全失重状态时,其重力为零
D.无论物体处于超重、失重还是完全失重,物体所受到的重力是不变的
16.科研人员在太空进行实验,用质量为m的宇宙飞船去对接前方的火箭组,对接后保持匀速运动。然后开动飞船尾部的推进器,使飞船和火箭组共同加速。若推进器开动的时间为Δt,平均推力为F,测出飞船和火箭的速度变化为Δv,下列说法正确的是(  )
A.飞船和火箭组的机械能守恒
B.火箭组的质量
C.飞船对火箭组的弹力大小为F
D.飞船对火箭组的弹力大小为
三、填空题(共6题;共12分)
17.质量2kg的物体,以大小为5m/s的初速度沿光滑水平面向右做匀速直线运动,某时刻受到方向向左的水平力F,经4s物体速度大小仍为5m/s,方向水平向左,则物体的加速度大小为    m/s2,力F的大小为    N.
18.如图所示,用细绳将重物悬挂在电梯内的天花板上.当电梯加速上升时,重物处于   (填“超重”或“失重”)状态;重物所受重力   (填“增大”、“减小”或“不变”);细绳对重物的作用力大小   (填“大于”、“小于”或“等于”)重物对细绳的反作用力大小.
19.升降机地板上放一台秤,台秤的盘中放一质量为10kg的物体。升降机运动中,某时刻,台秤的读数为8kg,则此时物体处于    填“超重”或“失重” 状态,若重力加速度g取 ,其加速度的大小为   。
20.如图所示,质量为M的木箱子放在水平桌面上,木箱中的竖直立杆(质量不计)上套有一质量为m的圆环,圆环由静止开始释放,圆环下滑的加速度恒为 ,则圆环在下落过程中处于   状态(填“超重”或“失重”);此下落过程中木箱对地面的压力为   。
21.在“探究超重与失重的规律”实验中,得到了如右图所示的图线.图中的实线所示是某同学利用力传感器悬挂一个砝码在竖直方向运动时,数据采集器记录下的力传感器中拉力的大小变化情况.从图中可以知道该砝码的重力约为   N,A、B、C、D四段图线中砝码处于超重状态的为   ,处于失重状态的为   .
22.如图所示,轻绳的一端固定在O点,另一端系一小钢球.现将 小球拉到A点,由静止释放,小钢球在竖直平面内沿圆弧运动,不计空气阻力.小钢球在A点的机械    (选填“大于”、“小于”或“等于”)在B点的机械能;通过B点时小钢球受到轻绳的拉力   (选填“大于”、“小于”或“等于”)自身所受的重力.
四、综合题(共4题;共34分)
23.质量是60kg的人站在升降机的体重计上,如图所示,当升降机做下列各种运动时,体重计的读数分别是多少?(取g=10m/s2)
(1)升降机匀速上升;
(2)升降机以6m/s2的加速度匀加速上升;
(3)升降机以3m/s2的加速度匀加速下降.
24.一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重,一个可乘10多个人的环形座舱套在竖直柱子上由升降机先送上几十米的高处,然后让座舱自由落下,落到一定位置,制动系统启动,到地面时刚好停下,取重力加速度g=10m/s2.
(1)上升过程,若升降机以1m/s2的加速度向上加速运动,质量为50kg的游客坐在竖直运动的座舱上,求此时该游客对座舱中水平座椅的压力大小.
(2)下落过程,座舱从70m高处开始下落,当下落到25m高处时开始制动,座舱做匀减速运动,到地面时刚好停下.求座舱减速过程中的加速度大小.
25.质量m=2kg的物体静止在水平地面上,它与地面间的动摩擦因数μ=0.4,一个F=10N水平恒力作用在物体上,使物体在水平地面上运动.F作用4s后撤除.(取g=10m/s2)则:
(1)前4s内物体的加速度多大
(2)物体运动前4s内物体发生的位移多大
(3)F撤除后,物体还能滑行多远.
26.有一长度为l=1m的木块A,放在足够长的水平地面上.取一无盖长方形木盒B将A罩住,B的左右内壁间的距离为L=9m.A、B质量相同,均为m=1kg,与地面间的动摩擦因数分别为μA=0.2和μB=0.3.开始时A与B的左内壁接触,两者以相同的初速度v0=28m/s向右运动.已知A与B的左右内壁发生的碰撞时间极短(可忽略不计),且碰撞后A、B互相交换速度.A与B的其它侧面无接触.重力加速度g=10m/s2.求:
(1)开始运动后经过多长时间A、B发生第一次碰撞;
(2)若仅v0未知,其余条件保持不变,则:
①要使A,B最后同时停止,而且A与B轻轻接触,初速度v0应满足何条件?
②要使B先停下,且最后全部停下时A运动至B右壁刚好停止,初速度v0应满足何条件?
参考答案
1.A
2.C
3.B
4.B
5.A
6.D
7.A
8.B
9.D
10.B
11.A,D
12.A,D
13.A,B,C
14.C,D
15.A,D
16.B,D
17.2.5;5
18.超重;不变;等于
19.失重;
20.失重;
21.4(3.9-4.2);AD;BC
22.等于;大于
23.(1)解:升降机匀速上升时,体重计的读数为:F1=G=mg=60×10N=600N
(2)解:当升降机以6m/s2的加速度匀加速上升时,以人为研究对象,根据牛顿第二定律得:F2﹣mg=ma1,
代入解得:F2=960N;
根据牛顿第三定律得到人对体重计的压力大小等于960N,即体重计的读数为960N
(3)解:当升降机以3m/s2的加速度匀加速下降时,以人为研究对象,根据牛顿第二定律得:mg﹣F3=ma3,
代入解得:F3=420N;
根据牛顿第三定律得到体重计的读数为420N
24.(1)解:以游客为研究对象,对其受力分析,游客受到重力、座椅对游客的支持力.根据牛顿第二定律,有
F﹣mg=ma
代入数据解得:F=550N
根据牛顿第三定律知:该游客对座舱中水平座椅的压力 F′=F=550N
答:此时该游客对座舱中水平座椅的压力大小是550N.
(2)解:座舱开始制动前做自由落体运动,则有 v2=2gh
且 h=70m﹣25m=45m
解得:v=30m/s
座舱匀减速下降的位移 x=25m,根据速度位移公式可得 v2=2ax
解得:座舱减速过程中的加速度大小 a=18m/s2
答:座舱减速过程中的加速度大小是18m/s2.
25.(1)解:由牛顿第二定律得:a= = = =1m/s2.
(2)解:物体做初速度为零的匀加速直线运动,位移:x= at2= ×1×42=8m;
(3)解:撤除F时物体的速度:v=at=1×4=4m/s,
撤去拉力后,加速度:a′= =μg=0.4×10=4m/2,
F撤除后物体滑行的距离:s= = =2m;
26.(1)解:木块和木盒分别做匀减速运动,加速度大小分别为:
aA=μAg=2 m/s2;
aB=μBg=3 m/s2
设经过时间T发生第一次碰撞,则有:
L﹣l=xA﹣xB=
代入数据得:T=4 s
答:开始运动后经过4s长时间A、B发生第一次碰撞
(2)解:方法一:由(1)可见木块、木盒经过时间t1=2T在左端相遇接触时速度恰好相同,同理可得:木块、木盒经过同样时间t2=2T,每次相遇时速度均减小△v=20 m/s,
①要使A、B最后同时停止,而且A与B轻轻接触,v0=20n(m/s) (n=1,2,3,…)
②要使B先停下,初速度必须满足v0=n△v+v (n=1,2,3,…,0<v<μBgT=12 m/s)
经过k次碰撞后,A运动到B的左壁,且有共同速度v,接着AB一起减速运动,直到停止,A恰好运动到B的右壁停止,L﹣l=xA﹣xB= ﹣ ,解得v=4 m/s
所以要使B先停下,且最后全部停下时A运动到B的右壁刚好停止,初速度v0=(20n+4 )m/s(n=1,2,3,…)
方法二:A、B的v﹣t图象如图所示:
①要使A、B最后同时停止,而且A与B轻轻接触,
v0=n△v=20n(m/s)(n=1,2,3,…)
②要使B先停下,且最后全部停下时A运动到B的右壁刚好停止,
v0=n△v+v
且 ﹣ =L﹣l
v=4 m/s
故v0=(20n+4 )m/s(n=1,2,3…)
答:若仅v0未知,其余条件保持不变,则:
①要使A,B最后同时停止,而且A与B轻轻接触,初速度v0应满足v0=20n(m/s)(n=1,2,3,…)
②要使B先停下,且最后全部停下时A运动至B右壁刚好停止,初速度v0应满足v0=(20n+4 )m/s(n=1,2,3…)