【高中物理人教（2019）必修第一册同步练习】 6超重和失重
文档属性
| 名称 | 【高中物理人教（2019）必修第一册同步练习】 6超重和失重 |  | |
| 格式 | doc | ||
| 文件大小 | 1.4MB | ||
| 资源类型 | 试卷 | ||
| 版本资源 | 人教版（2019） | ||
| 科目 | 物理 | ||
| 更新时间 | 2024-08-06 09:26:33 | ||
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文档简介
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【高中物理人教（2019）必修第一册同步练习】
6超重和失重
一、单选题
1．如图，用手平托着几本高中物理新教材，下列哪种情况下教材对手的压力比教材的重力小（ ）
A．使教材匀速向上运动 B．使教材匀速向下运动
C．使教材匀加速向上运动 D．使教材匀减速向上运动
2．航天飞机中的物体处于失重状态，是指这个物体（ ）
A．不受地球的吸引力
B．受到地球吸引力和向心力的作用而处于平衡状态
C．受到向心力和离心力的作用而处于平衡状态
D．对支持它的物体的压力为零
3．从飞机起飞后，攀升过程中，假设竖直方向向上先做加速运动后做减速运动，该过程飞行员（ ）
A．一直处于失重状态
B．一直处于超重状态
C．先处于失重状态，后处于超重状态
D．先处于超重状态，后处于失重状态
4．如图所示，某同学站在正在运行的电梯中的体重秤上称体重，发现体重明显大于在静止地面上称得的体重，则（ ）
A．电梯一定在加速上升
B．电梯有可能在加速下降
C．该同学受到的合力方向一定竖直向上
D．体重秤对该同学的支持力大于该同学对体重秤的压力
5．蹦极是近些年来新兴的一项户外冒险活动。跳跃者站在约40米高的位置，用长为 的橡皮绳固定住后跳下，触地前弹起，反复弹起落下。忽略空气阻力的影响，从跳下至第一次到达最低点的运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．下落过程中，跳跃者能体验失重感的位移为
B．跳跃者下落 后，开始做减速运动
C．当跳跃者下落到最低点时，橡皮筋的弹性势能等于跳跃者减少的重力势能
D．下落过程中，跳跃者的加速度先变小后变大
6．站在电梯上的人，当电梯竖直减速上升时（ ）
A．电梯对人的支持力小于人对电梯的压力
B．电梯对人的支持力大于人对电梯的压力
C．电梯对人的支持力小于人的重力
D．电梯对人的支持力大于人的重力
二、多选题
7．如图所示，两块相同木板做成两个倾角相同的斜面，斜面倾角 ，斜面长度为L=6.25m，滑块从一侧斜面的底端以初速度v0=10m/s滑上斜面，恰好越过最高点并从另一侧面滑下，g取10m/s2， ，下列说法正确的是（ ）
A．滑块与斜面间的动摩擦因数为0.3
B．滑块下滑到斜面底端时速度大小约为7.07m/s
C．滑块在斜面上滑行时间约为3.02s
D．滑块上滑和下滑过程斜面对地面压力相等
三、填空题
8．一个质量为m的人，站在电梯内随电梯竖直向上运动，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”或“等于”）mg，当电梯加速上升时，人处于 （填“超重”或“失重”）状态．
9．轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，在电梯运行时，乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小，这一现象表明电梯的加速度方向一定 （填“向下”或“向上”），乘客一定处在 （填“失重”或“超重””）状态，人对电梯的压力比自身重力 （填“大”或“小””）
10．某竖直升空的火箭，其升空时的v－t图象如图所示，忽略空气阻力，且火箭到达最大高度后自由下落，则火箭在0～40 s过程中处于 现象(填“超重”“失重”或“平衡”)，火箭从最大高度处自由下落过程是处于 现象(填“超重”“失重”或“完全失重”)．
11．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 。
四、解答题
12．一个人用一条质量可不计的细绳从井中竖直向上提一桶水，细绳所能承受的最大拉力为300N．已知水桶装满水后，水与水桶的总质量为20kg．则人向上提升的最大加速度为多大．
13．质量为m=50kg的小孩子站在电梯内的体重计上，电梯从t=0时刻由静止开始上升，在0到6s内体重计示数F的变化如图所示，试问：在这段时间内电梯上升的高度是多少？（取重力加速度g=10m/s2）
五、综合题
14．某位同学在地面上用弹簧秤称得体重为500N．他将弹簧秤移至电梯内，在电梯从静止开始单向运行过程中，称量自己的体重，弹簧秤的示数随时间变化的图象如图所示．求：（g=10m/s2）
（1）电梯的运动方向；
（2）12s内电梯运动的距离．
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】牛顿第二定律；超重与失重
2．【答案】D
【知识点】超重与失重
3．【答案】D
【知识点】超重与失重
4．【答案】C
【知识点】超重与失重
5．【答案】C
【知识点】超重与失重
6．【答案】C
【知识点】超重与失重
7．【答案】B,C
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的位移与速度的关系；牛顿第二定律；超重与失重
8．【答案】等于；超重
【知识点】超重与失重
9．【答案】向下；失重；小
【知识点】超重与失重
10．【答案】超重；完全失重
【知识点】超重与失重
11．【答案】失重；
【知识点】超重与失重
12．【答案】解：若用细绳匀速提升水桶时，绳的拉力与水桶的重力大小相等，但如果向上加速拉水桶时，绳子的拉力则大于水桶的重力．
根据牛顿第二定律知：F﹣mg=ma，
即：F=mg+ma．
加速度越大，需用的拉力就越大．最大拉力为：
Fmax=mg+mamax．
代入数值得：amax= =5 m/s2，
即人向上提水桶的最大加速度为5 m/s2．
答：人向上提升的最大加速度为5m/s2．
【知识点】对单物体(质点)的应用；超重与失重
13．【答案】解：由图可知，在t=0到t1=2s的时间内，体重计的示数大于mg，故电梯应向上做匀加速运动．设在这段时间内体重计对小孩子的支持力为F1，电梯的加速度为a1，根据牛顿第二定律，得：
F1﹣mg=ma1
可得 a1=0.8m/s2．
在这段时间内电梯上升的高度 h1= a1t12= =1.6m
t1=2s时刻电梯的速度，即 v1=a1t1=0.8×2=1.6m/s
在t1=2s到t2=5s的时间内，体重计的示数等于mg，故电梯匀速上升，在这段时间内电梯上升的高度 h2=v1t2=1.6×3m=4.8m
在t2到t3=6s的时间内，体重计的示数小于mg，故电梯应减速上升．设这段时间内体重计作用于小孩子的作用力大小为F2，电梯的加速度大小为a2，由牛顿第二定律，得：
mg﹣F2=ma2
可得 a2=1.6m/s2．
在这段时间内电梯上升的高度 h3=v1（t3﹣t2）﹣ a2（t3﹣t2）2=1.6×1﹣ ×1.6×12=0.8m
电梯上升的总高度 h=h1+h2+h3=7.2m
答：在这段时间内电梯上升的高度是7.2m．
【知识点】对单物体(质点)的应用；超重与失重
14．【答案】（1）解：电梯开始处于静止状态，一开始弹簧秤的示数小于重力，说明电梯向下运动；
答：电梯向下运动
（2）解：人的质量为 ，
取向下为正方向，前3s 电梯加速向下运动，
由G﹣F=ma1可得加速度大小为： ，
此过程的位移大小为： ，
根据速度时间关系可得：v=a1t1=1×3m/s=3m/s；
3﹣9s 电梯匀速运动，此过程的位移大小为：x2=vt2=3×6m=18m；
后3s电梯减速向下运动，
由G﹣F=ma2可得加速度大小为： ，
根据位移时间关系可得： ，
电梯共向下运行了x=x1+x2+x3=4.5m+18m+4.5m=27m
答：12s内电梯运动的距离为27m
【知识点】对单物体(质点)的应用；超重与失重
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6超重和失重
一、单选题
1．如图，用手平托着几本高中物理新教材，下列哪种情况下教材对手的压力比教材的重力小（ ）
A．使教材匀速向上运动 B．使教材匀速向下运动
C．使教材匀加速向上运动 D．使教材匀减速向上运动
2．航天飞机中的物体处于失重状态，是指这个物体（ ）
A．不受地球的吸引力
B．受到地球吸引力和向心力的作用而处于平衡状态
C．受到向心力和离心力的作用而处于平衡状态
D．对支持它的物体的压力为零
3．从飞机起飞后，攀升过程中，假设竖直方向向上先做加速运动后做减速运动，该过程飞行员（ ）
A．一直处于失重状态
B．一直处于超重状态
C．先处于失重状态，后处于超重状态
D．先处于超重状态，后处于失重状态
4．如图所示，某同学站在正在运行的电梯中的体重秤上称体重，发现体重明显大于在静止地面上称得的体重，则（ ）
A．电梯一定在加速上升
B．电梯有可能在加速下降
C．该同学受到的合力方向一定竖直向上
D．体重秤对该同学的支持力大于该同学对体重秤的压力
5．蹦极是近些年来新兴的一项户外冒险活动。跳跃者站在约40米高的位置，用长为 的橡皮绳固定住后跳下，触地前弹起，反复弹起落下。忽略空气阻力的影响，从跳下至第一次到达最低点的运动过程中，下列说法正确的是（ ）
A．下落过程中，跳跃者能体验失重感的位移为
B．跳跃者下落 后，开始做减速运动
C．当跳跃者下落到最低点时，橡皮筋的弹性势能等于跳跃者减少的重力势能
D．下落过程中，跳跃者的加速度先变小后变大
6．站在电梯上的人，当电梯竖直减速上升时（ ）
A．电梯对人的支持力小于人对电梯的压力
B．电梯对人的支持力大于人对电梯的压力
C．电梯对人的支持力小于人的重力
D．电梯对人的支持力大于人的重力
二、多选题
7．如图所示，两块相同木板做成两个倾角相同的斜面，斜面倾角 ，斜面长度为L=6.25m，滑块从一侧斜面的底端以初速度v0=10m/s滑上斜面，恰好越过最高点并从另一侧面滑下，g取10m/s2， ，下列说法正确的是（ ）
A．滑块与斜面间的动摩擦因数为0.3
B．滑块下滑到斜面底端时速度大小约为7.07m/s
C．滑块在斜面上滑行时间约为3.02s
D．滑块上滑和下滑过程斜面对地面压力相等
三、填空题
8．一个质量为m的人，站在电梯内随电梯竖直向上运动，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”或“等于”）mg，当电梯加速上升时，人处于 （填“超重”或“失重”）状态．
9．轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，在电梯运行时，乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小，这一现象表明电梯的加速度方向一定 （填“向下”或“向上”），乘客一定处在 （填“失重”或“超重””）状态，人对电梯的压力比自身重力 （填“大”或“小””）
10．某竖直升空的火箭，其升空时的v－t图象如图所示，忽略空气阻力，且火箭到达最大高度后自由下落，则火箭在0～40 s过程中处于 现象(填“超重”“失重”或“平衡”)，火箭从最大高度处自由下落过程是处于 现象(填“超重”“失重”或“完全失重”)．
11．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 。
四、解答题
12．一个人用一条质量可不计的细绳从井中竖直向上提一桶水，细绳所能承受的最大拉力为300N．已知水桶装满水后，水与水桶的总质量为20kg．则人向上提升的最大加速度为多大．
13．质量为m=50kg的小孩子站在电梯内的体重计上，电梯从t=0时刻由静止开始上升，在0到6s内体重计示数F的变化如图所示，试问：在这段时间内电梯上升的高度是多少？（取重力加速度g=10m/s2）
五、综合题
14．某位同学在地面上用弹簧秤称得体重为500N．他将弹簧秤移至电梯内，在电梯从静止开始单向运行过程中，称量自己的体重，弹簧秤的示数随时间变化的图象如图所示．求：（g=10m/s2）
（1）电梯的运动方向；
（2）12s内电梯运动的距离．
答案解析部分
1．【答案】D
【知识点】牛顿第二定律；超重与失重
2．【答案】D
【知识点】超重与失重
3．【答案】D
【知识点】超重与失重
4．【答案】C
【知识点】超重与失重
5．【答案】C
【知识点】超重与失重
6．【答案】C
【知识点】超重与失重
7．【答案】B,C
【知识点】匀变速直线运动的位移与时间的关系；匀变速直线运动的位移与速度的关系；牛顿第二定律；超重与失重
8．【答案】等于；超重
【知识点】超重与失重
9．【答案】向下；失重；小
【知识点】超重与失重
10．【答案】超重；完全失重
【知识点】超重与失重
11．【答案】失重；
【知识点】超重与失重
12．【答案】解：若用细绳匀速提升水桶时，绳的拉力与水桶的重力大小相等，但如果向上加速拉水桶时，绳子的拉力则大于水桶的重力．
根据牛顿第二定律知：F﹣mg=ma，
即：F=mg+ma．
加速度越大，需用的拉力就越大．最大拉力为：
Fmax=mg+mamax．
代入数值得：amax= =5 m/s2，
即人向上提水桶的最大加速度为5 m/s2．
答：人向上提升的最大加速度为5m/s2．
【知识点】对单物体(质点)的应用；超重与失重
13．【答案】解：由图可知，在t=0到t1=2s的时间内，体重计的示数大于mg，故电梯应向上做匀加速运动．设在这段时间内体重计对小孩子的支持力为F1，电梯的加速度为a1，根据牛顿第二定律，得：
F1﹣mg=ma1
可得 a1=0.8m/s2．
在这段时间内电梯上升的高度 h1= a1t12= =1.6m
t1=2s时刻电梯的速度，即 v1=a1t1=0.8×2=1.6m/s
在t1=2s到t2=5s的时间内，体重计的示数等于mg，故电梯匀速上升，在这段时间内电梯上升的高度 h2=v1t2=1.6×3m=4.8m
在t2到t3=6s的时间内，体重计的示数小于mg，故电梯应减速上升．设这段时间内体重计作用于小孩子的作用力大小为F2，电梯的加速度大小为a2，由牛顿第二定律，得：
mg﹣F2=ma2
可得 a2=1.6m/s2．
在这段时间内电梯上升的高度 h3=v1（t3﹣t2）﹣ a2（t3﹣t2）2=1.6×1﹣ ×1.6×12=0.8m
电梯上升的总高度 h=h1+h2+h3=7.2m
答：在这段时间内电梯上升的高度是7.2m．
【知识点】对单物体(质点)的应用；超重与失重
14．【答案】（1）解：电梯开始处于静止状态，一开始弹簧秤的示数小于重力，说明电梯向下运动；
答：电梯向下运动
（2）解：人的质量为 ，
取向下为正方向，前3s 电梯加速向下运动，
由G﹣F=ma1可得加速度大小为： ，
此过程的位移大小为： ，
根据速度时间关系可得：v=a1t1=1×3m/s=3m/s；
3﹣9s 电梯匀速运动，此过程的位移大小为：x2=vt2=3×6m=18m；
后3s电梯减速向下运动，
由G﹣F=ma2可得加速度大小为： ，
根据位移时间关系可得： ，
电梯共向下运行了x=x1+x2+x3=4.5m+18m+4.5m=27m
答：12s内电梯运动的距离为27m
【知识点】对单物体(质点)的应用；超重与失重
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