高中物理粤教版（2019）必修 第一册第四章 第六节失重和超重（有答案）

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第六节失重和超重
阅卷人 一、单选题
得分
1．小刚站在压力传感器上做“下蹲—起立”的动作时，记录的压力F随时间t变化的图线如图所示，由图线可知，小刚的体重约为650N。除此之外，还可以得到的信息是（　　）
A．5s末小刚正在向下匀速运动
B．下蹲过程中小刚先处于超重状态后处于失重状态
C．小刚做了一次“下蹲—起立”的动作
D．下蹲过程中小刚的最大加速度约为
2．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
3．2023年9月21日，天宫课堂第四课按时在中国空间站开课．在奇妙的“乒乓球”实验中，航天员朱杨柱用水袋做了一颗实心水球，桂海潮站在空间站地板上用白毛巾包好的球拍击球，水球被弹开．则下列说法正确的是（　　）
A．被弹开的水球惯性增大
B．水球在空间站中处于完全失重状态
C．桂海潮对地板的压力大小等于自身重力大小
D．桂海潮对地板的压力大小大于自身重力大小
4．关于超重和失重，下列说法正确的是（　　）
A．超重指的是物体的重力增加，失重指的是物体的重力减少，完全失重是指物体重力完全消失的现象
B．站在减速下降的升降机中的人处于失重状态
C．被踢出去的足球在飞行过程中处于失重状态
D．举重运动员双手举住杠铃不动时处于超重状态
5．我国将在2022年举办冬季奥运会，届时将成为第一个实现奥运“全满贯”国家。图示为某种滑雪赛道的一部分，运动员（可视为质点）由坡道进入竖直面内的圆弧形滑道。若运动员从图中a点滑行到最低点b的过程中，由于摩擦力的存在，运动员的速率保持不变，对于这个过程，下列说法正确的是（　　）
A．运动员受到的摩擦力大小不变
B．运动员所受合外力始终等于零
C．运动员先处于失重状态后处于超重状态
D．运动员进入圆弧形滑道后处于超重状态
6．某人站在压力传感器上做“下蹲一起立”的动作时，记录的压力随时间变化的图线如图所示，纵坐标为力（单位为N），横坐标为时间（单位为s），由图线可知，该人的体重约为650N。除此之外，还可以得到的信息是（　　）
A．该人做了一次“下蹲一起立”的动作
B．下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态
C．5s末人正在向下匀速运动
D．下蹲过程中人的最大加速度约为5m/s2
阅卷人 二、多选题
得分
7．如图所示，一小物块从斜面上的A点静止开始下滑，在AB段和BC段分别做匀加速和匀减速运动，至C点恰好静止，全程斜面体保持静止状态。若小物块在AB段和BC段与斜面间的动摩擦因数分别为和，且，则（　　）
A．小物块在下滑过程中先超重再失重
B．在物块滑行的全过程中，地面对斜面始终有摩擦力作用
C．在物块滑行的全过程中，地面对斜面的支持力始终小于物块和斜面的总重力
D．物块与斜面之间的摩擦因数和满足
阅卷人 三、填空题
得分
8．学生小组为了探究超重和失重现象，将弹簧测力计挂在电梯内，测力计下端挂一物体。已知当地重力加速度大小为9.8m/s2。电梯静止时测力计示数如图所示，读数为　 　N（结果保留1位小数）。电梯上行时，一段时间内测力计的示数为4.5N，则此段时间内物体处于　 　（填“超重”或“失重”） 状态。
9．某人站在力传感器上持续多次完成站起、下蹲的动作，某次传感器记录的数据如图所示。可以判断，数据　 　（选填“①”或“②”）记录的是人站起的过程。0-8s的整个过程中，人的瞬时加速度最大值约为　 　。（g取10）
10．一位质量为50kg的同学从8楼乘电梯下降到1楼，在此过程中利用手机内置的加速度传感器测得电梯运行的加速度a随时间t的变化关系如图所示（重力加速度g取10m/s2）。当时，该同学处于　 　状态（填“超重”或“失重”），此时他对电梯地板的压力大小约　 　N，整个过程中电梯运行的最大速率约为　 　m/s。
11．如图所示，质量为72kg的航天员聂海胜，随“神舟六号”载人飞船在地表附近圆轨道上运行，若地球对航天员的万有引力为690N，当他静止站在飞船中时，飞船对他的支持力大小为　 　。
阅卷人 四、解答题
得分
12．质量为的人站在升降机中的体重计上，当升降机做下列各种运动时，体重计的读数是多少？（g取）
(1)升降机匀速上升；
(2)升降机以的加速度匀加速上升；
(3)升降机以的加速度匀加速下降。
13．上海中心是中国的最高楼，为方便B2层的游客到达118层的观光厅或从118层返回，楼中配置了超高速电梯。质量为66kg的小明通过视频记录电梯上行数据（如图为视频截图）。由视频可知，电梯上行经历了从静止开始加速、匀速、减速到停下的过程，且加速过程和减速过程的时间相等。电梯起始位置为-13m，终止位置为545m，上行速度最大达18m/s，上行时间53s。若将加速过程与减速过程视为匀变速直线运动，g取10m/s2。求：
（1）加速运行时间；
（2）超重时，电梯对小明的支持力。
14．某高楼内的一部电梯如图所示。木板A的质量和物体B的质量均为10kg，木板A放在电梯的水平地板上，物体B静止在木板A上，木板A与电梯地板间的动摩擦因数为，物体B与木板A间的动摩擦因数为，最大静摩擦力等于滑动摩擦力。时，电梯从11楼开始向下运行到1楼（之后电梯停止不动），电梯先向下加速4s之后立即向下减速4s，电梯加速和减速的加速度大小均为。在电梯向下运动的过程中，水平恒力作用在木板A上（其他时候该力不存在）。已知电梯内部足够大，木板A不会碰到电梯壁，木板A足够长，物体B不会掉下木板。重力加速度g取，求：
（1）时，木板A对物体B的支持力大小；
（2）时，木板A水平速度的大小；
（3）从物体B开始运动到其最终停下的过程中，物体B水平位移的大小。
阅卷人 五、综合题
得分
15．三、“蹦极”如图甲所示，“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动，某运动员做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如题图乙所示（将蹦极过程近似为在竖直方向的运动）。
（1）运动员受到的最大拉力　 　，运动员重力大小　 　。
（2）时刻，运动员处于　 　（选填A．“平衡”或B．“不平衡”）状态；
（3）过程中速度大小的变化情况是（　　）
A．变大 B．变小
C．先变大后变小 D．先变小后变大
16．竖直升降的电梯底板上站着一个质量为50kg的人，g取10m/s2，求：
（1）当电梯以大小为2m/s2加速度加速上升时，电梯底板对人的支持力是多少？
（2）当电梯以大小为2m/s2加速度减速上升时，电梯底板对人的支持力是多少？
答案解析部分
1．【答案】C
2．【答案】D
3．【答案】B
4．【答案】C
5．【答案】D
6．【答案】A
7．【答案】B,D
8．【答案】5.0；失重
9．【答案】②；6
10．【答案】超重；520；1.9
11．【答案】0
12．【答案】(1)；(2)；(3)
13．【答案】（1）22s；（2）714N，方向竖直向上
14．【答案】（1）80N；（2）6.4m/s；（3）11.65m
15．【答案】（1）1.8；0.6
（2）不平衡
（3）C
16．【答案】（1）解：加速上升时加速度向上，选择竖直向上为正方向，由牛顿第二定律有：
N﹣mg=ma，
所以：N=ma+mg=50×2N+50×10N=600N
（2）解：减速上升时的加速度向下，选择竖直向下为正方向，根据牛顿第二定律有
mg﹣N‘=ma，
所以：N‘=mg﹣ma=50×10N﹣50×2N=400N
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