2019版物理新教材人教版必修一同步练习:4.6超重与失重(解析版)

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名称 2019版物理新教材人教版必修一同步练习:4.6超重与失重(解析版)
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资源类型 教案
版本资源 人教版(2019)
科目 物理
更新时间 2019-10-12 19:56:22

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文档简介

2019版物理新教材人教版必修一同步练习:4.6超重与失重(word解析版)
1.跳水运动员从10m高的跳台上腾空跃起,先向上运动一段距离达到最高点后,再自由下落进入水池,不计空气阻力,关于运动员在空中的上升过程和下落过程,以下说法正确的有( )
A.上升过程处于超重状态,下落过程处于失重状态
B.上升过程处于失重状态,下落过程处于超重状态
C.上升过程和下落过程均处于超重状态
D.上升过程和下落过程均处于完全失重状态
2.如图所示,A为电磁铁,C为胶木秤盘,A和C(包括支架)的总重量M,B为铁片,质量为m,整个装置用轻绳悬于O点,当电磁铁通电,铁片被吸引上升的过程中,轻绳上拉力(  )
A.F=mg B.Mg<F<(M+m)g C.F=(M+m)g D.F>(M+m)g
3.“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是人静止悬吊时的位置,人在从p点下落到最低点c点的过程中,下列说法错误的是( )
A.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,处于失重状态
C.在bc段绳的拉力大于人的重力,处于超重状态
D.在c点,速度为零,处于平衡状态
4.小玲同学在乘坐电梯时感觉到电梯在加速上升过程中超重,在减速上升过程中失重,则她对她在这两个过程中受力情况的判断,以下说法中正确的是()
A.在超重状态下她受到的重力大于电梯地板的支持力
B.在超重状态下她受到的各个力的合力方向向下
C.在失重状态下她受到的重力大于电梯地板的支持力
D.在失重状态下她受到的各个力的合力为零
5.下列说法中正确的是(  )
A.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态
B.蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态
C.举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态
D.游泳运动员仰卧在水面上静止不动时处于失重状态
6.金属小桶侧面有一小孔A,当桶内盛水时,水会从小孔A中流出。如果让装满水的小桶自由下落,不计空气阻力,则在小桶自由下落过程中( )

A.水继续以相同的速度从小孔中喷出
B.水不再从小孔喷出
C.水将以更大的速度喷出
D.水将以较小的速度喷出
7.在下面所介绍的各种情况中,哪种情况将出现超重现象(?? )
①荡秋千经过最低点的小孩
②汽车过凸形桥
③汽车过凹形桥
④在绕地球作匀速圆周运动的飞船中的仪器
A.①②
B.①③
C.①④
D.③④
8.应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入,例如平伸手掌托起物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛出。对此现象分析正确的是
A.受托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态
B.受托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态
C.在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度
D.在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度
9.如图所示,质量均为m的A、B两物体叠放在竖直弹簧上并保持静止,用大小等于mg的恒力F向上拉B,运动距离h时,B与A分离.下列说法正确的是( )
A.B和A刚分离时,弹簧长度等于原长
B.B和A刚分离时,它们的加速度为g
C.弹簧的劲度系数等于
D.在B与A分离之前,它们做匀加速直线运动
10.如图所示,在粗糙水平地面上放着一个截面为半圆的柱状物体A,A与竖直墙之间放一光滑半圆球B,整个装置处于静止状态。已知A、B两物体的质量分别为mA和mB,则下列说法正确的是(  )
A.A物体对地面的压力大小为mAg
B.A物体对地面的压力大小为(mA+mB)g
C.B物体对A物体的压力大于mBg
D.地面对A物体没有摩擦力
11.有一种大型娱乐器械可以让人体验超重和失重,其环形座舱套在竖直柱子上,由升降机送上几十米的高处,然后让座舱自由下落.落到一定位置时,制动系统启动,座舱做减速运动,到地面时刚好停下.下列说法中正确的是( )

A.座舱自由下落的过程中人处于失重状态
B.座舱自由下落的过程中人处于超重状态
C.座舱减速下落的过程中人处于失重状态
D.座舱减速下落的过程中人处于超重状态
12.倾角为θ的斜面上有质量为m 的木块,它们之间的动摩擦因数为μ.现用水平力F推动木块,如图所示,使木块恰好沿斜面向上做匀速运动.若斜面始终保持静止,求水平推力F的大小.
参考答案
1.D
【解析】
【详解】
对于超重、失重和平衡状态的定义是:当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时,就说物体处于超重状态,此时有向上的加速度,合力也向上;当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时,就说物体处于失重状态,此时有向下的加速度,合力也向下.如果没有压力了,那么就是处于完全失重状态,此时向下加速度的大小为重力加速度g.
综上可知上升和下降的过程中,都是只受到向下的重力的作用,加速度的大小为重力加速度g;都处于完全失重状态.
A.描述与分析结果不相符;故A错误.
B.描述与分析结果不相符;故B错误.
C.描述与分析结果不相符;故C错误.
D.描述与分析结果相符;故D正确.
2.D
【解析】
【分析】
通电后,铁片被吸引上升.常识告诉我们,铁片被吸引,向电磁体运动靠近,其运动情况是变加速运动,即越靠近电磁铁,吸力越大,加速度越大,根据F=ma可知,此过程中超重.
【详解】
当电磁铁通电前,绳的拉力应为(M+m)g;当电磁铁通电后,铁片被吸引加速上升。常识告诉我们,铁片被吸引,向电磁体运动靠近,其运动情况是变加速运动,即越靠近电磁铁,吸力越大,加速度越大.根据F=ma可知,此过程中超重,吸引力大于铁片重力。由于磁力,将整个电磁铁装置与铁片联系到一起。因为电磁铁吸引铁片的吸引力大于铁片的重力,则根据作用力与反作用力原理,铁片吸引电磁铁的力F'为F的反作用力,大小相等、方向相反,且作用在两个不同的物体上。所以,绳的拉力大于(M+m)g.所以选项D正确,A、B、C错误.故选D.
【点睛】
本题考查了物体的超重和失重,关键是竖直加速度和牛顿第三定律:加速度向上超重,加速度向下失重.
3.D
【解析】
a点是弹性绳的原长位置,故a点之前人只受重力,人做自由落体运动,处于完全失重状态,故A正确。b是人静止悬吊着时的平衡位置,在ab段人向下做加速度减小的加速运动,则绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态,故B正确。在bc段绳的拉力大于人的重力,人向下做加速度增加的减速运动,加速度向上,则人处于超重状态,故C正确。c是人所到达的最低点,故c点速度为零,但受向上的合力不为零,有向上的加速度,故D不正确。故选ABC。
4.C
【解析】
A、当她处于超重时,其加速度方向竖直向上,根据牛顿第二定律:,即,即其重力小于地板对其的支持力,合力方向竖直向上,故选项AB错误;
C、当她处于失重时,其加速度方向竖直向下,根据牛顿第二定律:,即,即她受到的重力大于电梯地板的支持力,合力方向竖直向下,故选项C正确,D错误。
点睛:本题考查对超重和失重的理解,要注意所谓超重或失重都是指物体的视重发生变化,而物体受到的重力保持不变。
5.B
【解析】
体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时属于平衡状态,合力为零,所以拉力等于重力,不是超重也不是失重,A错;蹦床运动员在空中上升和下落过程中都只受重力作用,支持力或拉力为零,所以属于完全失重状态,B对;举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间处于平衡状态,合力为零,不是超重也不是失重,C错;游泳运动员仰卧在水面静止不动处于平衡状态,合力为零,不是超重也不是失重,D错。故答案选B。
思路分析:静止状态时,加速度为零,属于平衡状态,ACD错.蹦床运动员在空中上升和下落过程中加速度即为重力加速度,方向向下,都处于完全失重状态,B正确.
试题点评:考查超重和失重现象的判断,重力大于拉力属于失重,重力小于拉力属于超重。应该熟练掌握。
6.B
【解析】
试题分析:自由落体运动是初速度为零的匀加速直线运动,加速度为g;当物体以加速度g竖直下落时,物体处于完全失重状态.
解:水桶自由下落,处于完全失重状态,故其中的水也处于完全失重状态,对容器壁无压力,故水不会流出;
故选:B.
【点评】本题关键明确水处于完全失重状态,对容器壁无压力;也可以假设水对容器壁的力为F,然后根据牛顿第二定律列式求出F=0.
7.B
【解析】
试题分析:①荡秋千经过最低点的小球,此时有向上的加速度,处于超重状态.②汽车过凸形桥最高点,加速度向下,处于失重状态;③汽车过凹形桥最低点,此时有向上的加速度,处于超重状态.④在绕地球做匀速圆周运动的飞船中的仪器,处于完全失重状态.故选B。
考点:失重与超重
【名师点睛】本题考查了学生对超重与失重现象的理解,要知道当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时,就说物体处于超重状态,此时有向上的加速度;当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时,就说物体处于失重状态,此时有向下的加速度;如果没有压力了,那么就是处于完全失重状态,此时向下加速度的大小为重力加速度g;掌握住超重与失重的判断依据,本题就可以解决了。
8.D
【解析】
试题分析:手托物体由静止开始向上运动,一定先做加速运动,物体处于超重状态;而后可能匀速上升,也可能减速上升,故A、B错误;在物体离开手的瞬间,二者分离,不计空气阻力,物体只受重力,物体的加速度一定等于重力加速度;要使手和物体分离,手向下的加速度一定大于物体向下的加速度,即手的加速度大于重力加速度,选项C错误,D正确。
考点:超重;失重
【名师点睛】本题主要考查了学生对超重、失重的理解。属于容易题。物体处于超重时其竖直方向加速度的方向竖直向上,物体处于失重时其竖直方向加速度的方向竖直向下;超重和失重与速度的方向无关。
9.C
【解析】
【详解】
试题分析:A、B和A刚分离时,B受到重力mg和恒力F,B的加速度为零,A的加速度也为零,说明弹力对A有向上的弹力,与重力平衡,弹簧处于压缩状态.故AB错误.B和A刚分离时,弹簧的弹力大小为mg,原来静止时弹力大小为2mg,则弹力减小量△F=mg.两物体向上运动的距离为h,则弹簧压缩量减小△x=h,由胡克定律得:.故C正确;对于在B与A分离之前,对AB整体为研究对象,开始时合力为零,当加向上的拉力F=mg时,整体向上做加速运动;在向上运动过程中,重力2mg不变,弹力在减小,合力减小,加速度减小,故整体做变加速运动.故D错误.
考点:牛顿第二定律的应用.
【名师点睛】
此题考查了牛顿第二定律的应用;解题的关键是搞清两个物体分离的条件:一是加速度相等,二是两物体之间的弹力为零;所以只要分别隔离两个物体即可求解相关的物理量;此题物理过程比较复杂,需认真分析.
10.BC
【解析】
试题分析:由于B是光滑的,故B与墙壁没有摩擦力,将A、B整体研究发现,它们在竖直方向只有重力与支持力,故支持力的大小等于二者重力的大小,即A对地面的压力也等于二个物体重力的大小,A不对,B正确;
再对B进行受力分析,可知它受到重力、A对B的支持力与墙壁对B的水平向右的作用力,这三个力相平衡,由共点力的平衡知识可知,墙壁对B的支持力与重力的合力等于A对B的支持力,故B对A的压力大于B的重力,C是正确的;A由于受到B的压力方向是斜向下的,故A有向右的运动趋势,它受到向左的摩擦力的作用,D不对。
考点:共点力作用下的平衡。
11.AD
【解析】
座舱自由下落过程加速度竖直向下,故处于失重状态,A正确,B错误.座舱减速下落的过程中加速度竖直向上,故处于超重状态,C错误,D正确.故选AD.
点睛:判断一个物体处于超重和失重的条件是:若加速度向上则超重,若加速度向下则失重.
12.
【解析】
【详解】
分析物体受力情况如图所示:由于物体处于平衡状态,
则有:沿斜面方向:
垂直与斜面方向:
解得: