高中物理人教版必修第一册课后练习 分层集训17　超重和失重word版含解析

分层集训17　超重和失重
[合格达标练]
题组一　对超重、失重的理解及判断
1．如图所示，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
2．游乐园中，游客乘坐能加速和减速的升降机，可以体会超重与失重的感觉，下列描述正确的是(　　)
A．当升降机加速上升时，游客处于失重状态
B．当升降机减速下降时，游客处于超重状态
C．当升降机减速上升时，游客处于超重状态
D．当升降机加速下降时，游客处于超重状态
3．质量为45
kg的小明同学站在升降机中的一“体重计”上，当升降机竖直向下运动经过5楼时，“体重计”示数为50
kg，如图所示．重力加速度取10
m/s2.此时小明处于(　　)
A．超重状态，对“体重计”压力为450
N
B．超重状态，对“体重计”压力为500
N
C．失重状态，对“体重计”压力为450
N
D．失重状态，对“体重计”压力为500
N
4．如图为“中国新歌声”娱乐节目所设计的“导师战车”，战车可以在倾斜直轨道上运动．当坐在战车中的导师按下按钮，战车就由静止开始沿长10米的斜面冲到学员面前，最终刚好停在斜面的末端，此过程历时约4秒．在战车运动过程中，下列说法正确的是(　　)
A．战车在运动过程中导师处于失重状态
B．战车在运动过程中所受外力始终不变
C．战车在倾斜导轨上做匀变速直线运动
D．根据题中信息可以估算导师运动的平均速度
题组二　超重、失重的计算问题
5．某人在地面上最多可举起50
kg的物体，某时他在竖直向上运动的电梯中最多举起了60
kg的物体，据此判断此电梯加速度的大小和方向(g取10
m/s2)(　　)
A．2
m/s2，竖直向上
B.
m/s2，竖直向上
C．2
m/s2，竖直向下
D.
m/s2，竖直向下
6．电梯地板上放一质量为m的木箱，电梯以0.2g的加速度向上加速运动的过程中，木箱(　　)
A．处于失重状态，所受支持力为0.8mg
B．处于失重状态，所受支持力为0.2mg
C．处于超重状态，所受支持力为1.2mg
D．处于超重状态，所受支持力为0.8mg
[素养提升练]
7．(多选)如图所示，蹦床运动员从空中落到床面上，运动员从接触床面下降到最低点为第一过程，从最低点上升到离开床面为第二过程，运动员(　　)
A．在第一过程中始终处于失重状态
B．在第二过程中始终处于超重状态
C．在第一过程中先处于失重状态，后处于超重状态
D．在第二过程中先处于超重状态，后处于失重状态
8．若货物随升降机运动的v
?
t图像如图所示(竖直向上为正)，则货物受到升降机的支持力F与时间t关系的图像可能是(　　)
9．如图甲所示，质量为m＝60
kg的同学，双手抓住单杠做引体向上，他的重心的速率随时间变化的图像如图乙所示．g取10
m/s2，由图像可知(　　)
A．t＝0.5
s时，他的加速度为3
m/s2
B．t＝0.4
s时，他处于超重状态
C．t＝1.1
s时，他受到单杠的作用力的大小是620
N
D．t＝1.5
s时，他处于超重状态
分层集训17　超重和失重
1．解析：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，选项B正确．
答案：B
2．解析：当升降机加速上升或减速下降时，加速度方向向上，由牛顿第二定律可得N－mg＝ma，N＝mg＋ma>mg，游客处于超重状态，选项A错误，B正确；当升降机加速下降或减速上升时，加速度方向向下，由牛顿第二定律可得mg－N＝ma，N＝mg－ma答案：B
3．解析：小明的重力G＝mg＝45×10
N＝450
N；由图可知，此时体重计示数为50
kg，故说明对体重计的压力为500
N，此时压力大于本身的重力，人处于超重状态，故B正确，A、C、D错误．
答案：B
4．解析：战车由静止开始沿长10米的斜面冲到学员面前，最终刚好停在斜面的末端，此过程先加速后减速，先失重后超重，A错误；战车运动过程中先加速后减速，做变加速直线运动，加速度发生变化，所以合外力是变力，B、C错误；根据题中信息可以估算导师运动的平均速度为2.5
m/s，D正确．
答案：D
5．解析：此人最大的举力为F＝mg＝50×10
N＝500
N，在竖直向上运动的电梯中最多举起了60
kg的物体，说明物体处于失重状态．由牛顿第二定律得m′g－F＝m′a，解得a＝＝
m/s2＝
m/s2，方向竖直向下．故选D.
答案：D
6．解析：电梯向上加速运动，所以木箱处于超重状态．对木箱，由牛顿第二定律得FN－mg＝ma，即FN＝mg＋m×0.2g＝1.2
mg，选项C正确．
答案：C
7．解析：运动员刚接触床面时重力大于弹力，运动员向下做加速运动，运动员处于失重状态；随着床面形变增大，弹力逐渐增大，弹力大于重力时，运动员做减速运动，运动员处于超重状态，故A错误、C正确；蹦床运动员在上升过程中和下降过程中是对称的，加速度方向先向上后向下，先处于超重状态，后处于失重状态，故B错误、D正确．故选C、D.
答案：CD
8．解析：由v
?
t图像可知，升降机的运动过程为：向下加速(失重：Fmg)→向上加速(超重：F>mg)→向上匀速(F＝mg)→向上减速(失重：F答案：B
9．解析：根据速度图像斜率表示加速度可知，t＝0.5
s时，他的加速度为0.3
m/s2，A错误；t＝0.4
s时他向上加速运动，加速度方向竖直向上，他处于超重状态，B正确；t＝1.1
s时他的加速度为0，他受到的单杠的作用力刚好等于重力600
N，C错误；t＝1.5
s时他向上做减速运动，加速度方向向下，他处于失重状态，D错误．
答案：B