2019高中物理 第四章 力與運動 課時訓練22 超重和失重 粵教版必修1.docx
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課時訓練22 超重和失重 基礎夯實 1.關于超重和失重,下列說法正確的是( ) A.超重就是物體受的重力增加了 B.失重就是物體受的重力減小了 C.完全失重就是物體一點重力都不受了 D.不論超重或失重,物體所受重力是不變的 答案D 解析在發(fā)生超重或失重現(xiàn)象時,物體的重力依然存在,且不發(fā)生變化,只是對支持物的壓力或對懸掛物的拉力發(fā)生了變化.故選項D正確. 2.一個小杯子的側壁有一小孔,杯內盛水后,水會從小孔射出.現(xiàn)使杯自由下落,則杯中的水( ) A.會比靜止時射得更遠些 B.會比靜止時射得更近些 C.與靜止時射得一樣遠 D.不會射出 答案D 解析此時完全失重沒有壓力. 3.一質量為m的人站在電梯中,電梯加速上升,加速度大小為g3,g為重力加速度,人對電梯底部的壓力為 ( ) A.mg3 B.2mg C.mg D.4mg3 答案D 解析設人受到的支持力為FN,對人進行受力分析得FN-mg=13mg,所以FN=43mg,由作用力與反作用力的關系知,人對電梯底部的壓力大小為4mg3. 4.(多選)一種巨型娛樂器械可以讓人體驗超重和失重的感覺.一個可乘十多個人的環(huán)形座艙套在豎直柱子上,由升降裝置送上幾十米的高處,然后讓座艙自由下落.下落一定高度后,制動系統(tǒng)啟動,座艙做減速運動,到地面時剛好停下.下列判斷正確的是( ) A.座艙在自由下落的過程中人處于超重狀態(tài) B.座艙在自由下落的過程中人處于失重狀態(tài) C.座艙在減速運動的過程中人處于失重狀態(tài) D.座艙在減速運動的過程中人處于超重狀態(tài) 答案BD 解析人隨座艙自由下落時,加速度為重力加速度,座艙支持力為零,人處于完全失重狀態(tài),選項A錯誤,選項B正確;人隨座艙減速下降時,座艙支持力大于人的重力,人處于超重狀態(tài),選項C錯誤,選項D正確. 5.一個年輕人在以a=2 m/s2的加速度加速上升的升降機里最多能舉起質量為m=50 kg的重物,問當升降機以同樣的加速度減速上升時,該年輕人能最多舉起的重物m的質量為(g取10 m/s2)( ) A.50 kg B.100 kg C.75 kg D.125 kg 答案C 解析根據(jù)牛頓第二定律可得,若升降機加速上升,重物處于超重狀態(tài),則有F=m(g+a)?、? 若升降機減速上升,重物處于失重狀態(tài),則有F=m(g-a)?、? 聯(lián)立①②兩式得m=m(g+a)g-a,其中a=2 m/s2,解得m=75 kg. 6. 如圖所示,質量為m1=2 kg的物體A經(jīng)跨過定滑輪的輕繩與質量為m0=5 kg 的箱子B相連,箱子底板上放一質量為m2=1 kg的物體C,不計定滑輪的質量和一切阻力,在箱子加速下落的過程中,g取10 m/s2,下列說法不正確的是( ) A.物體A處于失重狀態(tài),加速度大小為10 m/s2 B.物體A處于超重狀態(tài),加速度大小為5 m/s2 C.物體C處于失重狀態(tài),對箱子的壓力大小為5 N D.輕繩對定滑輪的作用力大小為60 N 答案A 解析取A、B、C為整體,由牛頓第二定律得(m0+m2)g-m1g=(m0+m1+m2)a,代入數(shù)據(jù)得a=5 m/s2,選項A錯誤,選項B正確;隔離C有m2g-FN=m2a,即FN=5 N,由牛頓第三定律可知,物體C對箱子的壓力為5 N,選項C正確;隔離A有FT-m1g=m1a得FT=30 N,所以輕繩對定滑輪的作用力大小為2FT=60 N,選項D正確. 7.應用物理知識分析生活中的常見現(xiàn)象,可以使物理學習更加有趣和深入.例如平伸手掌托起物體,由靜止開始豎直向上運動,直至將物體拋出.對此現(xiàn)象分析正確的是( ) A.手托物體向上運動的過程中,物體始終處于超重狀態(tài) B.手托物體向上運動的過程中,物體始終處于失重狀態(tài) C.在物體離開手的瞬間,物體的加速度大于重力加速度 D.在物體離開手的瞬間,手的加速度大于重力加速度 答案D 解析物體在手掌的推力作用下,由靜止豎直向上加速時,物體處于超重狀態(tài).當物體離開手的瞬間,只受重力作用,物體的加速度等于重力加速度,處于完全失重狀態(tài),故A、B、C錯誤;物體離開手的前一時刻,手與物體具有相同的速度,物體離開手的下一時刻,手的速度小于物體的速度,即在物體離開手的瞬間這段相同的時間內,手的速度變化量大于物體的速度變化量,故手的加速度大于物體的加速度,也就是手的加速度大于重力加速度,故D正確. 8.(多選)某人在地面上稱得其體重為490 N.他將秤移至電梯內稱其體重,0至t3時間段內秤的示數(shù)如圖所示,電梯運行的v-t圖可能是(取電梯向上運動的方向為正) ( ) 答案AD 解析在t0~t1時間段內,人失重,電梯應向上減速或向下加速,B、C錯;t1~t2時間段內,人勻速或靜止,t2~t3時間段內,人超重,電梯應向上加速或向下減速,A、D都有可能對. 能力提升 9. (多選)“蹦極”是一項非常刺激的運動.某人身系彈性繩自高空P點自由下落,圖中A點是彈性繩為原長時人的位置,C是人所到達的最低點,B是人靜止地懸吊著時的平衡位置,人在從P點落下到最低點C的過程中(不計空氣阻力),有( ) A.人在PA段做自由落體運動,處于完全失重狀態(tài) B.在AB段繩的拉力小于人的重力,人處于失重狀態(tài) C.在BC段繩的拉力小于人的重力,人處于失重狀態(tài) D.在C點,人的速度為零,其加速度為零 答案AB 解析判斷人是處于超重狀態(tài)還是失重狀態(tài),只要看人的加速度方向.PA段人做自由落體運動,加速度為g,人處于完全失重狀態(tài);人從A到B的過程中,人的重力大于拉力,合力方向向下,加速度方向向下,人處于失重狀態(tài);B點,人的重力等于彈力,加速度為零;由B到C,人的重力小于拉力,合力方向向上,加速度方向向上,人處于超重狀態(tài).當彈性繩伸長到C點時,人處于超重狀態(tài). 10.(多選)某實驗小組,利用DIS系統(tǒng)觀察超重和失重現(xiàn)象,他們在電梯內做實驗,在電梯的地板上放置一個壓力傳感器,在傳感器上放一個重力為20 N的物塊,如圖甲所示,實驗中計算機顯示出傳感器所受物塊的壓力大小隨時間變化的關系圖象,如圖乙.根據(jù)圖象分析得出的結論中正確的是( ) A.從時刻t1到t2,物塊處于失重狀態(tài) B.從時刻t3到t4,物塊處于失重狀態(tài) C.電梯可能開始停在低樓層,先加速向上,接著勻速向上,再減速向上,最后停在高樓層 D.電梯可能開始停在高樓層,先加速向下,接著勻速向下,再減速向下,最后停在低樓層 答案BC 解析從F-t圖象可以看出,0~t1,F=mg,電梯可能處于靜止狀態(tài)或勻速運動狀態(tài);t1~t2,F>mg,電梯具有向上的加速度,物塊處于超重狀態(tài),可能加速向上運動或減速向下運動;t2~t3,F=mg,可能靜止或勻速運動;t3~t4,F
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