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(chǔ)夯實 1.關(guān)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?qū)覓煳锏睦Πl(fā)生了變化.故選項D正確. 2.一個小杯子的側(cè)壁有一小孔,杯內(nèi)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(zhì)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(shè)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(guān)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(zhì)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(zhì)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(zhì)量為m1=2 kg的物體A經(jīng)跨過定滑輪的輕繩與質(zhì)量為m0=5 kg 的箱子B相連,箱子底板上放一質(zhì)量為m2=1 kg的物體C,不計定滑輪的質(zhì)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(yīng)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(nèi),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(nèi)稱其體重,0至t3時間段內(nèi)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(nèi),人失重,電梯應(yīng)向上減速或向下加速,B、C錯;t1~t2時間段內(nèi),人勻速或靜止,t2~t3時間段內(nèi),人超重,電梯應(yīng)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(nèi)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(guān)系圖象,如圖乙.根據(jù)圖象分析得出的結(jié)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下載提示(請認真閱讀)
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