2022版高中物理 第六章 力與運(yùn)動(dòng) 第4節(jié) 超重與失重試題 魯科版必修1

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1、2022版高中物理 第六章 力與運(yùn)動(dòng) 第4節(jié) 超重與失重試題 魯科版必修1 【二維選題表】 物理觀念 科學(xué)思維 科學(xué)探究 科學(xué)態(tài)度與 責(zé)任 超重、失重的判斷 1(易), 2(易), 3(易), 4(易), 5(中), 6(中), 10(中) 10(中) 2(易),3(易), 6(中) 對(duì)完全失重的理解 7(易),8(中) 7(易),8(中) 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用 9(中), 11(難), 12(中) 9(中),12(中) 基礎(chǔ)訓(xùn)練 1.(2017·咸寧高一期末)(多選)在某中學(xué)的田徑運(yùn)動(dòng)會(huì)上,小紅同學(xué)成功地跳過(guò)了1

2、.60 m的高度,若忽略空氣阻力,則下列說(shuō)法正確的是(　BC　) A.小紅下降過(guò)程中處于超重狀態(tài) B.小紅起跳以后在上升過(guò)程中處于失重狀態(tài) C.小紅起跳時(shí)處于超重狀態(tài) D.小紅下降過(guò)程中與起跳時(shí)相比重力變小了 解析:在小紅下降過(guò)程及起跳后上升過(guò)程,只受重力的作用,有向下的重力加速度,是處于完全失重狀態(tài),故選項(xiàng)A錯(cuò)誤,B正確;在小紅起跳過(guò)程中,地面要給人一個(gè)向上的支持力,支持力的大小大于人的重力的大小,人才能夠有向上的加速度,人處于超重狀態(tài),故選項(xiàng)C正確;小紅下降過(guò)程中與起跳時(shí)相比重力不變,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 2. (2017·黑龍江省哈爾濱市高一期末)為了讓乘客乘車更為舒適,研究人員設(shè)

3、計(jì)了一種新型交通工具,乘客的座椅能隨著坡度的變化而自動(dòng)調(diào)整,使座椅始終保持水平,如圖所示.當(dāng)此車減速上坡時(shí),乘客(　A　) A.處于失重狀態(tài) B.處于超重狀態(tài) C.受到向前的摩擦力作用 D.所受力的合力沿斜面向上 解析:當(dāng)此車減速上坡時(shí),整體的加速度沿斜面向下,乘客具有豎直向下的分加速度,所以根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律可知乘客處于失重狀態(tài),故A正確,B錯(cuò)誤;對(duì)乘客進(jìn)行受力分析,乘客受重力、支持力,由于乘客加速度沿斜面向下,而靜摩擦力必沿水平方向,由于乘客有水平向左的分加速度,所以受到向后(水平向左)的摩擦力作用,故C錯(cuò)誤.由于乘客加速度沿斜面向下,根據(jù)牛頓第二定律得所受力的合力沿斜面向

4、下,故D錯(cuò)誤. 3.(2017·邯鄲高一期末)高層住宅與寫字樓已成為城市中的亮麗風(fēng)景,電梯是高層住宅與寫字樓必配的設(shè)施.某同學(xué)將一輕質(zhì)彈簧的上端固定在電梯的天花板上,彈簧下端懸掛一個(gè)小鐵球,如圖所示.在電梯運(yùn)行時(shí),該同學(xué)發(fā)現(xiàn)輕彈簧的伸長(zhǎng)量比電梯靜止時(shí)的伸長(zhǎng)量小了,這一現(xiàn)象表明(　C　) A.電梯一定是在下降 B.該同學(xué)可能處于超重狀態(tài) C.電梯的加速度方向一定是豎直向下 D.該同學(xué)對(duì)電梯地板的壓力大于其重力 解析:電梯靜止不動(dòng)時(shí),小球受力平衡有mg=kx1 彈簧的伸長(zhǎng)量比電梯靜止時(shí)的伸長(zhǎng)量小了,說(shuō)明彈力變小了,根據(jù)牛頓第二定律有mg-kx2=ma 故加速度方向向下,電梯加速

5、下降或者減速上升,電梯以及電梯中的人處于失重狀態(tài),故選項(xiàng)A,B錯(cuò)誤,C正確;電梯以及電梯中的人處于失重狀態(tài),該同學(xué)對(duì)電梯地板的壓力小于其重力,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 4.(2017·婁底高一期末)我們乘電梯上高層樓房時(shí),從起動(dòng)到停止的過(guò)程中,我們分別所處的狀態(tài)是(　D　) A.先失重,正常,后超重 B.先超重,失重,后正常 C.先正常,超重,失重 D.先超重,正常,后失重 解析:乘電梯上高層樓房時(shí),從起動(dòng)到停下來(lái),具體的運(yùn)動(dòng)過(guò)程是:開始時(shí)先向上加速,加速度向上,超重;穩(wěn)定后勻速運(yùn)動(dòng),加速度為零,正常;停止時(shí),向上減速,加速度向下,失重.所以整個(gè)過(guò)程是先超重,正常,后失重. 5.(20

6、17·上海浦東高一期末)升降機(jī)地板上放一木箱,質(zhì)量為m,當(dāng)它對(duì)地板的壓力N=0.8mg時(shí),以下說(shuō)法正確的是(　B　) A.加速上升 B.減速上升 C.靜止 D.勻速上升 解析:木箱對(duì)地板的壓力為N=0.8mg,小于木箱的真實(shí)的重力,所以木箱受到的合力的方向應(yīng)該是向下的,有向下的加速度,所以木箱可能是向上減速,也可能是向下加速,所以B正確. 6.(多選)在升降電梯內(nèi)的地板上放一體重計(jì),電梯靜止時(shí),曉敏同學(xué)站在體重計(jì)上,體重計(jì)示數(shù)為50 kg,電梯運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,某一段時(shí)間內(nèi)曉敏同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計(jì)示數(shù)如圖所示,在這段時(shí)間內(nèi)下列說(shuō)法中正確的是(　CD　) A.曉敏同學(xué)所受的重力變小了

7、 B.曉敏對(duì)體重計(jì)的壓力小于體重計(jì)對(duì)曉敏的支持力 C.電梯可能在豎直向上運(yùn)動(dòng) D.電梯的加速度大小為,方向一定豎直向下 解析:由題知體重計(jì)的示數(shù)為40 kg時(shí),人對(duì)體重計(jì)的壓力小于人的重力,故處于失重狀態(tài),實(shí)際人受到的重力并沒有變化,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;由牛頓第三定律知選項(xiàng)B錯(cuò)誤;電梯具有向下的加速度,但不一定是向下運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)C正確;由牛頓第二定律mg-N=ma,可知a=,方向豎直向下,選項(xiàng)D正確. 7.(2017·河北省武邑高一周考)如圖所示,A,B兩人用安全帶連接在一起,從飛機(jī)上跳下進(jìn)行雙人跳傘運(yùn)動(dòng),降落傘未打開時(shí)不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是(　A　) A.在降落傘未打開的下降過(guò)

8、程中,安全帶的作用力一定為零 B.在降落傘未打開的下降過(guò)程中,安全帶的作用力大于B的重力 C.在降落傘未打開的下降過(guò)程中,安全帶的作用力等于B的重力 D.在降落傘打開后的下降過(guò)程中,安全帶的作用力小于B的重力 解析:降落傘未打開時(shí),兩個(gè)運(yùn)動(dòng)員均處于完全失重狀態(tài),加速度等于g,兩個(gè)運(yùn)動(dòng)員之間的彈力為零,故A正確,B,C錯(cuò)誤;降落傘打開后,減速下降過(guò)程,運(yùn)動(dòng)員處于超重狀態(tài),故安全帶對(duì)B的拉力大于重力,故D錯(cuò)誤. 8.一個(gè)封閉容器中裝了一定量的水,容器中有空氣.現(xiàn)把這個(gè)容器放在宇宙飛船中,則容器中的空氣和水的形狀為下圖中的(　C　) 解析:宇宙飛船進(jìn)入軌道后,其中的人和物體都處于完全

9、失重狀態(tài),因容器在宇宙飛船中,水和空氣也處于完全失重狀態(tài),故水和空氣間沒有相互作用力,空氣和水的接觸面積應(yīng)最小,即成絕對(duì)球形,故選項(xiàng)C正確. 9. (2017·荊州高一期末)如圖所示,一個(gè)質(zhì)量為M的人站在臺(tái)秤上,用跨過(guò)定滑輪的繩子,將質(zhì)量為m的物體自高處放下,當(dāng)物體以a加速下降(a

10、 解得N=(M-m)g+ma. 素養(yǎng)提升 10.(2017·長(zhǎng)春高一期末)(多選)如圖所示,是某同學(xué)站在壓力傳感器上,做下蹲、起立的動(dòng)作時(shí)記錄的壓力隨時(shí)間變化的圖線.由圖線可知,該同學(xué)的體重約為650 N,在2～8 s時(shí)間內(nèi)(　AD　) A.該同學(xué)做了一次下蹲再起立的動(dòng)作 B.該同學(xué)做了兩次下蹲再起立的動(dòng)作 C.下蹲過(guò)程中人一直處于失重狀態(tài) D.下蹲過(guò)程中人先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài) 解析:人下蹲動(dòng)作分別有失重和超重兩個(gè)過(guò)程,先是加速下降失重,到達(dá)一個(gè)最大速度后再減速下降超重,對(duì)應(yīng)先失重再超重,起立對(duì)應(yīng)先超重再失重,對(duì)應(yīng)圖象可知,該同學(xué)做了一次下蹲再起立的動(dòng)作,故選項(xiàng)A正確

11、,B錯(cuò)誤;由圖可知,下蹲過(guò)程既有失重又有超重,且先失重后超重,故選項(xiàng)C錯(cuò)誤,D正確. 11. 如圖所示,質(zhì)量為M的木楔ABC靜置于粗糙水平面上,在斜面頂端將一質(zhì)量為m的物體,以一定的初速度從A點(diǎn)沿平行斜面的方向推出,物體m沿斜面向下做減速運(yùn)動(dòng),在減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,下列有關(guān)說(shuō)法中正確的是(　A　) A.地面對(duì)木楔的支持力大于(M+m)g B.地面對(duì)木楔的支持力小于(M+m)g C.地面對(duì)木楔的支持力等于(M+m)g D.地面對(duì)木楔的摩擦力為0 解析:由于物體m沿斜面向下做減速運(yùn)動(dòng),則物體m的加速度方向與運(yùn)動(dòng)方向相反,即沿斜面向上,則其沿豎直向上的方向有分量,故系統(tǒng)處于超重狀態(tài),所以

12、可確定選項(xiàng)A正確,B,C錯(cuò)誤;同理可知,加速度沿水平方向的分量向右,說(shuō)明地面對(duì)木楔的摩擦力方向水平向右,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤. 12. (2017·溫州八校聯(lián)考)一個(gè)質(zhì)量是50 kg的人站在升降機(jī)的地板上,升降機(jī)的頂部懸掛了一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì),彈簧測(cè)力計(jì)下面掛著一個(gè)質(zhì)量為5 kg的物體A,當(dāng)升降機(jī)向上運(yùn)動(dòng)時(shí),他看到彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為40 N,如圖所示,g取10 m/s2,求此時(shí)人對(duì)地板的壓力. 解析: 以A為研究對(duì)象,對(duì)A進(jìn)行受力分析如圖所示. 選向下的方向?yàn)檎较?由牛頓第二定律可得 mAg-T=mAa, 所以a== m/s2=2 m/s2. 再以人為研究對(duì)象, 他受到向下的重力m人g和地板的支持力N, 仍選向下的方向?yàn)檎较?同樣由牛頓第二定律可得方程 m人g-N=m人a, 所以N=m人g-m人a=50×(10-2)N=400 N. 則由牛頓第三定律可知,人對(duì)地板的壓力為400 N,方向豎直向下. 答案:400 N,方向豎直向下