2019高中物理 第四章 力與運(yùn)動(dòng) 課時(shí)訓(xùn)練22 超重和失重 粵教版必修1.docx
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課時(shí)訓(xùn)練22 超重和失重 基礎(chǔ)夯實(shí) 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(diǎn)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(shí),物體的重力依然存在,且不發(fā)生變化,只是對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Πl(fā)生了變化.故選項(xiàng)D正確. 2.一個(gè)小杯子的側(cè)壁有一小孔,杯內(nèi)盛水后,水會(huì)從小孔射出.現(xiàn)使杯自由下落,則杯中的水( ) A.會(huì)比靜止時(shí)射得更遠(yuǎn)些 B.會(huì)比靜止時(shí)射得更近些 C.與靜止時(shí)射得一樣遠(yuǎn) D.不會(huì)射出 答案D 解析此時(shí)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(duì)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(duì)人進(jìn)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(duì)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(yàn)超重和失重的感覺.一個(gè)可乘十多個(gè)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(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng),座艙做減速運(yùn)動(dòng),到地面時(shí)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(yùn)動(dòng)的過程中人處于失重狀態(tài) D.座艙在減速運(yùn)動(dòng)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(shí),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(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)B正確;人隨座艙減速下降時(shí),座艙支持力大于人的重力,人處于超重狀態(tài),選項(xiàng)C錯(cuò)誤,選項(xiàng)D正確. 5.一個(gè)年輕人在以a=2 m/s2的加速度加速上升的升降機(jī)里最多能舉起質(zhì)量為m=50 kg的重物,問當(dāng)升降機(jī)以同樣的加速度減速上升時(shí),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(jī)加速上升,重物處于超重狀態(tài),則有F=m(g+a) ① 若升降機(jī)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(jì)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(duì)箱子的壓力大小為5 N D.輕繩對(duì)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(xiàng)A錯(cuò)誤,選項(xiàng)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(duì)箱子的壓力為5 N,選項(xiàng)C正確;隔離A有FT-m1g=m1a得FT=30 N,所以輕繩對(duì)定滑輪的作用力大小為2FT=60 N,選項(xiàng)D正確. 7.應(yīng)用物理知識(shí)分析生活中的常見現(xiàn)象,可以使物理學(xué)習(xí)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(yùn)動(dòng),直至將物體拋出.對(duì)此現(xiàn)象分析正確的是( ) A.手托物體向上運(yùn)動(dòng)的過程中,物體始終處于超重狀態(tài) B.手托物體向上運(yùn)動(dòng)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(shí),物體處于超重狀態(tài).當(dāng)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(cuò)誤;物體離開手的前一時(shí)刻,手與物體具有相同的速度,物體離開手的下一時(shí)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(shí)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(shí)間段內(nèi)秤的示數(shù)如圖所示,電梯運(yùn)行的v-t圖可能是(取電梯向上運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎? ( ) 答案AD 解析在t0~t1時(shí)間段內(nèi),人失重,電梯應(yīng)向上減速或向下加速,B、C錯(cuò);t1~t2時(shí)間段內(nèi),人勻速或靜止,t2~t3時(shí)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(duì). 能力提升 9. (多選)“蹦極”是一項(xiàng)非常刺激的運(yùn)動(dòng).某人身系彈性繩自高空P點(diǎn)自由下落,圖中A點(diǎn)是彈性繩為原長(zhǎng)時(shí)人的位置,C是人所到達(dá)的最低點(diǎn),B是人靜止地懸吊著時(shí)的平衡位置,人在從P點(diǎn)落下到最低點(diǎn)C的過程中(不計(jì)空氣阻力),有( ) A.人在PA段做自由落體運(yùn)動(dòng),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(diǎn),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(yùn)動(dòng),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(diǎn),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(dāng)彈性繩伸長(zhǎng)到C點(diǎn)時(shí),人處于超重狀態(tài). 10.(多選)某實(shí)驗(yàn)小組,利用DIS系統(tǒng)觀察超重和失重現(xiàn)象,他們?cè)陔娞輧?nèi)做實(shí)驗(yàn),在電梯的地板上放置一個(gè)壓力傳感器,在傳感器上放一個(gè)重力為20 N的物塊,如圖甲所示,實(shí)驗(yàn)中計(jì)算機(jī)顯示出傳感器所受物塊的壓力大小隨時(shí)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(shí)刻t1到t2,物塊處于失重狀態(tài) B.從時(shí)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?fàn)顟B(tài)或勻速運(yùn)動(dòng)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(yùn)動(dòng)或減速向下運(yùn)動(dòng);t2~t3,F=mg,可能靜止或勻速運(yùn)動(dòng);t3~t4,F下載提示(請(qǐng)認(rèn)真閱讀)
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