2020-2021學(xué)年物理滬科版必修1課后提升訓(xùn)練：5.5 超重與失重含解析

1、攀上山峰，見識(shí)險(xiǎn)峰，你的人生中，也許你就會(huì)有蒼松不懼風(fēng)吹和不懼雨打的大無(wú)畏精神，也許就會(huì)有臘梅的凌寒獨(dú)自開的氣魄，也許就會(huì)有春天的百花爭(zhēng)艷的畫卷，也許就會(huì)有鋼鐵般的意志。祝：學(xué)子考試順利，學(xué)業(yè)有成5.5超重與失重課后篇鞏固探究學(xué)業(yè)水平引導(dǎo)一、選擇題1.跳水運(yùn)動(dòng)員從10 m跳臺(tái)騰空躍起,先向上運(yùn)動(dòng)一段距離達(dá)到最高點(diǎn)后,再自由下落進(jìn)入水池,不計(jì)空氣阻力,關(guān)于運(yùn)動(dòng)員在空中上升過(guò)程和下落過(guò)程以下說(shuō)法正確的有()a.上升過(guò)程處于超重狀態(tài),下落過(guò)程處于失重狀態(tài)b.上升過(guò)程處于失重狀態(tài),下落過(guò)程處于超重狀態(tài)c.上升過(guò)程和下落過(guò)程均處于超重狀態(tài)d.上升過(guò)程和下落過(guò)程均處于完全失重狀態(tài)解析:跳水運(yùn)動(dòng)員在空中時(shí)無(wú)

2、論上升還是下落,加速度方向均向下,由于不計(jì)空氣阻力,故均為完全失重狀態(tài),故選d。答案:d2.如圖所示,a、b兩物塊疊放在一起,當(dāng)把a(bǔ)、b兩物塊同時(shí)豎直向上拋出(不計(jì)空氣阻力)()a.a的加速度小于gb.a的加速度大于gc.b的加速度大于gd.a、b的加速度均為g解析:先整體,整體受到重力作用,加速度為g,然后隔離任一物體,可知物體只能受到重力作用加速度才是g,所以兩物體間沒(méi)有相互作用力。答案:d3.如圖所示為一物體隨升降機(jī)由一樓運(yùn)動(dòng)到某高層的過(guò)程中的v-t圖像,則()a.物體在02 s處于失重狀態(tài)b.物體在28 s處于超重狀態(tài)c.物體在810 s處于失重狀態(tài)d.由于物體的質(zhì)量未知,所以無(wú)法判斷

3、超重、失重狀態(tài)解析:從加速度的角度判斷,由題意知02 s物體的加速度豎直向上,則物體處于超重狀態(tài);28 s物體的加速度為零,物體處于平衡狀態(tài);810 s物體的加速度豎直向下,則物體處于失重狀態(tài),故c選項(xiàng)正確。答案:c4.(多選)在以加速度a=13g加速上升的電梯里,有一質(zhì)量為m的人,下列說(shuō)法正確的是()a.人的重力仍為mgb.人的重力為23mgc.人對(duì)電梯的壓力為23mgd.人對(duì)電梯的壓力為43mg解析:當(dāng)人隨電梯加速上升時(shí),人處于超重狀態(tài),但重力不變,設(shè)人受電梯支持力為n,則n-mg=ma,得n=43mg,由牛頓第三定律知人對(duì)電梯的壓力為43mg。答案:ad5.一個(gè)同學(xué)站在體重計(jì)上稱體重,當(dāng)

4、該同學(xué)靜止時(shí)體重計(jì)示數(shù)為600 n,現(xiàn)在該同學(xué)突然下蹲,則從開始下蹲到靜止全過(guò)程中體重計(jì)的示數(shù)()a.一直大于600 nb.一直小于600 nc.先是大于600 n后小于600 n,最后等于600 nd.先是小于600 n后大于600 n,最后等于600 n解析:該同學(xué)下蹲全過(guò)程中,他先是加速向下后又減速向下運(yùn)動(dòng),最后靜止,故他先是處于失重狀態(tài),體重計(jì)示數(shù)小于重力600 n,后又處于超重狀態(tài),體重計(jì)示數(shù)大于600 n,最后處于平衡狀態(tài),體重計(jì)示數(shù)為600 n,d正確。答案:d6.導(dǎo)學(xué)號(hào)63994130某實(shí)驗(yàn)小組的同學(xué)在電梯的天花板上固定一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì),使其測(cè)量掛鉤向下,并在掛鉤上懸掛一個(gè)重為1

5、0 n的鉤碼。彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)隨時(shí)間變化的規(guī)律可通過(guò)一傳感器直接得出,如圖所示。則下列分析錯(cuò)誤的是()a.從t1到t2,鉤碼處于失重狀態(tài)b.從t3到t4,鉤碼處于超重狀態(tài)c.電梯可能開始在1樓,先加速向上,接著勻速向上,再減速向上,最后停在3樓d.電梯可能開始在3樓,先加速向下,接著勻速向下,再減速向下,最后停在1樓解析:從t1到t2,由圖像可知鉤碼對(duì)傳感器的拉力小于鉤碼的重力,鉤碼處于失重狀態(tài),加速度向下,電梯向下加速運(yùn)動(dòng)或向上減速運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)a正確;從t3到t4,由圖像可知鉤碼對(duì)傳感器的拉力大于鉤碼的重力,鉤碼處于超重狀態(tài),加速度向上,電梯向下減速運(yùn)動(dòng)或向上加速運(yùn)動(dòng),選項(xiàng)b正確;綜合得出,選項(xiàng)

6、c錯(cuò)誤,選項(xiàng)d正確。答案:c二、非選擇題7.甲圖甲是我國(guó)某運(yùn)動(dòng)員在蹦床比賽中的一個(gè)情景。設(shè)這位蹦床運(yùn)動(dòng)員僅在豎直方向上運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)員的腳在接觸蹦床過(guò)程中,蹦床對(duì)運(yùn)動(dòng)員的彈力f隨時(shí)間t的變化規(guī)律通過(guò)傳感器用計(jì)算機(jī)繪制出來(lái),如圖乙所示。g取10 m/s2,根據(jù)f-t圖像求:乙(1)運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量。(2)運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大加速度。解析:(1)由圖像可知,剛站上去的時(shí)候彈力等于重力,故運(yùn)動(dòng)員所受重力為500 n,設(shè)運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量為m,則m=gg=50 kg。(2)由圖像可知蹦床對(duì)運(yùn)動(dòng)員的最大彈力為fm=2 500 n,設(shè)運(yùn)動(dòng)員的最大加速度為am,則fm-mg=mamam=fm-mgm=2 500-500

7、50 m/s2=40 m/s2。答案:(1)50 kg(2)40 m/s2能力素養(yǎng)拓展一、選擇題1.(多選)原來(lái)做勻速運(yùn)動(dòng)的升降機(jī)內(nèi),有一被拉長(zhǎng)的彈簧拉住的具有一定質(zhì)量的物體a靜止在地板上,如圖所示?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)a突然被彈簧拉向右方,由此可判斷,此時(shí)升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)情況可能是()a.加速上升b.減速上升c.加速下降d.減速下降解析:升降機(jī)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),物體靜止在地板上,說(shuō)明物體受到的靜摩擦力與彈簧的拉力平衡,即彈簧的拉力不大于最大靜摩擦力,物體突然被拉動(dòng),說(shuō)明拉力要大于最大靜摩擦力,物體被拉動(dòng)前,彈簧彈力是不變的,所以最大靜摩擦力變小,其原因是物體與地板間的正壓力減小了,物體處于失重狀態(tài),故應(yīng)有向下的加速

8、度,b、c對(duì),a、d錯(cuò)。答案:bc2.導(dǎo)學(xué)號(hào)63994131某人在地面上用彈簧測(cè)力計(jì)稱得其體重為490 n。他將彈簧測(cè)力計(jì)移至電梯內(nèi)稱其體重,t0至t3時(shí)間段內(nèi)彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)如圖所示,則電梯運(yùn)行的v-t圖像可能是(取電梯向上運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较?()解析:t0t1時(shí)間段內(nèi),人失重,應(yīng)向上減速或向下加速,b、c錯(cuò);t1t2時(shí)間段內(nèi),人勻速或靜止;t2t3時(shí)間段內(nèi),人超重,應(yīng)向上加速或向下減速,a對(duì),d錯(cuò)。答案:a3.(多選)如圖所示,斜面體m始終處于靜止?fàn)顟B(tài),當(dāng)物體m沿斜面下滑時(shí),下列說(shuō)法正確的是()a.勻速下滑時(shí),m對(duì)地面的壓力等于(m+m)gb.加速下滑時(shí),m對(duì)地面的壓力小于(m+m)gc.

9、勻減速下滑時(shí),m對(duì)地面的壓力大于(m+m)gd.m對(duì)地面的壓力始終等于(m+m)g解析:物體加速下滑時(shí)整個(gè)系統(tǒng)有豎直向下的加速度分量而出現(xiàn)失重現(xiàn)象,故b正確。物體勻減速下滑時(shí)系統(tǒng)存在豎直向上的加速度分量,處于超重狀態(tài),故c正確。勻速下滑時(shí)系統(tǒng)處于平衡狀態(tài),故a正確。答案:abc4.在升降電梯內(nèi)的地面上放一體重計(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,則在這段時(shí)間內(nèi)()a.曉敏同學(xué)所受的重力變小了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.電梯一定在豎直向下運(yùn)動(dòng)d.電梯的加速度大小為15g,方向一定豎直向下解析

10、:曉敏在這段時(shí)間內(nèi)處于失重狀態(tài),曉敏對(duì)體重計(jì)的壓力變小了,而曉敏的重力沒(méi)有改變,a選項(xiàng)錯(cuò);曉敏對(duì)體重計(jì)的壓力與體重計(jì)對(duì)曉敏的支持力是一對(duì)作用力與反作用力,大小一定相等,b選項(xiàng)錯(cuò);以豎直向下為正方向,有mg-f=ma,即50g-40g=50a,解得a=15g,方向豎直向下,但速度方向可能是豎直向上,也可能是豎直向下,c選項(xiàng)錯(cuò),d選項(xiàng)正確。答案:d二、非選擇題5.導(dǎo)學(xué)號(hào)63994132舉重運(yùn)動(dòng)員在地面上能舉起120 kg的重物,而在運(yùn)動(dòng)著的升降機(jī)中卻只能舉起100 kg的重物,求:(1)升降機(jī)運(yùn)動(dòng)的加速度。(2)若在以2.5 m/s2的加速度加速下降的升降機(jī)中,此運(yùn)動(dòng)員能舉起質(zhì)量多大的重物?(g取10 m/s2)解析:運(yùn)動(dòng)員在地面上能舉起m0=120 kg的重物,則運(yùn)動(dòng)員能發(fā)揮的向上的最大支撐力f=m0g=1 200 n。(1)在運(yùn)動(dòng)著的升降機(jī)中只能舉起m1=100 kg的重物,可見該重物超重了,升降機(jī)