人教版（2022）高中物理必修第一冊同步練習：4.6超重和失重（含答案）

超重和失重一單選題：1.下列關于超重和失重的說法中，正確的是()A．物體處于超重狀態(tài)時，其重力增加了B．物體處于完全失重狀態(tài)時，其重力為零C．物體處于超重或失重狀態(tài)時，其慣性比處于靜止時增加或減小了D．物體處于超重或失重狀態(tài)時，其重力都沒有變化D2.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D3.某同學利用體重計研究超重與失重現(xiàn)象．在一次實驗中，她先蹲在體重計上，在她由穩(wěn)定的蹲姿變化到穩(wěn)定站姿的過程中，下列說法正確的是()A．該同學處于超重狀態(tài)B．該同學處于失重狀態(tài)C．體重計示數(shù)先減小后增大D．體重計示數(shù)先增大后減小D4.超重與失重是宇航員生活和工作中的兩大難題．實際上，在我們的生活中也充滿了超重和失重．假如某同學家住10樓，那么，他從一樓開始坐電梯回家的過程中，體驗到的將是()A．先超重，后等重，再失重B．先失重，后等重，再超重C．一直超重D．一直失重A5.2022年12月8日2時23分，中國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭成功發(fā)射嫦娥四號探測器，開啟了月球探測的新旅程．若運載火箭在發(fā)射升空過程中，探測器先做加速運動，后做減速運動．下列說法正確的是()A．探測器在加速過程中慣性變大B．探測器先處于超重狀態(tài)，后處于失重狀態(tài)C．探測器先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài)D．在加速過程，火箭對探測器作用力大于探測器對火箭的作用力B6.質量為60kg的人在電梯里站在體重計上與電梯一起勻加速上升，電梯的加速度為5m/s2，則體重計的讀數(shù)應為(g＝10m/s2)()A．60kg B．90kgC．65kg D．30kgB7.如圖所示，一乒乓球用細繩系于盛有水的容器底部，某時刻細繩斷開，在乒乓球上升到水面的過程中，臺秤示數(shù)()A．變大 B．不變C．變小 D．先變大后變小C8.傳送帶與水平面夾角37°，皮帶以10m/s的速率運動，皮帶輪沿順時針方向轉動，如圖所示．今在傳送帶上端A處無初速度地放上一個質量為m＝0.5kg的小物塊，它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5，若傳送帶A到B的長度為16m，g取10m/s2，則物體從A運動到B的過程中()A．小物塊先加速后勻速B．小物塊加速度大小為2m/s2C．小物塊到B點速度為10m/sD．小物塊全程用時2sD二、多項選擇題9.如圖所示，一水平方向足夠長的傳送帶以恒定的速率v1沿順時針方向運動，把一質量為m的物體無初速度地輕放在左端，物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g，則下列說法正確的是()A．物體一直受到摩擦力作用，大小為μmgB．物體最終的速度為v1C．開始階段物體做勻加速直線運動D．物體在勻速階段受到的靜摩擦力向右BC10.為了節(jié)省能量，某商場安裝了智能化的電動扶梯，無人乘行時，扶梯運轉得很慢，有人站上扶梯時，它會先慢慢加速，再勻速運轉．一顧客乘扶梯上樓，恰好經(jīng)歷了這兩個過程，如圖所示．則在加速過程中，下列說法中正確的是()A．顧客受到三個力的作用B．顧客處于超重狀態(tài)C．扶梯對顧客沒有摩擦力的作用D．顧客對扶梯的壓力等于顧客的重力AB11.如圖所示，水平傳送帶以速度v1勻速運動，小物體P、Q由通過定滑輪且不可伸長的輕繩相連，t＝0時刻P在傳送帶左端具有速度v2，P與定滑輪間的繩水平，t＝t0時刻P離開傳送帶．不計定滑輪質量和摩擦，繩足夠長．正確描述小物體P速度隨時間變化的圖象可能是()BC12.如圖所示，傾斜的傳送帶始終以恒定速率v2運動．一小物塊以v1的初速度沖上傳送帶．小物塊從A到B的過程中一直做減速運動，則()A．如果v1＞v2，小物塊到達B端的速度可能等于0B．如果v1＜v2，小物塊到達B端的速度可能等于0C．如果v1＞v2，減小傳送帶的速度，物塊到達B端的時間可能增長D．如果v1＜v2，增大傳送帶的速度，物塊到達B端的時間可能變短ABC三、非選擇題13.一質量為m＝40kg的小孩站在電梯內(nèi)的體重計上．電梯從t＝0時刻由靜止開始上升，在0～6s內(nèi)體重示數(shù)F的變化如圖所示．取重力加速度g＝10m/s2，求：在這段時間內(nèi)電梯上升的高度是多少．解析：在0～2s內(nèi)，電梯做勻加速運動，根據(jù)牛頓第二定律得：a1＝eq\f(F－mg,m)＝eq\f(600－40×10,40)m/s2＝5m/s2，電梯上升的高度h1＝eq\f(1,2)a1teq\o\al(2,1)＝eq\f(1,2)×5×22m＝10m；2s末速度為v＝a1t1＝5×2m/s＝10m/s；中間t2＝3s時間內(nèi)，電梯做勻速運動，電梯上升的高度h2＝vt2＝10×3m＝30m；最后1s內(nèi)做勻減速運動，加速度大小a2＝eq\f(mg－F2,m)＝eq\f(40×10－320,40)m/s2＝2m/s2，在這段時間內(nèi)電梯上升的高度h3＝vt3－eq\f(1,2)a2teq\o\al(2,3)＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(10×1－\f(1,2)×2×12))m＝9m；則電梯上升的總高度h＝h1＋h2＋h3＝49m.答案：49m14.如圖所示，繃緊的傳送帶與水平面的夾角θ＝30°，傳送帶在電動機的帶動下，始終保持v0＝2m/s的速率運行．現(xiàn)把一質量為m＝10kg的工件(可看為質點)輕輕放在傳送帶的底端，經(jīng)時間t＝1.9s，工件被傳送到h＝1.5m的高處，并獲得了與傳送帶相同的速度，取g＝10m/s2.求：(1)工件與傳送帶之間的滑動摩擦力Ff的大?。?2)工件與傳送帶之間的相對位移Δx的大?。馕觯?1)由題意知高h對應的傳送帶長為L＝eq\f(h,sin30°)＝3m工件速度達到v0之前，從靜止開始做勻加速運動，設勻加速運動的時間為t1，位移為x1，有x1＝vt1＝eq\f(v0,2)t1因工件最終獲得了與傳送帶相同的速度，所以達到v0之后工件將勻速運動，有L－x1＝v0(t－t1)解得：t1＝0.8s，x1＝0.8m所以加速運動階段的加速度為a＝eq\f(v0,t1)＝2.5m/s2在加速運動階段，根據(jù)牛頓第二定律，有Ff－mgsinθ＝ma解得：Ff＝75N.(2)在時間t1內(nèi)，傳送帶運動的位移為x＝v0t1＝1.6m所以在時間t1內(nèi)，工件相對傳送帶的位移大小為Δx＝x－x1＝0.8m.答案：(1)75N(2)0.8m15.一質量為m＝40kg的小孩站在電梯內(nèi)的體重計上．電梯從t＝0時刻由靜止開始上升，在0～6s內(nèi)體重計示數(shù)F的變化情況如右圖所示．試問：在這段時間內(nèi)電梯上升的高度是多少？(取重力加速度g＝10m/s2)解析：小孩重力為G＝400N，由題圖知，在0～2s內(nèi)，F(xiàn)1＝440N，F(xiàn)1>G，電梯勻加速上升，則有a1＝eq\f(F1－G,m)＝1m/s2，h1＝eq\f(1,2)a1teq\o\al(2,1)＝2mt1＝2s時，v＝a1t1＝2m/s在2～5s內(nèi)，