高中物理必修一【超重和失重】專題訓練習題

高中物理必修一【超重和失重】專題訓練習題［基礎達標練］下列關于超重與失重的說法正確的是（）超重就是物體的重力增加了失重就是物體的重力減少了完全失重就是物體的重力沒有了不論是超重、失重，還是完全失重，物體所受的重力是不變的解析：不論是超重、失重，還是完全失重，其實質(zhì)是物體對支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Ρ戎亓Υ蠡虮戎亓π。矬w所受的重力是不變的，故D正確。答案：D（多選）人站在電梯內(nèi)的體重計上，當體重計的示數(shù)增大時，可能的原因是（）IJJI電梯以很大的速度上升電梯減速下降電梯減速上升電梯加速上升解析：電梯速度很大，若勻速上升，重力等于支持力，F(xiàn)N=mg,A錯誤；電梯減速上升或加速下降，加速度方向都向下，電梯處于失重狀態(tài)，體重計示數(shù)小于重力，示數(shù)變小/C錯誤；電梯減速下降或加速上升時，加速度方向向上，處于超重狀態(tài)，根據(jù)牛頓第二定律有fn-mg=ma,則Fn=mg+ma>mg,體重計示數(shù)增大，B、D正確。答案：BD3?如圖所示，小孩在蹦床上沿豎直方向蹦跳，對其從最低點到離開床面的過程,下列說法正確的是（）小孩一直處于超重狀態(tài)小孩一直處于失重狀態(tài)小孩會經(jīng)歷先超重后失重的過程小孩剛離開蹦床時的速度最大解析：幵始小孩受到的彈力大于重力，向上加速，小孩處于超重狀態(tài)，當小孩受到的彈力小于重力時，向上減速，小孩處于失重狀態(tài)，小孩經(jīng)歷先超重后失重的過程，故A、B錯誤，C正確；當小孩所受彈力等于重力時，加速度為零，速度最大，故D錯誤。答案：C“蹦極”就是跳躍者把一端固定的長彈性繩綁在踝關節(jié)等處，從幾十米高處跳下的一種極限運動。某人做蹦極運動，所受繩子拉力F的大小隨時間t變化的情況如圖所示。將蹦極過程近似為在豎直方向的運動，重力加速度為g。據(jù)圖可知，此人在蹦極過程中的最大加速度約為（）fi：ia”?A.gB.2gC.3gD.4g39F-mg解析：由圖像可知mg二§F0,繩子最大拉力為F二§F0,最大加速度a=m—=^^=2g,B正確。

答案：B（多選）在一電梯的地板上有一壓力傳感器，其上放一物塊，如圖甲所示，當電梯運行時，傳感器示數(shù)大小隨時間變化的關系圖像如圖乙所示。根據(jù)圖像分析得出的結(jié)論正確的是（）從時刻t1到t2，物塊處于失重狀態(tài)從時刻t3到t4，物塊處于失重狀態(tài)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，最后停在低樓層解析：由題圖可以看出，0~“時間內(nèi)，F(xiàn)二mg,物塊可能處于靜止狀態(tài)或勻速運動狀態(tài)；t]~t2時間內(nèi),F>mg，物塊處于超重狀態(tài)，電梯具有向上的加速度，可能加速向上運動或減速向下運動；t2~t3時間內(nèi),F=mg,物塊可能靜止或做勻速運動；t3~t4時間內(nèi)，F(xiàn)vmg，物塊處于失重狀態(tài)，電梯具有向下的加速度，可能加速向下運動或減速向上運動。綜上分析可知，B、C正確。答案：BC（多選）“蹦極”是一項非常刺激的體育運動。某人身系彈性繩自高空p點自由下落，圖中a點是彈性繩的原長位置，c是人所到達的最低點，b是人靜止懸吊時的位置。人在從p點下落到最低點c點的過程中，下列說法正確的是（）A.A.B.在pa段做自由落體運動，處于完全失重狀態(tài)C.在bc段繩的拉力大于人的重力，處于超重狀態(tài)在C.在bc段繩的拉力大于人的重力，處于超重狀態(tài)D.在c點，速度為零，處于平衡狀態(tài)解析：a點是彈性繩的原長位置，故在a點之前人只受重力，人做自由落體運動，處于完全失重狀態(tài)，故A正確。b點是人靜止懸吊著時的平衡位置，在ab段人向下做加速度減小的加速運動，繩的拉力小于人的重力，人處于失重狀態(tài)，故B正確。在be段繩的拉力大于人的重力，人向下做加速度增加的減速運動，加速度向上，人處于超重狀態(tài)，故C正確。e點是人所到達的最低點，故e點速度為零，但合力不為零，有向上的加速度，故D錯誤。答案：ABC7?如圖所示為一架小型四旋翼無人機，它是一種能夠垂直起降的小型遙控飛行器，目前正得到越來越廣泛的應用。無人機的質(zhì)量m=2kg,運動過程中所受空氣阻力大小恒為f=4N，當無人機在地面上從靜止開始，以最大升力F=36N豎直向上做勻加速直線運動時（取g=10m/s2），它的加速度大小為（）A.A.20m/s2C.16m/s2B.18m/s2D.6m/s2解析：由牛頓第二定律得F-解析：由牛頓第二定律得F-mg-f-maF-mg-f36-2X10-42m/s2-6m/s2,故選D。答案：D［能力提升練］（多選）如圖甲所示，某同學站在電梯上隨電梯斜向上運動，傾角片37。，電梯運動的v—t圖像如圖乙所示，人的質(zhì)量為60kg，重力加速度g取10m/s2，sin37。=0.6,cos37°=0.8,則下列說法正確的是（）

甲乙甲乙0?1s內(nèi)，人受到的摩擦力大小為120N0?1s內(nèi)，人對電梯的壓力大小為600N3?4s內(nèi)，人處于失重狀態(tài)3?4s內(nèi)，人受到的摩擦力方向水平向左解析：根據(jù)v-解析：根據(jù)v-t圖像，0~1s內(nèi)，加速度a二2-0~T~m/s2=2m/s2，方向沿電梯斜向上，沿水平方向，根據(jù)牛頓第二定律得，人受到的摩擦力F=macos3=60X2X0.8N二96N,故A錯誤；0~1s內(nèi)，沿豎直方向，根據(jù)牛頓第二定律有Fn-mg=masin3,解得Fn=672N,根據(jù)牛頓第三定律知，人對電梯的壓力大0-2小為672N，故B錯誤；3~4s內(nèi)，加速度a=—^m/s2二-2m/s2，方向沿電梯斜向下，即豎直方向加速度的分量向下，人處于失重狀態(tài)，故C正確；3~4s內(nèi)/加速度方向沿電梯斜向下/即水平方向加速度的分量向左’而摩擦力為水平方向的合力，根據(jù)牛頓第二定律可知摩擦力方向水平向左，故D正確。答案：CD(多選)乘坐纜車觀光衡山已經(jīng)是一條非常熱門又成熟的旅游線路。如圖，質(zhì)量為M的纜車車廂通過懸臂固定懸掛在纜繩上，車廂水平底板上放置一質(zhì)量為m的貨物，在纜繩牽引下貨物隨車廂一起斜向上加速運動。若運動過程中懸臂和車廂始終處于豎直方向，重力加速度大小為g，貝9()車廂對貨物的作用力大小大于mg車廂對貨物的作用力方向平行于纜繩向上懸臂對車廂的作用力大于(M+m)g懸臂對車廂的作用力方向沿懸臂豎直向上解析：貨物隨車廂一起斜向上加速運動，由牛頓第二定律可知車廂與貨物的重力和懸臂對車廂作用力的合力方向應與加速度方向一致，攵懸臂對車廂的作用力方向是斜向上的，故選項D錯誤；由于車廂和貨物在豎直方向有向上的分加速度，處于超重狀態(tài)，故懸臂對車廂的作用力大于(M+m)g，故選項C正確；同理，對車廂中貨物用隔離法分析可知，車廂對貨物的作用力大小大于mg，方向是斜向上的，但不平行于纜繩，故選項A正確，B錯誤。答案：AC如圖所示，一個質(zhì)量M=50kg的人站在升降機的地板上，升降機的頂部懸掛了一只彈簧測力計，測力計下掛著一個質(zhì)量m=5kg的物體A。當升降機向上運動時，她看到彈簧測力計的示數(shù)為40N,g取10m/s2，求：1$⑴升降機的加速度；(2)此時人對地板的壓力。解析：(1)對A受力分析，根據(jù)牛頓第二定律得mg-F彈二ma解得a二g-曼二(10-40)m/s2二2m/s2/則升降機的加速度為2m/s2/方向豎直m57向下。(2)對人分析，根據(jù)牛頓第二定律得Mg-FN=Ma解得Fn二Mg-Ma二50X(10—2)N=400N由牛頓第三定律知人對升降機地板的壓力大小為400N,方向豎直向下。答案：（1）2m/s2，方向豎直向下（2）400N,方向豎直向下［創(chuàng)新應用練］（多選）有一種大型娛樂器械可以讓人體驗超重和失重，其環(huán)形座艙套在豎直柱子上（如圖所示），由升降機送上幾十米的高處，然后讓座艙自由下落。落到一定位置時，制動系統(tǒng)啟動，座艙做減速運動，到地面時剛好停下。下列說法正確的是（）座艙自由下落的過程中人處于超重狀態(tài)座艙自由下落的過程中人處于失重狀態(tài)座艙減速下落的過程中人處于超重狀態(tài)座艙下落的整個過程中人處于失重狀態(tài)解析：在自由下落的過程中人只受重力作用，做自由落體運動，處于失重狀態(tài)，故選項A錯誤，選項B正確；在減速運動的過程中人受重力和座位對人向上的支持力，做減速運動，所以加速度向上，人處于超重狀態(tài)，故選項C正確，選項D錯誤。答案：BC如圖所示為長沙市地標建筑一一國金中心，其內(nèi)置觀光電梯，到達位于高層的餐廳的游客可以360。鳥瞰長沙。電梯從地面到93層的餐廳只需要48s，整個過程經(jīng)歷加速、勻速和減速三個階段，加速和減速階段可視為勻變速過程，且加速度大小相等。電梯上行的最大速度為10m/s。當電梯加速上升時，質(zhì)量為50kg的人站在置于電梯地板上的臺秤上，臺秤的示數(shù)為65kg，g取10m/s2，求：

(1)電梯加速上升的加速度大??；(2)餐廳距地面的高度。解析：⑴根據(jù)臺秤的示數(shù)可知支持力大小，臺秤的示數(shù)為65kg時，支持力Fn二650N,當電梯加速上升時，根據(jù)牛頓第二定律得