2024-2025學(xué)年新教材高中物理第四章牛頓運(yùn)動(dòng)定律第六節(jié)失重和超重分級訓(xùn)練含解析粵教版必修第一冊

PAGE4-第六節(jié)失重和超重A級合格達(dá)標(biāo)1.（多選）某一愛好小組在課外實(shí)踐活動(dòng)中探討電梯中的超重和失重現(xiàn)象.在電梯水平底板上放一體重計(jì)，一同學(xué)站在上面視察體重計(jì)的示數(shù)，小組共同分析數(shù)據(jù)得出下列結(jié)論，其中正確的是（）A.超重現(xiàn)象肯定出現(xiàn)在上升過程中B.超重現(xiàn)象中肯定存在豎直向上的加速度C.失重現(xiàn)象可以出現(xiàn)在上升過程中，也可以出現(xiàn)在下降過程中D.若電梯做自由落體運(yùn)動(dòng)，體重計(jì)的示數(shù)為零解析：超重現(xiàn)象是指物體對支持面的壓力或?qū)揖€的拉力大于重力的現(xiàn)象，產(chǎn)生超重現(xiàn)象的條件是物體具有豎直向上的加速度，超重時(shí)物體可能向上加速，也可能向下減速，因此選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；失重現(xiàn)象產(chǎn)生的條件是物體具有豎直向下的加速度，物體可能向下加速，也可能向上減速，選項(xiàng)C正確；電梯做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)，具有豎直向下的加速度g，完全失重時(shí)對體重計(jì)無壓力，選項(xiàng)D正確.答案：BCD2.用一根細(xì)繩將一重物吊在電梯的天花板上，下列四種狀況下，細(xì)繩最簡單被拉斷的是（）A.電梯勻速上升 B.電梯勻速下降C.電梯加速上升 D.電梯加速下降答案：C3.一個(gè)小杯子的側(cè)壁有一小孔，杯內(nèi)盛水后，水會從小孔射出.現(xiàn)使杯自由下落，則杯中的水（）A.會比靜止時(shí)射得更遠(yuǎn)些B.會比靜止時(shí)射得更近些C.與靜止時(shí)射得一樣遠(yuǎn)D.不會射出解析：此時(shí)完全失重沒有壓力，杯中的水不會射出.答案：D4.如圖所示，A、B兩人用平安帶連接在一起，從飛機(jī)上跳下進(jìn)行雙人跳傘運(yùn)動(dòng)，著陸傘未打開時(shí)不計(jì)空氣阻力.下列說法正確的是（）A.在著陸傘未打開的下降過程中，平安帶的作用力肯定為零B.在著陸傘未打開的下降過程中，平安帶的作用力大于B的重力C.在著陸傘未打開的下降過程中，平安帶的作用力等于B的重力D.在著陸傘打開后減速下降過程中，平安帶的作用力小于B的重力解析：據(jù)題意，著陸傘未打開時(shí)，A、B兩人一起做自由落體運(yùn)動(dòng)，處于完全失重狀態(tài)，則A、B之間平安帶的作用力為0，A正確，B、C錯(cuò)誤；著陸傘打開后，A、B減速下降，加速度向上，則A、B處于超重狀態(tài)，對B有：T－mg＝ma，即T＝mg＋ma＞mg，故D錯(cuò)誤.答案：A5.2024年4月11日，中國航天中心宣布，今年放射的“神舟十一號”宇宙飛船攜有兩名航天員.航天員在正常繞地飛行的飛船中可以完成下列哪個(gè)試驗(yàn)（）A.用天平稱量物體的質(zhì)量B.做托里拆利試驗(yàn)C.驗(yàn)證阿基米德定律D.用兩個(gè)彈簧測力計(jì)驗(yàn)證牛頓第三定律解析：飛船處于完全失重狀態(tài)，一切由重力引起的現(xiàn)象不再發(fā)生，工作原理涉及重力的儀器不能再運(yùn)用，彈簧測力計(jì)的原理是胡克定律，完全失重狀況下也可以運(yùn)用.答案：D6.如圖所示為一物體隨升降機(jī)由一樓運(yùn)動(dòng)到某高層的過程中的v-t圖像，則（）A.物體在0～2s內(nèi)處于失重狀態(tài)B.物體在2～4s內(nèi)處于超重狀態(tài)C.物體在4～5s內(nèi)處于失重狀態(tài)D.由于物體的質(zhì)量未知，所以無法推斷超重、失重狀態(tài)解析：從加速度的角度看，0～2s內(nèi)加速度為正，表示方向豎直向上，物體處于超重狀態(tài)，A錯(cuò)誤；2～4s內(nèi)升降機(jī)勻速上升，加速度為零，物體即不超重也不失重，B錯(cuò)誤；4～5s內(nèi)升降機(jī)做減速上升，加速度豎直向下，物體處于失重狀態(tài)，C正確；不知道物體的質(zhì)量，也可以通過加速度的方一直推斷物體處于失重還是超重狀態(tài)，D錯(cuò)誤.答案：CB級等級提升7.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50kg.電梯運(yùn)動(dòng)過程中，某一時(shí)間內(nèi)曉敏同學(xué)發(fā)覺體重計(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.曉敏同學(xué)對體重計(jì)的壓力小于體重計(jì)對曉敏的支持力C.電梯肯定在豎直向下運(yùn)動(dòng)D.電梯的加速度大小為eq\f(g,5)，方向肯定豎直向下解析：在這段時(shí)間內(nèi)曉敏處于失重狀態(tài)，體重計(jì)示數(shù)變小，是由于曉敏對體重計(jì)的壓力變小了，而她的重力沒有變更，A錯(cuò)誤；曉敏對體重計(jì)的壓力與體重計(jì)對曉敏的支持力是一對作用力與反作用力，大小肯定相等，B錯(cuò)誤；以豎直向下為正方向，有mg－F＝ma，即50g－40g＝50a，解得a＝eq\f(g,5)，加速度方向豎直向下，但運(yùn)動(dòng)方向可能是豎直向上，也可能是豎直向下，C錯(cuò)誤，D正確.答案：D8.如圖所示，是某同學(xué)站在力傳感器上，做下蹲—起立的動(dòng)作時(shí)記錄的力隨時(shí)間變更的圖線，縱坐標(biāo)為力（單位為牛頓），橫坐標(biāo)為時(shí)間（單位為秒）.由圖可知，該同學(xué)的體重約為650N，除此以外，還可以得到的信息有（）A.該同學(xué)做了兩次下蹲—起立的動(dòng)作B.該同學(xué)做了一次下蹲—起立的動(dòng)作，且下蹲后約2s起立C.下蹲過程中人處于失重狀態(tài)D.下蹲過程中人先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)解析：在3～4s下蹲過程中，先向下加速再向下減速，故人先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)；在6～7s起立過程中，先向上加速再向上減速，故人先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)，選項(xiàng)A、C、D錯(cuò)誤，B正確.答案：B9.某人在以加速度a＝2m/s2勻加速下降的升降機(jī)中最多能舉起m1＝75kg的物體，則此人在地面上最多可舉起多大質(zhì)量的物體？若此人在一勻加速上升的升降機(jī)中最多能舉起50kg的物體，則此升降機(jī)上升的加速度是多大？（g取10m/s2）解析：設(shè)此人在地面上的最大“舉力”為F，那么他在以不同加速度運(yùn)動(dòng)的升降機(jī)中最大的“舉力”仍舊是F.以物體為探討對象進(jìn)行受力分析，物體的受力示意圖如圖所示，且物體的加速度與升降機(jī)相同.當(dāng)升降機(jī)以加速度a＝2m/s2勻加速下降時(shí)，對物體有m1g－F＝m1a，F(xiàn)＝m1（g－a）＝75×（10－2）N＝600N，設(shè)人在地面上最多可舉起質(zhì)量為m0的物體，則F＝m0g，m0＝eq\f(F,g)＝eq\f(600,10)kg＝60kg；當(dāng)升降機(jī)以加速度a′勻加速上升時(shí)，對物體，有F－m2g＝m2a′，得a′＝eq\f(F,m2)－g＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(600,50)－10))m/s2＝2m/s2.所以升降機(jī)勻加速上升的加速度為2m/s2.答案：60kg2m/s210.一種巨型消遣器械由升降機(jī)送到離地面75m的高處，然后讓座艙自由落下，落到離地面30m高時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)起先啟動(dòng)，座艙勻稱減速，到地面時(shí)剛好停下.若座艙中某人用手托著m＝5kg的鉛球，g取10m/s2，則：（1）求從起先下落到最終著地經(jīng)驗(yàn)的總時(shí)間.（2）當(dāng)座艙落到離地面35m的位置時(shí)，手對球的支持力是多少？（3）當(dāng)座艙落到離地面15m的位置時(shí)，球?qū)κ值膲毫Υ笮∈嵌嗌?？解析：?）由題意可知，座艙先自由下落，下落的高度h1＝75m－30m＝45m，離地高度h2＝30m.由h1＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1)，得t1＝eq\r(\f(2h1,g))＝3s，下落45m時(shí)的速度v1＝gt1＝30m/s，減速過程中的平均速度v2＝eq\f(v1,2)＝15m/s，減速時(shí)間t2＝eq\f(h2,v2)＝eq\f(30,15)s＝2s，從起先下落到最終著地經(jīng)驗(yàn)的總時(shí)間t＝t1＋t2＝5s.（2）離地面35m時(shí)，座艙自