新教材2024-2025學(xué)年高中物理第5章牛頓運(yùn)動(dòng)定律第5節(jié)超重與失重分層作業(yè)魯科版必修第一冊

第5節(jié)超重與失重A級必備學(xué)問基礎(chǔ)練1.一物體隨升降機(jī)由一樓運(yùn)動(dòng)到某高層的過程中的v-t圖像如圖所示,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)2.如圖所示,A、B兩物體疊放在一起,以相同的初速度上拋(不計(jì)空氣阻力)。下列說法正確的是()A.在上升和下降過程中A對B的壓力肯定為零B.上升過程中A對B的壓力大于A物體受到的重力C.下降過程中A對B的壓力大于A物體受到的重力D.在上升和下降過程中A對B的壓力等于A物體受到的重力3.(2024上海黃浦高一期末)質(zhì)量為m的小球掛在電梯的天花板上,如圖所示。電梯在以大小為g3的加速度向下減速運(yùn)動(dòng)的過程中,則小球(A.處于失重狀態(tài),所受拉力為13B.處于失重狀態(tài),所受拉力為23C.處于超重狀態(tài),所受拉力為13D.處于超重狀態(tài),所受拉力為434.在電梯中,把一重物置于水平臺秤上,臺秤與力傳感器相連,電梯先從靜止加速上升,然后又勻速運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間,最終停止運(yùn)動(dòng);傳感器的屏幕上顯示出其所受的壓力與時(shí)間的關(guān)系(F-t)圖像,如圖所示,則:(1)電梯在啟動(dòng)階段經(jīng)驗(yàn)了s加速上升過程。

(2)電梯的最大加速度大小是多少?(g取10m/s2)5.一個(gè)質(zhì)量為50kg的人站在升降機(jī)的地板上,升降機(jī)的頂端懸掛了一個(gè)彈簧測力計(jì),彈簧測力計(jì)下面掛著一個(gè)質(zhì)量m=5kg的物體A,當(dāng)升降機(jī)向上運(yùn)動(dòng)時(shí),他看到彈簧測力計(jì)的示數(shù)為40N,g取10m/s2,求此時(shí)人對地板的壓力大小。B級關(guān)鍵實(shí)力提升練6.某同學(xué)找了一個(gè)用過的易拉罐,在靠近底部的側(cè)面打了一個(gè)小孔。用手指按住小孔的同時(shí)往罐里裝滿水,然后將易拉罐向上拋出,運(yùn)動(dòng)過程中罐底始終向下,空氣阻力不計(jì)()A.在易拉罐上升過程中,小孔中有水射出,水射出比罐靜止時(shí)慢B.在易拉罐下降過程中,小孔中有水射出,水射出比罐靜止時(shí)快C.在易拉罐上升、下降過程中,小孔中射出水的快慢都和罐靜止時(shí)相同D.在易拉罐上升、下降過程中,水都不會從小孔中射出7.為了讓乘客乘車更為舒適,探討人員設(shè)計(jì)了一種新型交通工具,乘客的座椅能隨著坡度的改變而自動(dòng)調(diào)整,使座椅始終保持水平,如圖所示。當(dāng)此車減速上坡時(shí),乘客()A.處于失重狀態(tài)B.處于超重狀態(tài)C.受到向前的摩擦力作用D.所受力的合力沿斜面對上8.某同學(xué)站在裝有力傳感器的輕板上做“下蹲—起立”的動(dòng)作。記錄力隨時(shí)間改變的圖像如圖所示,由圖像可以得到以下信息正確的是()A.下蹲過程中該同學(xué)始終處于失重狀態(tài)B.起立過程中該同學(xué)始終處于超重狀態(tài)C.該同學(xué)做了兩次“下蹲—起立”的動(dòng)作D.該同學(xué)做了四次“下蹲—起立”的動(dòng)作9.某運(yùn)動(dòng)員在蹦床競賽時(shí),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程中,蹦床對運(yùn)動(dòng)員的彈力F隨時(shí)間t的改變規(guī)律通過傳感器用計(jì)算機(jī)繪制出來,如圖所示。g取10m/s2,依據(jù)F-t圖像求:(1)運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量;(2)運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)過程中的最大加速度大小;(3)在不計(jì)空氣阻力狀況下,運(yùn)動(dòng)員離開蹦床上升的最大高度。

第5節(jié)超重與失重1.C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,物體既不超重也不失重,B錯(cuò)誤;4~5s內(nèi)升降機(jī)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始終推斷物體處于失重還是超重狀態(tài),D錯(cuò)誤。故選C。2.A對于A、B整體只受重力作用,做豎直上拋運(yùn)動(dòng),處于完全失重狀態(tài),不論上升還是下降過程,A對B均無壓力,選項(xiàng)A正確。3.D小球掛在電梯的天花板上,受到重力mg和繩的拉力T,以大小為13g的加速度向下減速運(yùn)動(dòng),加速度方向向上,小球處于超重狀態(tài),由牛頓其次定律可得T-mg=ma,解得T=mg+ma=434.解析(1)由題圖可知0~4s內(nèi),F>G,重物處于超重狀態(tài),電梯在啟動(dòng)階段經(jīng)驗(yàn)了4s加速上升過程。(2)由牛頓其次定律可知F-mg=maam=Fm-mgm=50-30答案(1)4(2)6.7m/s25.解析以A為探討對象,對A進(jìn)行受力分析如圖所示。選向下的方向?yàn)檎较?由牛頓其次定律可得mg-T=ma得a=mg-Tm=5再以人為探討對象,他受到向下的重力m人g和地板的支持力N。仍選向下的方向?yàn)檎较?同理由牛頓其次定律可得m人g-N=m人a得N=m人g-m人a=400N由牛頓第三定律可知,人對地板的壓力大小為400N。答案400N6.D易拉罐在上升和下降過程中均處于完全失重狀態(tài),水對易拉罐沒有力的作用,不會射出。7.A當(dāng)此車減速上坡時(shí),整體的加速度沿斜面對下,乘客具有向下的分加速度,所以依據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律可知乘客處于失重狀態(tài),故A正確,B錯(cuò)誤;對乘客進(jìn)行受力分析,乘客受重力、支持力,由于乘客加速度沿斜面對下,而靜摩擦力必沿水平方向,由于乘客有水平向左的分加速度,所以受到向后(水平向左)的摩擦力作用,故C錯(cuò)誤。由于乘客加速度沿斜面對下,依據(jù)牛頓其次定律得所受力的合力沿斜面對下,故D錯(cuò)誤。8.C下蹲過程中,先是加速下降失重,到達(dá)一個(gè)最大速度后再減速下降超重,故下蹲過程中先失重再超重。同理可知,起立過程中先超重再失重。對應(yīng)圖像可知,該同學(xué)做了兩次“下蹲—起立”的動(dòng)作,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。9.解析(1)由題圖可知,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500N,設(shè)運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量為m,則m=Gg=(2)由題圖可知蹦床對運(yùn)動(dòng)員的最大彈力Fm=2500N,設(shè)運(yùn)動(dòng)員的最大加速度為am,則Fm-mg=mamam=Fm-mgm=2500(3)由題圖可知運(yùn)動(dòng)員離開蹦床后做豎直上拋運(yùn)動(dòng),離開蹦床的時(shí)刻為6.8s或9.4s,再下落