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    4.6+超重和失重(课后练习)-高中物理人教版(2019)高一上册课前课中课后同步试题
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    高中物理人教版 (2019)必修 第一册6 超重和失重精品同步练习题

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    这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册6 超重和失重精品同步练习题,共11页。试卷主要包含了8g的加速度加速上升等内容,欢迎下载使用。

    4.6超重和失重课后练

    1. 在电梯中的水平地面上有一体重计,人站在体重计上,电梯静止时,体重计的示数为65kg,下列说法正确的是(  )

    A. 当电梯匀速上升时,体重计的示数大于65kg

    B. 当电梯匀速下降时,体重计的示数小于65kg

    C. 当电梯加速上升时,体重计的示数大于65kg

    D. 当电梯减速下降时,体重计的示数小于65kg

     

    2. 在升降机的天棚上用弹簧秤悬挂一重物,某时刻该升降机内的观察者看到弹簧秤的读数小于重物的重力,则升降机的运动状态是(  )

    A. 一定向上加速运动   B. 可能向上加速运动或向下减速运动

    C. 一定向下减速运动   D. 可能向下加速运动或向上减速运动

     

    3. 站在电梯上的人,当电梯竖直减速下降时,以下说法正确的是(  )

    A. 电梯对人的支持力小于人对电梯的压力   B. 电梯对人的支持力大于人对电梯的压力

    C. 电梯对人的支持力等于人对电梯的压力   D. 电梯对人的支持力大于人的重力

     

    4. 质量为m的一物体,用细线挂在电梯的天花板上。当电梯以的加速度竖直加速下降时,细线对物体的拉力大小为(  )

    A.  B. mg C.  D.

     

    5. 如图所示,轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上,弹簧下端悬挂一个小铁球,当电梯在竖直方向运行时,电梯内乘客发现弹簧的伸长量比电梯原来静止时的伸长量变大了,这一现象表明(  )

    A. 电梯一定处于加速上升阶段 B. 电梯的速度方向一定向下

    C. 乘客一定处在超重状态 D. 电梯的加速度方向可能向下

    6. 在升降机中,一个人站在体重计上,发现自己的体重减轻了20%,于是他作出下列判断,其中正确的是(  )

    A. 升降机可能以大小为0.8g的加速度加速上升

    B. 升降机可能以大小为0.2g的加速度加速下降

    C. 升降机可能以大小为0.2g的加速度减速上升

    D. 升降机可能以大小为0.8g的加速度减速下降

     

    7. 在某次无人机竖直送货实验中,无人机的质量M=1.5kg,货物的质量m=1kg无人机与货物间通过轻绳相连.无人机以恒定动力F=30N地面开始加速上升,不计空气阻力,重力加速度取g =10m/s2.则(  )

    A. 无人机加速上升时货物处于失重状态

    B. 无人机加速上升时的加速度a=20m/s2

    C. 无人机加速上升时轻绳上的拉力T=10N

    D. 无人机加速上升时轻绳上的拉力T=12N

     

    8. 某跳水运动员在3 m长的踏板上起跳,我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的状态,其中A为无人时踏板静止点,B为人站在踏板上静止时的平衡点,C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点,则下列说法正确的是(  )

    A. 人和踏板由CB的过程中,人向上做匀加速运动

    B. 人和踏板由CA的过程中,人处于超重状态

    C. 人和踏板由CA的过程中,先超重后失重

    D. 人在C点具有最大速度


    9. 某人在地面上用体重计称得体重为490N,他将体重计移至电梯内称量,t0t3时间段内,体重计的示数如下图所示。若取电梯向上运行的方向为正,电梯运行的v-t图像可能是(  )

    A. B. C.   D.

     

    10. 为了让乘客乘车更为舒适,某探究小组设计了一种新的交通工具,乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整,使座椅始终保持水平,如图所示.当此车减速上坡时,下列说法正确的是(  )

    A. 乘客受重力、支持力两个力的作用 B. 乘客受重力、支持力、摩擦力三个力的作用

    C. 乘客处于超重状态 D. 乘客受到摩擦力的方向水平向左

     

    11. 如图所示,是某人站在压力板传感器上,做下蹲--起立的动作时记录的压力随时间变化的图线,纵坐标为力(单位为N),横坐标为时间(单位为s).由图线可知,该人的体重约为650N,除此之外,还可以得到的信息是(  )

    A. 该人做了两次下蹲--起立的动作   B. 该人做了一次下蹲--起立的动作

    C. 下蹲过程中人处于失重状态    D. 下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态

     

    12. 若货物随升降机运动的图像如图所示(竖直向上为正),则货物受到升降机的支持力与时间关系的图像可能是(  )

    A.  B.

    C.  D.

     

    13. 小明同学用台秤研究人在竖直升降电梯中的超重与失重现象.他在地面上用台秤称得自己体重为500 N,再将台秤移至电梯内称其体重,电梯从t0时由静止开始运动到t11 s时停止,得到台秤的示数F随时间t变化的图象如图所示,g10 m/s2.下列说法正确的是(  )

    A. 02 s内,小明处于超重状态     B. 02 s内,小明加速度大小为1 m/s2

    C. 1011 s内,台秤示数F3600 N    D. 011 s内,电梯通过的距离为18 m

     

    14. “蹦极是一种能获得强烈失重、超重感觉的非常刺激的惊险娱乐项目。人处在离沟底水面上方二十多层楼的高处(或悬崖上),用橡皮弹性绳拴住身体,让人头下脚上自由下落,落到一定位置时弹性绳拉紧。设人体立即做匀减速运动,到接近水面时刚好减速为零,然后再反弹。已知某勇敢者头戴重为45N的安全帽,开始下落时的高度为75m,设计的系统使人落到离水面30m时,弹性绳才绷紧。不计空气阻力,则:(取g=10m/s2

    (1)当他落到离水面50m位置时戴着的安全帽对人的头顶的弹力为多少?

    (2)当他落到离水面20m的位置时,则其颈部要用多大的力才能拉住安全帽?

     

     

     

     

     

     

     

     

     

    15. 某大型游乐场内,有一种能使人体验超重、失重感觉的大型娱乐设施。该设施用电梯将乘坐有十多人的座舱悬停在几十米的高空处,然后让座舱从高空自由落下(此时座舱受到的阻力极小,可忽略),当落至一定位置时,良好的制动系统开始工作,使座舱落至地面时刚好停止。假设座舱开始下落时的高度为80m,当下落至距地面30m时,开始对座舱进行制动,并认为座舱的制动过程是匀减速运动。

    1)当座舱从开始下落了20m时,质量是60kg的人对座舱的压力为多大?试说明理由。

    2)当座舱下落到距离地面10m位置时,人对座舱的压力与人所受到的重力之比是多少?(g10m/s2


    参考答案

    1. CD

    【详解】AB.当电梯匀速上升和下降时,体重计的示数等于65kgAB错误;

    C.当电梯加速上升时,具有向上的加速度,处于超重状态,体重计的示数大于65kgC正确;

    D.当电梯加速下降时,具有向下的加速度,处于失重状态,体重计的示数小于65kgD正确。

    故选CD

    2. D

    【详解】升降机内的观察者看到弹簧秤的读数小于重物的重力,说明物体失重,具有向下的加速度,所以可能向下加速运动或向上减速运动。

    故选D

    3. CD

    【详解】ABC.电梯对人的支持力与人对电梯的压力是一对作用力与反作用力,所以大小相等,AB错误C正确;

    D.人在竖直方向受到两个力的作用:重力和电梯的支持力,由于竖直减速下降,说明合力方向向上,即支持力大于重力,D正确。

    故选CD

    4. C

    【详解】对物体做受力分析可知,物体受到竖直向上的拉力和竖直向下的重力,根据牛顿第二定律有

    mg - FT = ma

    代入数据有

    FT =

    故选C

    5. C

    【分析】弹簧的伸长量比电梯原来静止时的伸长量变大了,说明电梯一定存在竖直向上的加速度,电梯的运动可能是加速向上或者减速下降.

    【详解】电梯内乘客发现弹簧的伸长量比电梯原来静止时的伸长量变大了,说明电梯一定存在竖直向上的加速度,电梯的运动可能是加速向上或者减速下降,乘客也一定处在超重状态,故ABD错误C正确

    故选C

     

    6. BC

    【详解】AD.若a0.8g,方向竖直向上,可能加速上升,可能减速下降,根据牛顿第二定律有

    F-mg=ma

    解得

    F=1.8mg

    其中F为人的视重,人的视重比实际重力大

    ×100%=80%

    AD错误;

    BC.若a0.2g,方向竖直向下,可能加速下降,可能减速上升,根据牛顿第二定律有

    mg-F′=ma

    解得

    F′=0.8mg

    人的视重比实际重力小

    ×100%=20%

    BC正确。

    故选BC

    7. D

    【详解】货物随无人机加速上升,加速度向上,货物处于超重状态,选项A错误;在加速上升过程中,根据牛顿第二定律可知F-M+mg=M+ma  ,解得:a=2m/s2,选项B错误;对物体根据牛顿第二定律可知T-mg=ma  解得   T=12N  ,选项C错误,D正确;故选D.

    8. C

    【详解】在B点,重力等于弹力,在C点速度为零,弹力大于重力,所以从CB过程中合力向上,做加速运动,但是由于从CB过程中踏板的形变量在减小,弹力在减小,所以合力在减小,故做加速度减小的加速运动,加速度向上,处于超重状态,从BA过程中重力大于弹力,所以合力向下,加速度向下,速度向上,所以做减速运动,处于失重状态,故C正确,ABD错误。

    故选C

    9. AD

    【详解】根据G-t图象,时间段内,称对人的支持力小于人的重力,根据牛顿第二定律可知,此时人的加速度方向向下,即与规定的正方向相反,所以对应这段时间内的v-t图象的斜率小于0时间段内,称对人的支持力等于人的重力,所以人在这段时间内匀速或静止,加速度为0;时间段内,称对人的支持力大于人的重力,即人的加速度方向向上,与规定的正方向相同,所以对应这段时间内的v-t图象的斜率大于0。由此可以判断,选项AD正确,选项BC错误;

    故选AC

    10. BD

    【详解】当此车减速上坡时,乘客受竖直向下的重力和竖直向上的支持力,由于乘客加速度沿斜面向下,有水平向左的分加速度,根据牛顿第二定律知乘客必定受到水平向左的静摩擦力,所以乘客受重力、支持力、水平向左的静摩擦力三个力的作用.故A错误BD正确.乘客的加速度沿斜面向下,具有竖直向下的分加速度,所以乘客处于失重状态,故C错误;故选BD

    11. B

    【详解】人下蹲动作分别有失重和超重两个过程,先是加速下降失重,到达一个最大速度后再减速下降超重对应先失重再超重,起立对应先超重再失重,对应图象可知,该同学做了一次下蹲-起立的动作,A错误,B正确;下蹲过程既有失重又有超重,且先失重后超重,CD均错误;故选B

    12. B

    【详解】由图知:过程为向下匀加速直线运动(加速度向下,失重,);过程为向下匀速直线(平衡,);过程为向下匀减速直线运动(加速度向上,超重,);过程为向上匀加速直线运动(加速度向上,超重,);过程为向上匀速直线运动(平衡,);过程为向上匀减速直线运动(加速度向下,失重,);综合各个过程可知B选项正确.

    13. BC

    【详解】由图象可知,在02s内,台秤对小明的支持力为:F1=450N由牛顿第二定律定律有:mg-F1=ma1解得:a11m/s2加速度方向竖直向下,故小明处于失重状态A错误,B正确;设在10s11s内小明的加速度为a3,时间为t302s的时间为t1,则a1t1=a3t3解得:a32m/s2由牛顿第二定律定律有:F3-mg=ma3解得:F3=600N选项C正确;02s内位移    x1a1t122m2s10s内位移   x2=a1t1t2=16m10s11s内位移  x3a3t321m小明运动的总位移  x=x1+x2+x3=19m选项D错误;故选BC.

    14. 【答案】(1)0(2)112.5N

    【详解】(1)人在离水面50m位置时,做自由落体运动,处于完全失重状态,对安全帽有

    对整体有

    所以F=0,由牛顿第三定律可知,安全帽对人头顶的弹力为0

    (2)人下落到离水面30m处时,已经自由下落

    此时

    匀减速运动距离为

    设人做匀减速运动的加速度为a,由

    安全帽的质量为

    对安全帽,由牛顿第二定律可得

    解得

    故在离水面20m的位置时,其颈部要用112.5N的力才能拉住安全帽。

    15. 【答案】(10,见解析;(283

    【详解】(1)开始自由下落过程人和座舱只受重力,此时ag

    由牛顿第二定律得

    根据牛顿第三定律,此时人对座舱的压力为0

    2)设座舱距地面30m时速度为v

    开始自由下落的阶段,由运动学公式得

    制动减速阶段人的受力情况如图所示

    由运动学公式得

    由牛顿第二定律得

    由得

    由得

    根据牛顿第三定律,人对座舱的压力

    则人对座舱的压力与人所受到的重力之比是83


     

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