高中物理沪科版 (2019)必修 第一册4.6 超重与失重第一课时课时训练

这是一份高中物理沪科版 (2019)必修 第一册4.6 超重与失重第一课时课时训练，共13页。试卷主要包含了假设跳水运动员等内容，欢迎下载使用。
【优选】4.6超重与失重-1作业练习一．单项选择1．长木板上表面的一端放有一个木块，木块与木板接触面上装有摩擦力传感器，如图甲所示，木板由水平位置缓慢向上转动（即木板与地面的夹角变大），另一端不动，摩擦力传感器记录了木块受到的摩擦力随角度的变化图像如图乙所示，重力加速度为g，下列判断正确的是（　　 ）A．木块与木板间的动摩擦因数B．木块与木板间的动摩擦因数C．木板与地面的夹角为时，木块做自由落体运动D．木板由转到的过程中，木块的速度变化越来越慢2．小明站在电梯里的测力计上，电梯静止时，测力计示数为500N。当电梯以1m/s2的加速度加速上升时，g取10m/s2，下列说法正确的是（　　）A．小明处于失重状态，测力计的示数为450NB．小明处于失重状态，测力计的示数为50NC．小明处于超重状态，测力计的示数为550ND．小明处于超重状态，测力计的示数为50N3．排球运动员经常进行原地起跳拦网训练，某质量为的运动员原地静止站立（不起跳）双手拦网高度为在训练中，该运动员先下蹲使重心下降，然后起跳（从开始上升到脚刚离地的过程），最后脚离地上升到最高点时双手拦网高度为。若运动员起跳过程视为匀加速直线运动，忽略空气阻力影响，取，则（　　）A. 运动员起跳过程属于失重状态B. 从开始起跳到离地上升到最高点需要C. 运动员离地时的速度大小为D. 起跳过程中地面对运动员做正功4．一乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移x与时间t的关系图象如图所示，其中t1 ~t2之间图象为直线。乘客的速度大小用v表示。以下说法正确的是（　　）A．t1~t2时间内，v增加 B．t2~t3时间内，v增加C．0~t 1时间内，乘客处于超重状态 D．t2~t3时间内，乘客处于超重状态5．假设跳水运动员（视为质点）起跳离开跳板后在一条直线上运动，其离开跳板至入水后竖直向下速度减为零的过程中，最大速度大小为v，离开跳板时速度大小为，不计空气阻力，在水中受到的阻力恒定，水中竖直向下运动的时间与空中运动的时间相等，重力加速度大小为，则（　　） A．运动员在空中运动过程中先超重再失重 B．运动员在空中运动的时间为C．跳板离水面的高度为 D．运动员入水的深度为6．如图所示，木块A，B静止叠放在光滑水平面上，A的质量为m，B的质量为2m，现施水平力F拉B，A．B刚好不发生相对滑动，一起沿水平面运动。若改用水平力拉A，使A，B也保持相对静止，一起沿水平面运动，则不得超过（　　 ）A．2F B． C．3F D．7．如图甲所示，光滑水平面上静置一个薄长木板，长木板上表面粗糙，其质量为M，t=0时刻质量为m的物块以水平速度v滑上长木板，此后木板与物块运动的图像如图乙所示，重力加速度，则下列说法正确的是（　 　）A． B．C．木板的长度为 D．木板与物块间的动摩擦因数为0.18．如图所示，质量为60kg的人站在升降机内的台秤上，测得体重为50kg，则升降机的运动可能是（　　）
 A. 匀速上升 B. 加速上升 C. 减速上升 D. 减速下降9．蹦床比赛中，人从空中下落到弹簧床面后，直到向下减速为零，忽略空气阻力，以下说法正确的是（　　）A．人接触蹦床面到运动至最低点的过程中，人的惯性先增大后减小B．人接触蹦床时速度最大C．人起跳时弹簧对他的支持力大于他对弹簧的压力D．人接触弹簧向下运动的整个过程中，人是先失重后超重10．在港珠澳大桥建设中，将数根直径为22米．高为40.5米的空心钢筒打入海底围成人工岛，创造了快速筑岛的世界纪录。一根钢筒的重力为G，由起重机用8根对称分布的．长为22米的钢索将其吊起，处于静止状态，则下列说法不正确的是（　　）
 A．钢筒受到8个力作用B．每根钢索受到的拉力大小为GC．钢索拉力的合力与钢筒的重力是一对平衡力D．若将钢筒加速吊起则钢筒处于超重状态11．小胡用手机软件测量了电梯运行过程中的加速度，得到图甲所示图线（规定竖直向上为正方向），为简化问题，将图线简化为图乙。已知t=0时电梯处于静止状态，则以下判断正确的是（　 　） A．t=5s时电梯处于失重状态 B．8~9s内电梯在做减速运动C．10~15s内电梯在上行 D．16~17s内电梯在下行 12．倾角为．质量为M的斜面体始终静止在水平桌面上，质量为m的木块沿光滑斜面自由下滑。下列结论正确的是（　　）A．斜面体处于超重状态B．木块对斜面体的压力大小是C．桌面对斜面体的摩擦力大小是D．桌面对斜面体的支持力大小是13．一货箱随竖直升降机运动的速度—时间图象如图所示，取竖直向上为正方向，下列说法正确的是（　　）
 A．在t2时货箱运动到最高位置B．在t2～t3时间内，货箱所受的合力竖直向上且不断减小C．在t4～t5时间内，货箱处于失重状态D．在t6～t7时间内，货箱做匀加速运动14．下列说法正确的是（　　）A．电梯加速上升时，里面的人处于失重状态B．电梯加速下降时，里面的人处于超重状态C．航天员翟志刚．王亚平．叶光富在天和核心舱内处于失重状态D．航天员翟志刚．王亚平．叶光富在天和核心舱内处于超重状态15．小芳站在电梯中的体重计上，电梯静止时体重计示数为48kg，电梯运行经过5楼时示数44kg，则此时（　　）A．电梯可能在向上运动 B．电梯一定在向下运动C．小芳的重力减小了 D．电梯的加速度方向可能向上16．为了研究超重和失重现象，某同学站在力传感器上做“下蹲”和“站起”的动作，力传感器将采集到的数据输入计算机，a．b．c为图线上的三点，下列有关图线的说法可能正确的是（　　）A．a→b→c为一次“下蹲”过程B．a→b→c为一次“站起”过程，先失重，后超重C．a→b为“下蹲”过程，b→c为“站起”过程D．a→b为“站起”过程，b→c为“下蹲”过程17．2021年5月15日，我国火星探测器“天问一号”成功着陆火星，着陆前“天问一号”经历了几个减速阶段，其中打开反冲发动机，动力减速阶段情景如图所示，以下关于“天问一号”该阶段的说法正确的是（　　）
 A．研究下降时的姿态，可将它视为质点B．在减速下降的过程中，它的惯性增大C．喷出“燃气”减速下降阶段，处于超重状态D．反冲发动机对“燃气”的作用力可能小于“燃气”对反冲发动机的作用力18．如图甲中的塔吊是现代工地必不可少的建筑设备，图乙为建筑材料被吊车竖直提升过程的运动图像（竖直向上为正方向），根据图像下列判断正确的是（　 　）A．在钢索最容易发生断裂 B．材料处于超重状态C．材料处于失重状态 D．时材料离地面的距离最大 
参考答案与试题解析1．【答案】B【解析】AB．木块受到的摩擦力在开始到滑动过程为静摩擦力，大小为故为正弦规律变化；滑动后摩擦力变为滑动摩擦力，大小为为余弦规律变化。滑动摩擦力一般小于最大静摩擦力，当夹角为时，最大静摩擦力为，而滑动摩擦力为，则有解得选项A错误，B正确；C．木板与地面的夹角为时，摩擦力为零，则木块只受重力作用，但此时速度不是零，物体不做自由落体运动，做初速度不为零．加速度为的匀加速运动，选项C错误；D．对木块根据牛顿第二定律有则所以木板由转到的的过程中即随着的增大，加速度增大，即速度变化越来越快，选项D错误。故选B。2．【答案】C【解析】弹簧测力计的示数等于人受到测力计的支持力，电梯静止时测力计示数为500N，由二力平衡知，人的重力为则人的质量为设测力计对人的支持力为F，当电梯以1m/s2的加速度加速上升时，人的加速度方向向上，人处于超重状态，人受向上的支持力和向下的重力，由牛顿第二定律可知代入数据解得故选C。 3．【答案】C【解析】【分析】【详解】A．运动员起跳过程向上匀加速，处于超重状态，A错误；B．在起跳过程中，根据速度位移公式可知加速上升时间为离地减速上升的时间为从开始起跳到离地上升到最高点需要，B错误；C．从开始起跳到脚离开地面重心上升，离开地面到上升到最高点的过程中，重心上升距离运动员离开地面后做竖直上抛运动，根据可知C正确；D．起跳过程中地面对人不做功，D错误。故选C。4．【答案】D【解析】AB．由于图象的斜率表示速度，由图可知在时间内速度增加，时间内匀速，时间内减速，故AB错误；C．时间内，向下加速运动，则乘客处于失重状态，故C错误；D．在时间内，即乘客减速下降，加速度向上，根据牛顿第二定律得处于超重状态，故D正确。故选D。5．【答案】D【解析】A．起跳后到入水前均只受重力，一直处于失重状态，A错误；BCD．跳板离水面的高度为运动员在空中运动时间运动员入水的深度BC错误D正确。故选D。6．【答案】B【解析】力F拉物体B时，A．B恰好不滑动，故A．B间的静摩擦力达到最大值，对物体A受力分析，受重力mg．支持力N1．向前的静摩擦力fm，根据牛顿第二定律，有fm=ma对A．B整体受力分析，受重力3mg．支持力和拉力F，根据牛顿第二定律，有F=3ma解得fm=F当F1作用在物体A上时，A．B恰好不滑动时，A．B间的静摩擦力达到最大值，对物体A，有F1－fm=ma1对整体有F1=3ma1由上述各式联立解得F1=F即F1的最大值是F，则使A．B也保持相对静止，一起沿水平面运动，则的可能值不超过F。故选B。7．【答案】C【解析】D．木块在木板上运动过程中，在水平方向上只受到木板给的滑动摩擦力，故而v-t图像的斜率表示加速度，故解得选项D错误；AB．对木板受力分析可知由图知解得选项AB错误；C．从图中可知物块和木板最终分离，两者v-t图像与坐标轴围成的面积之差等于木板的长度， 选项C正确。故选C。8．【答案】C【解析】【详解】对人，支持力小于重力，合力向下，加速度向下，所以升降机的运动可能是加速下降或减速时上升。故选C。9．【答案】D【解析】A．质量是惯性的唯一量度，所以人接触蹦床面到运动至最低点的过程中，人的惯性不变。故A错误；B．人接触蹦床面到运动至最低点的过程中，速度先增大后减小，当人受到的床面的弹力与重力平衡时，其速度达到最大。故B错误；C．根据牛顿第三定律，可知人起跳时弹簧对他的支持力等于他对弹簧的压力。故C错误；D．人接触弹簧向下运动的整个过程中，开始一段时间，重力大于弹力，处于失重状态，当弹力等于重力，速度达最大，之后重力小于弹力，处于超重状态。故D正确。故选D。10．【答案】A【解析】A．钢筒受到重力和8根钢索的拉力共9个力作用，选项A错误，符合题意；B．由题意知，每根钢索与竖直方向夹角为30°，设每根钢索的拉力大小为F，钢筒处于静止状态，则由平衡条件有8Fcos 30°＝G解得F＝G结合牛顿第三定律可知，选项B正确，不符合题意；C．钢筒悬吊在空中处于静止状态，钢索拉力的合力与钢筒的重力是一对平衡力，选项C正确，不符合题意；D．若将钢筒加速吊起则加速度向上，钢筒处于超重状态，选项D正确，不符合题意。故选A。11．【答案】C【解析】A．由图可知，5s时电梯处于超重状态，故A错误；B．由图可知，8~9s内电梯做加速度减小的加速运动，故B错误；C．由图可知，10~15s内电梯在匀速上行，故C正确；D．由图可知，16~17s内电梯在减速上行，故D错误。故选C。12．【答案】C【解析】A．斜面体始终静止在水平桌面上，加速度为零，不是超重，A错误；B．质量为m的木块沿光滑斜面自由下滑，对木块的重力按照效果分解，则木块对斜面体的压力大小是B错误；CD．选斜面为对象，受力如图则D错误，C正确。故选C。13．【答案】C【解析】A．在0～t3时，货箱一直在往上运动。由图像围成面积表示位移可知，t3时刻货箱运动到最高位置，故A错误；B．由图线的斜率表示加速度，可知在t2～t3时间内，v﹣t图的斜率为负，即加速度方向竖直向下，由牛顿第二定律可知，合力方向竖直向下且大小不变，故B错误；C．在t4～t5时间内，图线的斜率为负，货箱的加速度方向竖直向下，由此可知货箱处于失重状态；故C正确；D．由图像可知，在t6～t7时间内，货箱的速度在不断减小，做匀减速直线运动，故D错误。故选C。【点睛】利用v﹣t图像求出加速度，结合牛顿第二定律的知识判断物体的超失重状态：加速度向上为超重，加速度向下为失重。14．【答案】C【解析】AB．根据超重和失重的概念，电梯加速上升时，里面的人处于超重状态，电梯加速下降时，里面的人处于失重状态。故AB错误；CD．航天员翟志刚．王亚平．叶光富在天和核心舱内，绕地球做匀速圆周运动，处于失重状态。故C正确；D错误。故选C。15．【答案】A【解析】由题可知体重计示数减小，体重计对小芳的支持力小于重力，小芳处于失重状态，但小芳的重力保持不变，失重时加速度向下，故可知电梯具有向下的加速度。则可能的运动情况是向下加速运动或者向上减速运动，BCD错误，A正确。故选A。16．【答案】A【解析】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，a→b→c为一次“下蹲”过程，故A正确，BCD错误。
故选A。17．【答案】C【解析】A．研究下降时的姿态，不能忽略其形状和体积，所以不能将它视为质点。故A错误B．根据惯性定律可知，质量是衡量惯性的唯一标准，所以在减速下降的过程中，它的惯性不变。故B错误；C．喷出“燃气”减速下降阶段，其加速度竖直向上处于超重状态。故C正确；D．根据牛顿第三定律，可知反冲发动机对“燃气”的作用力等于“燃气”对反冲发动机的作用力。故D错误。故选C。18．【答案】AC【解析】ABC．在0到10s过程中，材料向上加速，处于超重状态，钢索的拉力大于重力，在10s到30s的过程中，材料做匀速直线运动，重力等于拉力，36s到46s的过程中，材料向下加速，处于失重状态，绳子的拉力小于重力，故在0到10s钢索最容易发生断裂，故AC正确，B错误；D．由图可知36s时，材料离地面的距离最大，36s后材料开始向下运动，故D错误。故选AC。