鲁科版 (2019)必修 第一册第5节 超重与失重课后复习题

5.5超重与失重基础巩固2021—2022学年高中物理鲁科版（2019）必修第一册

一、选择题（共15题）

1．“蛟龙”号作业型载人深潜器具有与海底保持一定高度“自动定高航行”的功能。它从A点“自动定高航行”运动至B点的过程中，下列判断可能正确的是

A．—直处于超重状态

B．—直处于失重状态

C．先超重，后失重

D．先失重，后超重

2．下列对超重的认识正确的是（　　）

A．处在加速上升的电梯中的人感觉脚掌受到的力比静止时大，说明人受到的重力增大了

B．处在匀速上升的电梯中的人处于超重状态

C．超重就是物体的重力增大了

D．人在竖直方向上的绳子牵引下向上加速运动时处于超重状态

3．如图所示是某同学站在压力传感器上做下蹲、起立的动作时记录的压力随时间变化的图线，由图线可知，该同学的体重约为650N，在2~8s时间内（　　）

A．该同学做了一次下蹲再起立的动作

B．该同学做了两次下蹲再起立的动作

C．下蹲过程中该同学一直处于失重状态

D．下蹲过程中该同学先处于超重状态后处于失重状态

4．某人用绳子将一桶水从井内加速向上提的过程中，下列说法正确的是（ ）

A．这桶水处于超重状态，所以绳子对桶的拉力大于桶对绳子的拉力

B．人对绳子的拉力与绳子对桶的拉力是一对作用力与反作用力

C．这桶水处于超重状态，绳子对桶的拉力大于桶的重力

D．这桶水能加速上升，是因为人对绳子的拉力大于桶对绳子的拉力

5．某商场安装了智能化电动扶梯，无人站在扶梯上时扶梯运转得很慢．现有顾客乘扶梯下楼，扶梯自动先加速、再匀速运转．下列说法正确的是（　　）

A．扶梯匀速运转过程中，顾客受到的支持力大于扶梯受到的压力

B．扶梯匀速运转过程中，顾客受到的支持力小于扶梯受到的压力

C．扶梯加速过程中，顾客处于失重状态

D．扶梯加速过程中，顾客共受到两个力作用

6．如图所示，小车沿倾角θ＝30 的固定斜面向上运动，小车内悬挂小球的轻绳与垂直于斜面方向的夹角也是30，则车与斜面间的动摩擦因数为 (      )

A． B． C． D．1

7．引体向上是同学们经常做的一项健身运动。该运动的规范动作是：两手正握单杠，由悬垂开始，上拉时，下颚须超过单杠。下放时，两臂放直，不能曲臂，如图所示，这样上拉下放，重复动作，达到锻炼臂力和腹肌的目的。以下判断正确的是（　　）

A．在上拉开始的过程中，单杠对人的作用力小于人的重力

B．在上拉结束的过程中，单杠对人的作用力小于人的重力

C．在下放开始的过程中，单杠对人的作用力大于人的重力

D．在下放结束的过程中，单杠对人的作用力等于人的重力

8．用电梯将货物从六楼送到一楼的过程中，货物的v-t图象如图所示．下列说法正确的是（　 　）

A．前2s内货物处于超重状态

B．最后1s内货物只受重力作用

C．货物在 10s内的平均速度是1.7m/s

D．货物在最后1s的加速度是2m/s2

9．大型商场或者大型超市为了方便顾客上下楼，都会安装自动扶梯。小王同学经过调查研究发现，不同商场或超市中的自动扶梯是不一样的，可以分为两大类，一种有台阶，另一种无台阶，两种自动扶梯分别如图所示。此外，小王同学还发现，为了节约能源，在没有顾客乘行时，这两种自动扶梯都以较小的速度匀速运行，当有顾客乘行时自动扶梯经过先加速再匀速两个阶段运行。则电梯在运送顾客上楼的整个过程中 （　　）

A．图甲所示的无台阶自动扶梯中，乘客始终受摩擦力作用

B．图乙所示的有台阶自动扶梯中，乘客始终受摩擦力作用

C．图甲所示的无台阶自动扶梯中，扶梯对乘客的支持力方向竖直向上

D．图乙所示的有台阶自动扶梯中，乘客对扶梯的压力大小始终等于自身重力

10．几位同学为了探究电梯启动和制动时的加速度大小，他们将体重计放在电梯中．一位同学站在体重计上，然后乘坐电梯从1层直接到10层，之后又从10层直接回到1层．并用照相机进行了记录，如图所示，图1为电梯启动前，图2至图5中箭头方向表示电梯运动方向．下列说法中正确的是(    )

A．图2表示电梯向上减速

B．图3 表示电梯向上加速

C．图4表示电梯向下减速

D．根据图1和图5可估测出图5中电梯的加速度

11．跳水运动员最后踏板的过程可以简化为下述模型：运动员从高处落到处于水平状态的跳板上，随跳板一同向下做变速运动到达最低点，然后随跳板反弹，则下述说法正确的是（     ）

A．运动员与跳板接触的全过程中一直处于超重状态

B．运动员把跳板压到最低点时，他所受外力的合力为零，速度达到最大值

C．运动员加速度最大时，跳板对他的作用力大于他对跳板的作用力

D．运动员受到的支持力大小等于重力时，速度达到最大

12．如题图所示，体重计置于水平面上，盛有水的容器置于体重计托盘上，容器中水面下有一乒乓球通过轻绳连接，轻绳下端固定在容器底部，整个装置处于静止状态，若轻绳突然断裂，乒乓球在水面下上升过程中，体重计的示数与静止时相比（　　）

A．减小 B．增大

C．不变 D．条件不足，无法判断

13．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，当此车匀减速上坡时，下列说法正确的是（ ）

A．乘客处于失重状态

B．乘客所受合力越来越小

C．乘客所受合力方向沿斜面向上

D．乘客受到水平向右的摩擦力作用

14．一同学乘坐竖直升降电梯上楼回家，在电梯加速上升过程中，下列关于他对电梯的压力FN与他自身重力G的说法中正确的是

A． B． C． D．不能确定

15．在阿塞拜疆巴库举行的2021年蹦床世锦赛中，中国选手严浪宇斩获男子网上个人金牌，曹云珠摘得女子网上个人银牌。蹦床模型如图所示，下列关于运动员的描述正确的是（　　）

A．离网下降的过程中一直处于失重 B．离网上升的过程中一直处于超重

C．触网下降的过程中一直处于失重 D．触网上升的过程中一直处于超重

二、填空题（共4题）

16．一部电梯在t=0时由静止开始上升，电梯的加速度a随时间t的变化如图所示，电梯中的乘客处于失重状态的时间段为____________（选填“0~9 s”或“15~24 s”）．若某一乘客质量m=60 kg，重力加速度g取10 m/s2，电梯在上升过程中他对电梯的最大压力为____________N．

17．某人在地面上最多能举起质量为60kg的物体，而在一个竖直方向运动的电梯里，最多能举起质量为80kg的物体，那么此时电梯的加速度大小应为________m/s2，方向为__________（g=10m/s2）。

18．为了使物理问题的研究更加简洁和直观，有时需要把物体等效为质点，在研究地球绕太阳的公转时，_____（选填“可以”或“不可以”）把地球视为质点；在地球表面，重力加速度的数值约为，重力加速度会因纬度和海拔的变化略有不同，通常海拔越高的地方，重力加速度________（选填“越大”或“越小”）；跳水运动员跳离跳台在空中运动的过程中处于________（选填“超重”或“失重”）状态。

19．利用图甲所示装置“探究加速度与物体受力的关系”，已知小车的质量为M，砝码和砝码盘的总质量为m，打点计时器所接的交流电频率为50Hz，实验步骤如下：

①按图甲所示安装实验装置，其中跨过动滑轮的两侧细线及弹簧测力计沿竖直方向；

②调节长木板的倾角，轻推小车后，使小车（未连细线）能沿长木板向下匀速运动；

③挂上砝码盘，接通电源后再释放小车，由纸带求出小车的加速度；

④改变砝码盘中砝码的质量，重复步骤③，求得小车在不同外力作用下的加速度。

根据以上实验过程，回答下列问题：

（1）对于上述实验，下列说法中正确的是__________。

A．小车的加速度与砝码盘的加速度大小相等

B．弹簧测力计的示数为小车所受合外力的大小

C．实验过程中砝码处于超重状态

D．砝码和砝码盘的总质量应远小于小车的质量

（2）某次实验打下一条纸带如图乙，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，其中x1=13.43cm、x2=19.44cm、x3=25.46cm、x4=31.47cm、x5=37.50cm、x6=43.52cm，由纸带可知小车运动的加速度为_______m/s2（结果保留三位有效数字）。

（3）以弹簧测力计示数F为横坐标，小车加速度a为纵坐标，画出a-F图像是一条直线，如丙图所示，已知图线与横坐标的夹角为，图线的斜率为k，则小车的质量为________。

A．            B．            C．            D．

三、综合题（共4题）

20．某天，张叔叔在上班途中沿人行道向一公交车站走去，发现一辆公交车正从身旁的平直公路驶过，此时，张叔叔的速度是1m/s，公交车的速度是15m/s，他们距车站的距离为50m．假设公交车在行驶到距车站25m处开始刹车．刚好到车站停下，停车10s后公交车又启动向前开去．张叔叔的最大速度是6m/s，最大起跑加速度为2.5m/s2，为了安全乘上该公交车，他用力向前跑去，求：

(1)公交车刹车过程视为匀减速运动，其加速度大小是多少．

(2)分析张叔叔能否在该公交车停在车站时安全上车．

21．传送带被广泛应用于各行各业。如图所示，一倾斜放置的传送带与水平面的夹角=37°，在电动机的带动下以v=2m/s的速率顺时针方向匀速运行。M、N为传送带的两个端点，M、N两点间的距离L=7m，N端有一离传送带很近的挡板P可将传送带上的物块挡住。在传送带上的O处由静止释放质量为m=1kg的木块，木块可视为质点，若木块每次与挡板P发生碰撞时间极短，碰后都以碰前的速率反方向弹回，木块与传送带间的动摩擦因数=0.5，O、M间距离L1=3m。sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。传送带与轮子间无相对滑动，不计轮轴处的摩擦。

(1)木块轻放上传送带后瞬间的加速度大小；

(2)木块第一次反弹后能到达的最高位置与挡板P的距离。

22．一个送货装置如图所示，质量为m=1kg的货物(可视为质点)被无初速度地放在倾斜传送带的最上端A处，被保持v=10m/s匀速运动的传送带向下传送，到达传送带下端B时滑上平板车，随后在平板车上向左运动，经过一段时间后与平板车速度相同，且到达平板车的最左端，此时刚好与水平面上P点的弹性装置发生碰撞(弹性装置形变量很小)，货物由于惯性被水平抛出，平板车则被原速弹回。已知传送带AB之间的距离L为16m，传送带与水平面的夹角θ=37°，货物与传送带间的摩擦因数=0.5，货物与平板车的摩擦因数=0.3，平板车与地面的摩擦因数=0.1，平板车的质量也为m=1kg，重力加速度g=10m/s2货物从传送带滑上；平板车时无动能损失，忽略空阻力。(sin37°=0.6，cos37°=0.8)求:

(1)货物在传送带上的运动时间；

(2)平板车的长度l；

(3)如果平板车刚好能接到下一个货物，则每隔多长时间在传送带顶端释放一个货物。

23．某同学在电梯中将质量为1kg的重物悬挂于力传感器下方，之后让电梯从一楼直接运动到十楼并停下。试在下列坐标中画出力传感器示数随时间变化的大致图像。

参考答案

1．C

2．D

3．A

4．C

5．C

6．C

7．B

8．C

9．A

10．D

11．D

12．A

13．A

14．C

15．A

16．15-24s；    660；   

17．2.5    竖直向下   

18．可以    越小    失重   

19．B    6.02    D   

20．(1)4.5m/s2　(2)能

21．(1)2m/s2 (2)1.6m

22．（1）2s；（2）18 m    ；（2）6s

23．