2023_2024学年新教材高中物理课时评价作业二十三失重和超重粤教版必修第一册

课时评价作业（二十三）

失重和超重

A级　合格达标

1.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

解析：离网运动阶段，运动员只受重力作用，具有竖直向下的加速度，处于失重状态.故A正确，B错误；触网运动阶段，运动员受重力和弹力共同作用，由牛顿第二定律可知，其加速度方向与合力方向一致，即重力大于弹力阶段加速度竖直向下，重力小于弹力阶段加速度竖直向上.故C、D错误.故选A.

答案：A

2.如图所示，在“天宫课堂”中，航天员王亚平将乒乓球完全浸没在水中，乒乓球停留在了水中.合理的解释是（　　）

A.乒乓球不受任何力的作用

B.在太空，乒乓球的惯性变大

C.在太空失重环境下，乒乓球的浮力几乎消失

D.在太空失重环境下，乒乓球受到地球引力为零

解析：在太空中乒乓球仍受地球的引力作用，故A、D错误；惯性只与质量有关，乒乓球质量不变，则在太空乒乓球的惯性不变，故B错误；在太空中乒乓球处于完全失重状态，和重力有关的一切现象会消失，则在太空失重环境下浮力几乎消失，故C正确.故选C.

答案：C

3.（多选）超重和失重现象可以用牛顿第二定律加以解释.如图所示，在上端开口的饮料瓶的侧面戳一个小孔，瓶中灌水，手持饮料瓶静止时，小孔有水喷出.饮料瓶在下列运动中，小孔不再向外喷水的是（设饮料瓶没有发生转动且忽略空气阻力）（　　）

A.自由下落

B.饮料瓶被水平抛出后的运动过程中

C.饮料瓶被竖直向上抛出后的运动过程中

D.手持饮料瓶向上匀速运动的过程中

解析：饮料瓶自由下落、平抛以及在空中做抛体运动时，均只受到重力的作用，加速度为g，处于完全失重状态，此时水和容器的运动状态相同，它们之间没有相互作用，水不会流出，故A、B、C正确；手持饮料瓶向上匀速运动的过程中，由于水处于平衡状态，故水之间存在压力，水会向外喷出，故D错误.

答案：ABC

4.如图所示是火箭点火发射的某一瞬间.下列说法一定正确的是（　　）

A.火箭受重力、空气的推力、空气阻力作用

B.火箭加速升空过程中处于失重状态

C.发动机喷出气体对火箭的作用力和火箭所受的重力是一对平衡力

D.发动机喷出气体对火箭的作用力与火箭对喷出气体的作用力的大小相等

解析：火箭点火的瞬间，火箭受重力、发动机喷出气体对火箭的作用力，故A错误；火箭加速升空过程中处于超重状态，故B错误；由于火箭加速升空，所以发动机喷出气体对火箭的作用力比火箭所受的重力更大，故C错误；发动机喷出气体对火箭的作用力与火箭对喷出气体的作用力为一对作用力与反作用力，所以大小相等，故D正确.

答案：D

5.2021年6月17日，据中国载人航天工程办公室最新消息，本次发射的“神舟十二号”宇宙飞船携有三名航天员.航天员在正常绕地飞行的飞船中可以完成下列哪个实验（　　）

A.用天平称量物体的质量

B.做托里拆利实验

C.验证阿基米德定律

D.用两个弹簧测力计验证牛顿第三定律

解析：飞船处于完全失重状态，一切由重力引起的现象不再发生，工作原理涉及重力的仪器不能再使用，弹簧测力计的原理是胡克定律，完全失重情况下也可以使用.

答案：D

6.（多选）为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯，无人乘行时，扶梯沿着扶梯所在的斜面运转得很慢，有人站上扶梯时，它会先沿斜面慢慢加速，再匀速运转.一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图所示.下列说法中正确的是（　　）

A.顾客全程始终受到三个力的作用

B.在匀速过程中，顾客只受2个力作用

C.在加速过程中，顾客处于超重状态

D.在加速过程中，扶梯对顾客的作用力沿斜面向上

解析：在匀速阶段，根据平衡条件可知，顾客只受重力和支持力两个力的作用，故A错误，B正确.在加速过程中，加速度有向上的分量，所以顾客处于超重状态，扶梯对顾客的作用力与重力的合力提供了顾客的加速度，因为加速度沿着斜面，所以扶梯对顾客的作用力一定不沿斜面向上，故C正确，D错误.

答案：BC

B级　等级提升

7.某次救灾学习中，救援直升机悬停在空中，机上工作人员将装有救灾物资的箱子投出，已知箱子下落的初速度为零，下落过程中所受空气阻力不计.下落过程中，箱子始终保持投放时的状态，以下说法正确的是（　　）

A.物资处于超重状态

B.物资仅受重力作用

C.物资受箱子的支持力逐渐减小

D.由静止开始，箱子在持续相同时间内的位移比为1∶2∶3…

解析：箱子在空中只受重力作用，加速度为g，方向竖直向下，处于完全失重状态，物资与箱子之间没有相互作用力，A、C错误，B正确；初速度为零的匀加速直线运动，在连续相等时间内的位移之比为1∶3∶5…，D错误.

答案：B

8.某同学站在电梯底板上，如图所示的v-t图像是计算机显示的电梯在某一段时间内速度变化的情况（取竖直向上为正方向）.根据图像提供的信息，可以判断下列说法中正确的是（　　）

A.在0～20 s内，电梯向上运动，该同学处于超重状态

B.在0～5 s内，电梯在加速上升，该同学处于失重状态

C.在5～10 s内，电梯处于匀速状态，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力

D.由于物体的质量未知，所以无法判断超重、失重状态

解析：在0～5 s内，电梯在加速上升，该同学对电梯底板的压力大于他所受的重力处于超重状态，B错误；在5～10 s内，电梯处于匀速状态，此时该同学受力平衡，对电梯底板的压力等于他所受的重力，C正确；在10～20 s内，电梯在减速上升，该同学对电梯底板的压力小于他所受的重力，故处于失重状态， A、D错误.

答案：C

9.如图为某运动员做蹦床运动时，利用传感器测得蹦床弹力随时间的变化图.假设运动员仅在竖直方向运动，且不计空气阻力，g取10 m/s2，依据图像给出的物理信息，可得（　　）

A.运动员上升的最高高度为5 m

B.运动员的加速度最大为50 m/s2

C.8.7 s至9.5 s内，运动员先处于失重状态后处于超重状态

D.运动员与蹦床相接触的过程中，运动员受到蹦床的弹力是由于运动员发生弹性形变而产生的

解析：由题图可知，运动员在空中的时间T＝8.7 s－6.7 s＝2 s，由运动的对称性可知，下落时间t＝1 s，运动员上升的最大高度h＝gt2＝5 m，A正确；由题图可知，运动员的重力为500 N，质量为m＝ ＝50 kg，运动员的加速度最大为am＝ ＝40 m/s2，B错误；8.7 s至9.5 s内，蹦床弹力由0增加到2 500 N再减小到0，运动员先处于失重状态后处于超重状态再处于失重状态，C错误；运动员与蹦床相接触的过程中，运动员受到蹦床的弹力是由于蹦床发生弹性形变而产生的，D错误.

答案：A

10.某人在地面上最多能举起60 kg的物体，而在一个加速下降的电梯里最多能举起80 kg的物体，则电梯的加速度为多少？若电梯以此加速度上升，则此人在电梯里最多能举起多少千克的物体？（g取10 m/s2）

解析：电梯和物体具有相同的加速度，对物体分析，根据牛顿第二定律求出物体的加速度，从而得出电梯的加速度.通过人的最大举力，结合牛顿第二定律得出能举起物体的质量.

站在地面上的人，最大举力F＝m1g＝600 N.

在加速下降的电梯里，人的最大举力不变，由牛顿第二定律得m2g－F＝m2a，

故a＝g－＝m/s＝2.5 m/s2.

若电梯加速上升，则由牛顿第二定律得F－m3g＝m3a，

故m3＝＝ kg＝48 kg.

答案：2.5 m/s2　48