2022高中物理 第6章 第4节 超重与失重课下作业 鲁科版必修1.doc

【创新方案】2014高中物理 第6章 第4节 超重与失重课下作业 鲁科版必修11下列说法正确的是()A体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态B蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态C举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态D游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态解析：超重状态时，物体加速度应竖直向上，失重状态时，物体加速度应竖直向下。当物体处于静止不动时(本题A、C、D)加速度均为零，为平衡状态。只有B选项中运动员的加速度竖直向下，处于失重状态。答案：B2下面关于失重和超重的说法，正确的是()A物体处于失重状态时，所受重力减小；处于超重状态时，所受重力增大B在电梯上出现失重状态时，电梯必定处于下降过程C在电梯上出现超重现象时，电梯有可能处于下降过程D只要物体运动的加速度方向向上，物体必定处于失重状态解析：加速度向下，物体处于失重状态，加速度向上，物体处于超重状态，超重和失重并非物体的重力增大或减小，而是使悬绳或支持面的弹力增大或减小；电梯加速向上运动时，物体处于超重状态，电梯减速下降时，也处于超重状态。答案：C3“神舟八号”飞船绕地球运动时，里面所有物体都处于完全失重状态，则在其中可以完成下列哪个实验()A水银计测量温度B做托里拆利实验C验证阿基米德定律D用弹簧测力计测物体的重力解析：物体处于完全失重状态，与重力有关的一切物理现象都消失了。托里拆利实验用到了水银的压强，由于pgh与重力加速度g有关，故该实验不能完成；阿基米德定律中的浮力FgV也与重力加速度g有关，故该实验也不能完成；水银温度计测温度利用了液体的热胀冷缩原理，故能完成的实验是A。答案：A4如图1是我国长征火箭把载人神舟飞船送上太空的情景，宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验，下列说法正确的是()A火箭加速上升时，宇航员处于失重状态B飞船加速下落时，宇航员处于失重状态C飞船落地前减速，宇航员对座椅的压力小于其重力 图1D火箭上升的加速度逐渐减小时，宇航员对座椅的压力小于其重力解析：当物体具有竖直向上的加速度时，处于超重状态，弹力大于重力，故A、C、D错误。当物体具有竖直向下的加速度时，物体处于失重状态，故B正确。答案：B5质量为60 kg的人，站在升降机内的台秤上，测得体重为480 N，则升降机的运动应是()A匀速上升或匀速下降B加速上升C减速上升 D减速下降解析：由于在升降机内测得体重小于人的实际重力，故应处于失重状态，所以升降机有可能加速下降也有可能减速上升，选项C正确。答案：C6质量为M的人站在地面上，用绳通过定滑轮将质量为m的重物从高处放下，如图2所示，若重物以加速度a向下降落(ag)，则人对地面的压力大小为()A(mM)gma 图 2BM(ga)maC(Mm)gmaDMgmg解析：以重物m为研究对象，物体受重力mg，绳子拉力F。取加速度a的方向为正方向，由牛顿第二定律，有：mgFma，解得拉力Fm(ga)mg以人为研究对象，人受重力Mg，地面支持力N，绳子拉力F三个力作用，处于平衡状态，有：NFMg0因为FF，所以由得：N(Mm)gma由牛顿第三定律可知，人对地面的压力大小为NN(Mm)gma。答案：C7如图3所示，质量为m12 kg的物体A经跨过定滑轮的轻绳与质量为M5 kg的箱子B相连，箱子底板上放一质量为m21 kg的物体C，不计定滑轮的质量和一切阻力，在箱子加速下落的过程中，取g10 m/s2，下列不正确的是()A物体A处于失重状态，加速度大小为10 m/s2 图3B物体A处于超重状态，加速度大小为5 m/s2C物体C处于失重状态，对箱子的压力大小为5 ND轻绳对定滑轮的作用力大小为60 N解析：取A、B、C整体为研究对象，由牛顿第二定律得(Mm2)gm1g(Mm1m2)a，代入数据得加速度a5 m/s2，A错B对；隔离C有m2gNm2a，得N5 N，C正确；隔离A有Tm1gma，得T30 N，则轻绳对定滑轮的作用力大小为2T60 N，D正确。答案：A8如图4所示，斜面体M始终处于静止状态，当物体m沿斜面下滑时，下列说法中不正确的是()A匀速下滑时，M对地面的压力等于(Mm)g 图4B加速下滑时，M对地面的压力小于(Mm)gC减速下滑时，M对地面的压力大于(Mm)gDM对地面的压力始终等于(Mm)g解析：将m和M视为系统，当m匀速下滑时，系统竖直方向没有加速度，所以处于平衡状态，对地面的压力等于系统的重力。当m加速下滑时，整个系统在竖直方向上有向下的加速度，处于失重状态，对地面的压力小于系统的重力。当m减速下滑时，系统在竖直方向上具有向上的加速度，处于超重状态，对地面的压力大于系统的重力。A、B、C正确。答案：D9一位同学住在一座25层的高楼内，他每天乘电梯上楼，经过多次仔细观察和反复测量，他发现电梯启动后的运动速度符合如图5所示的规律。他就根据这一特点在电梯内用台秤、重物和停表测量这座楼房的高度。他将台秤放在电梯内，将重物放在台秤的 图5托盘上，电梯从第一层开始启动，经过不间断地运行，最后停在最高层。在整个过程中，他没有来得及把台秤的示数全记录下来，假设在每个时间段内台秤的示数都是稳定的，重力加速度g取10 m/s2。求：时间/s台秤示数/kg电梯启动前5.003.03.013.05.013.019.04.619.0以后5.0(1)电梯在03.0 s时间段内台秤的示数应该是多少？(2)根据测量的数据，计算该座楼房每一层的平均高度。解析：(1)由vt图像可知，13.019.0 s内，电梯向上做匀减速运动，由牛顿第二定律得mgN2ma2，得a2g0.8 m/s2，3013.0 s内，电梯向上做匀速运动，匀速运动时的速度va2t24.8 m/s，03.0 s内，电梯向上做匀加速运动，其加速度a1 m/s21.6 m/s2，由牛顿第二定律得N1mgma1得N1m(ga1)5.0×(101.6) N58.0 N，即03.0 s内台秤的示数应该为m5.8 kg。(2)019 s内的位移等于vt图像与时间轴所围的面积，而s×4.8 m69.6 m，故楼房每一层的平均高度为h2.9 m。答案：(1)5.8 kg(2)2.9 m10升降机地面上固定着一个倾角30°的光滑斜面，用一条平行于斜面的细绳拴住一个质量为m2 kg的小球，如图6所示。当升降机以加速度a2 m/s2竖直向上匀加速运动时，绳子对球的拉力和小球对斜面的压力分别为多少？(取g10 m/s2) 图6解析：以小球为研究对象，它随升降机向上加速运动的过程中受到三个力作用：重力mg、绳子拉力T和斜面的支持力N，如图所示。由于小球的加速度方向竖直向上，所以这三个力的合力一定竖直向上，可知N与T的合力是竖直向上的，根据牛顿第二定律得mgma，得Nm(ga)cos 2×(102)× N12 N，故TNtan 30°12 × N12 N，即绳子对球拉力为12 N。根据牛顿第三定律，球对斜面的压力NN12 N，式中“”表示N与N方向相反，即垂直斜面向下。答案：12 N，沿斜面向上12 N，垂直斜面向下5