【全程学习方略】2012-2013学年高中物理 4.6、7超重和失重 力学单位课后巩固作业 粤教版必修1.doc

【全程学习方略】2012-2013学年高中物理 4.6、7超重和失重 力学单位课后巩固作业 粤教版必修1（40分钟 50分）一、选择题(本题共6小题，每小题5分，共30分.每小题只有一个或两个选项正确)1.(双选)一个重为600 N的人站在电梯中，此人对电梯地板的压力为500 N，则此电梯的运动情况可能是( )A.加速上升 B.减速上升C.加速下降 D.减速下降2.(2012·郑州高一检测)2011年11月1日，“神舟八号”飞船成功发射，设近地加速时，飞船以5g的加速度匀加速上升，g为重力加速度.则质量为m的物体对飞船底部的压力为( )A.6mgB.5mgC.4mgD.mg3.(双选)一种巨型娱乐器械可以让人体验超重和失重的感觉.一个可乘十多个人的环形座舱套在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由下落.下落一定高度后，制动系统启动，座舱做减速运动，到地面时刚好停下.下列判断正确的是( )A.座舱在自由下落的过程中人处于超重状态B.座舱在自由下落的过程中人处于失重状态C.座舱在减速运动的过程中人处于失重状态D.座舱在减速运动的过程中人处于超重状态4.(2012·温州高一检测)下列各组属于国际单位制的基本单位的是( )A.质量、长度、时间B.力、时间、位移C.千克、米、秒D.牛顿、克、米5.(易错题)如图所示，一位同学站在机械指针体重计上，突然下蹲直到蹲到底静止.根据超重和失重现象的分析方法，判断整个下蹲过程体重计上指针示数的变化情况是( )A.先小于体重，后大于体重，最后等于体重B.先大于体重，后小于体重，最后等于体重C.先小于体重，后等于体重D.先大于体重，后等于体重6.(2012·三明高一检测)2011年7月20日，姚明宣布退役，9年NBA生涯让他成为世界一流中锋，给中国人争得了荣誉，也让更多的青少年爱上了篮球这项运动.姚明某次跳起投篮可分为下蹲、蹬地(加速上升)、离地上升、下落四个过程，忽略空气阻力，下列关于蹬地和离地上升两个过程的说法正确的是( )A.两过程中姚明都处于超重状态B.两过程中姚明都处于失重状态C.前过程为超重，后过程为失重D.前过程为失重，后过程为超重二、非选择题(本题共2小题，共20分，要有必要的文字叙述)7.(8分)一般在宾馆的低层客房都固定有绳索，一旦出现意外情况(如火灾等)，客人可沿绳索滑下逃生.若某客人体重100 kg,由于意外，绳索能承受的最大拉力变小，仅为 900 N，客人应至少以多大的加速度下滑，才不致使该绳索断裂？若某次加速下滑5 m刚好落地，其着地速度多大？(g=10 m/s2)8.(创新题)(12分)一质量为m=40 kg的小孩在电梯内的体重计上，电梯从t=0时刻由静止开始上升，在0到6 s内体重计示数F的变化如图所示.试问：在这段时间内电梯上升的高度是多少？(取重力加速度g=10 m/s2)答案解析1.【解析】选B、C.人对电梯地板的压力小于人的重力，处于失重状态，电梯具有向下的加速度，速度方向可能向上，也可能向下，因此电梯可能加速下降，也可能减速上升，A、D错误，B、C正确.2.【解析】选A.以物体为研究对象，进行受力分析，由牛顿第二定律可知，Fmgma，则Fm(ga)6mg.再由牛顿第三定律可知，物体对飞船底部的压力为6mg.3.【解析】选B、D.座舱在自由下落时，加速度为g，方向向下，人处于失重状态，A错误，B正确；座舱在减速过程中，加速度方向向上，人处于超重状态，C错误，D正确.4.【解析】选C.A、B选项中所给的都是物理量，不是物理单位，故A、B与题意不符，A、B错.千克、米、秒分别为质量、长度、时间三个基本物理量的单位，C正确.D项中牛顿是导出单位，克不属于国际单位，D错误.5.【解题指南】解答本题的关键是明确下蹲过程中人的运动情况.首先必定加速，但最后人又静止，所以人必定还有减速过程，即人的重心先加速下降，后减速下降，最后静止.【解析】选A.把人看做一个整体，受到重力和体重计的支持力的作用.若重心加速下降，处于失重状态，则支持力小于重力；若重心减速下降，处于超重状态，则支持力大于重力，最后静止时等于重力.因此，体重计的示数将先小于体重，后大于体重，最后等于体重.A选项正确.【变式备选】下列四个实验中，能在绕地球飞行的太空实验舱中完成的是( )A.用天平测量物体的质量B.用弹簧测力计测物体的重力C.用温度计测舱内的温度D.用水银气压计测舱内气体的压强【解析】选C.绕地球飞行的太空实验舱处于完全失重状态，处于其中的物体也处于完全失重状态，物体对支持物没有压力，对悬挂物没有拉力.用天平测量物体质量时，利用的是杠杆原理，因此在太空实验舱内不能完成.同理，水银气压计也不能测出舱内气体压强.物体处于失重状态时，对悬挂物没有拉力，因此弹簧测力计不能测出物体的重力.温度计是利用了热胀冷缩的性质，因此可以测出舱内温度.故只有选项C正确.6.【解析】选C.蹬地过程，加速度方向向上，处于超重状态，离地上升，加速度方向向下，为失重状态，故只有C正确.7.【解析】以人为研究对象，当绳索的拉力达到最大时有mg-F=ma得a=落地的速度v=答案：1 m/s2m/s8.【解析】由题图可知，在0 s2 s内，体重计的示数大于mg，故电梯应做向上的加速运动.设在这段时间内体重计作用于小孩的力为FN1，电梯及小孩的加速度为a1，根据牛顿第二定律，得FN1mgma1在这段时间内电梯上升的高度h1在2 s5 s内，体重计的示数等于mg，故电梯应做匀速上升运动，速度为t1时刻的电梯的速度，即v1a1t1在这段时间内电梯上升的高度h2v1(t2-t1)在5 s6 s内，体重计的示数小于mg，故电梯应做减速上升运动.设这段时间内体重计作用于小孩的力为FN2，电梯及小孩的加速度为a2，由牛顿第二定律，得mgFN2ma2在这段时间内电梯上升的高度h3v1(t3-t2)-a2(t3-t2)2电梯上升的总高度hh1h2+h3代入数据解得h9 m.答案：9 m【总结提升】电梯内的超、失重问题的处理方法(1)系统处于超重、失重状态时，系统内物体所受重力没有任何变化，是物体对悬绳的拉力或对支撑面的压力发生了变化.(2)判断物体处于超重还是失重状态时，只看加速度，不看速度.加速度向上，物体超重；加速度向下(ag)，物体失重.(3)如果电梯是一个全封闭环境，电梯内的人只能根据台秤的读数判断电梯运行的加速度方向，不能判断速度方向.(4)电梯内人的举力是不变的，他能举起的物体质量的最大值不仅和举力有关，还和系统的加速度有关.- 4 -