2019版高中物理 第六章 力与运动 第4节 超重与失重试题 鲁科版必修1.doc

1第第 4 4 节节 超重与失重超重与失重【二维选题表】物理观念科学思维科学探究科学态度与 责任超重、失重 的判断1(易), 2(易), 3(易), 4(易), 5(中), 6(中), 10(中)10(中)2(易),3(易), 6(中)对完全失重 的理解7(易),8(中)7(易),8(中)牛顿运动定 律的综合应 用9(中), 11(难), 12(中)9(中),12(中)基础训练 1.(2017·咸宁高一期末)(多选)在某中学的田径运动会上,小红同学成功地跳过了 1.60 m 的高度,若忽略空气阻力,则下列说法正确的是( BC ) A.小红下降过程中处于超重状态 B.小红起跳以后在上升过程中处于失重状态 C.小红起跳时处于超重状态 D.小红下降过程中与起跳时相比重力变小了 解析:在小红下降过程及起跳后上升过程,只受重力的作用,有向下的重力加速度,是处于完 全失重状态,故选项 A 错误,B 正确;在小红起跳过程中,地面要给人一个向上的支持力,支持 力的大小大于人的重力的大小,人才能够有向上的加速度,人处于超重状态,故选项 C 正确; 小红下降过程中与起跳时相比重力不变,故选项 D 错误. 2. (2017·黑龙江省哈尔滨市高一期末)为了让乘客乘车更为舒适,研究人员设计了一种新 型交通工具,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 此车减速上坡时,乘客( A )A.处于失重状态 B.处于超重状态 C.受到向前的摩擦力作用 D.所受力的合力沿斜面向上 解析:当此车减速上坡时,整体的加速度沿斜面向下,乘客具有竖直向下的分加速度,所以根 据牛顿运动定律可知乘客处于失重状态,故 A 正确,B 错误;对乘客进行受力分析,乘客受重2力、支持力,由于乘客加速度沿斜面向下,而静摩擦力必沿水平方向,由于乘客有水平向左的 分加速度,所以受到向后(水平向左)的摩擦力作用,故 C 错误.由于乘客加速度沿斜面向下, 根据牛顿第二定律得所受力的合力沿斜面向下,故 D 错误. 3.(2017·邯郸高一期末)高层住宅与写字楼已成为城市中的亮丽风景,电梯是高层住宅与写 字楼必配的设施.某同学将一轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上,弹簧下端悬挂一个小 铁球,如图所示.在电梯运行时,该同学发现轻弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小了,这 一现象表明( C )A.电梯一定是在下降 B.该同学可能处于超重状态 C.电梯的加速度方向一定是竖直向下 D.该同学对电梯地板的压力大于其重力 解析:电梯静止不动时,小球受力平衡有 mg=kx1 弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小了,说明弹力变小了,根据牛顿第二定律有 mg-kx2=ma 故加速度方向向下,电梯加速下降或者减速上升,电梯以及电梯中的人处于失重状态,故选项 A,B 错误,C 正确;电梯以及电梯中的人处于失重状态,该同学对电梯地板的压力小于其重力, 故选项 D 错误. 4.(2017·娄底高一期末)我们乘电梯上高层楼房时,从起动到停止的过程中,我们分别所处 的状态是( D ) A.先失重,正常,后超重 B.先超重,失重,后正常 C.先正常,超重,失重 D.先超重,正常,后失重 解析:乘电梯上高层楼房时,从起动到停下来,具体的运动过程是:开始时先向上加速,加速度 向上,超重;稳定后匀速运动,加速度为零,正常;停止时,向上减速,加速度向下,失重.所以整 个过程是先超重,正常,后失重. 5.(2017·上海浦东高一期末)升降机地板上放一木箱,质量为 m,当它对地板的压力 N=0.8mg 时,以下说法正确的是( B ) A.加速上升 B.减速上升 C.静止 D.匀速上升 解析:木箱对地板的压力为 N=0.8mg,小于木箱的真实的重力,所以木箱受到的合力的方向应 该是向下的,有向下的加速度,所以木箱可能是向上减速,也可能是向下加速,所以 B 正确. 6.(多选)在升降电梯内的地板上放一体重计,电梯静止时,晓敏同学站在体重计上,体重计示 数为 50 kg,电梯运动过程中,某一段时间内晓敏同学发现体重计示数如图所示,在这段时间 内下列说法中正确的是( CD )3A.晓敏同学所受的重力变小了 B.晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力 C.电梯可能在竖直向上运动D.电梯的加速度大小为 ,方向一定竖直向下 解析:由题知体重计的示数为 40 kg 时,人对体重计的压力小于人的重力,故处于失重状态, 实际人受到的重力并没有变化,选项 A 错误;由牛顿第三定律知选项 B 错误;电梯具有向下的加速度,但不一定是向下运动,选项 C 正确;由牛顿第二定律 mg-N=ma,可知 a= ,方向竖直向 下,选项 D 正确. 7.(2017·河北省武邑高一周考)如图所示,A,B 两人用安全带连接在一起,从飞机上跳下进 行双人跳伞运动,降落伞未打开时不计空气阻力,下列说法正确的是( A )A.在降落伞未打开的下降过程中,安全带的作用力一定为零 B.在降落伞未打开的下降过程中,安全带的作用力大于 B 的重力 C.在降落伞未打开的下降过程中,安全带的作用力等于 B 的重力 D.在降落伞打开后的下降过程中,安全带的作用力小于 B 的重力 解析:降落伞未打开时,两个运动员均处于完全失重状态,加速度等于 g,两个运动员之间的 弹力为零,故 A 正确,B,C 错误;降落伞打开后,减速下降过程,运动员处于超重状态,故安全 带对 B 的拉力大于重力,故 D 错误. 8.一个封闭容器中装了一定量的水,容器中有空气.现把这个容器放在宇宙飞船中,则容器中 的空气和水的形状为下图中的( C )解析:宇宙飞船进入轨道后,其中的人和物体都处于完全失重状态,因容器在宇宙飞船中,水 和空气也处于完全失重状态,故水和空气间没有相互作用力,空气和水的接触面积应最小,即 成绝对球形,故选项 C 正确. 9. (2017·荆州高一期末)如图所示,一个质量为 M 的人站在台秤上,用跨过定滑轮的绳子, 将质量为 m 的物体自高处放下,当物体以 a 加速下降(a<g)时,台秤的读数为( B )A.(M+m)g-ma B.(M-m)g+ma C.(M-m)g D.(M-m)g-ma 解析:对物体受力分析,受重力和拉力,加速下降,根据牛顿第二定律有 mg-T=ma, 再对人受力分析,受到重力、拉力和支持力,根据共点力平衡条件有 N+T=Mg,4解得 N=(M-m)g+ma. 素养提升 10.(2017·长春高一期末)(多选)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 650 N,在 28 s 时间 内( AD )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.下蹲过程中人一直处于失重状态 D.下蹲过程中人先处于失重状态后处于超重状态 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,该同学做了一次下 蹲再起立的动作,故选项 A 正确,B 错误;由图可知,下蹲过程既有失重又有超重,且先失重后 超重,故选项 C 错误,D 正确. 11. 如图所示,质量为 M 的木楔 ABC 静置于粗糙水平面上,在斜面顶端将一质量为 m 的物体, 以一定的初速度从 A 点沿平行斜面的方向推出,物体 m 沿斜面向下做减速运动,在减速运动 过程中,下列有关说法中正确的是( A )A.地面对木楔的支持力大于(M+m)g B.地面对木楔的支持力小于(M+m)g C.地面对木楔的支持力等于(M+m)g D.地面对木楔的摩擦力为 0 解析:由于物体 m 沿斜面向下做减速运动,则物体 m 的加速度方向与运动方向相反,即沿斜面 向上,则其沿竖直向上的方向有分量,故系统处于超重状态,所以可确定选项 A 正确,B,C 错 误;同理可知,加速度沿水平方向的分量向右,说明地面对木楔的摩擦力方向水平向右,故选 项 D 错误. 12. (2017·温州八校联考)一个质量是 50 kg 的人站在升降机的地板上,升降机的顶部悬挂 了一个弹簧测力计,弹簧测力计下面挂着一个质量为 5 kg 的物体 A,当升降机向上运动时, 他看到弹簧测力计的示数为 40 N,如图所示,g 取 10 m/s2,求此时人对地板的压力.解析: 以 A 为研究对象,对 A 进行受力分析如图所示.5选向下的方向为正方向,由牛顿第二定律可得mAg-T=mAa,所以 a= m/s2=2 m/s2.再以人为研究对象, 他受到向下的重力 m人g 和地板的支持力 N, 仍选向下的方向为正方向,同样由牛顿第二定律可得方程 m人g-N=m人a, 所以 N=m人g-m人a=50×(10-2)N=400 N. 则由牛顿第三定律可知,人对地板的压力为 400 N,方向竖直向下. 答案:400 N,方向竖直向下