学年新教材人教版必修第一册4.6超重和失重作业.docx

第四章运动和力的关系6超重和失重【基础巩固】1 .以下说法正确的选项是（）A.体操运发动双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态B.蹦床运发动在空中上升和下落过程中都处于失重状态C.举重运发动在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态D.游泳运发动仰卧在水面上静止不动时处于失重状态答案:B2 .港珠澳大桥是世界上里程最长、寿命最长、钢结构最大、施工难度最大、 沉管隧道最长、技术含量最高、科学专利最多的跨海大桥,大桥工程的技 术及设备规模创造了多项世界纪录.建造大桥过程中最困难的莫过于沉管 隧道的沉放和精确安装，每节沉管隧道的质量约8万吨，相当于一艘中型航 母的质量.假设将沉管向下沉放过程看成减速运动，关于此过程，以下说法正确 的是（）A.沉管所受的合力为0B.沉管所受合力不为0,且方向向下C.沉管处于超重状态D.沉管处于失重状态答案:C3 .如下图,将物体A放在容器B中，以某一速度把容器B竖直上抛，不计空气 阻力，运动过程中容器B的底面始终保持水平，以下说法正确的选项是（） A.在上升和下降过程中A对B的压力都一定为0B.上升过程中A对B的压力大于物体A受到的重力C.下降过程中A对B的压力大于物体A受到的重力D.在上升和下降过程中A对B的压力都等于物体A受到的重力答案:A.在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，小敏站在体重计上，体重 计示数为50 kg;电梯运行过程中,某段时间内小敏发现体重计示数为40 kg, 重力加速度为g.在这段时间内 （）A.小敏所受的重力变小了B.小敏对体重计的压力小于体重计对小敏的支持力C.电梯一定在竖直向下运动D.电梯的加速度大小为名方向一定竖直向下答案:D.蹦极是一种极限体育工程，如下图，运发动从高处跳下，弹性绳被拉伸前 做自由落体运动，弹性绳被拉伸后在弹性绳的缓冲作用下，运发动下落一定 高度后速度减为0.从运发动跳下至第一次下降到最低点的过程中，以下说法 正确的选项是 （）A.弹性绳拉伸前运发动处于失重状态，弹性绳拉伸后运发动处于超重状态B.弹性绳拉伸后运发动先处于失重状态，后处于超重状态C.弹性绳拉伸后运发动先处于超重状态，后处于失重状态D.运发动一直处于失重状态答案:B.（多项选择）原来做匀速运动的升降机内，被伸长的弹簧拉住的物体A静止在地 板上，如下图,现发现A突然被弹簧拉向右方，由此可判断，此时升降机的运 动可能是 （）A.加速上升B.减速上升C.加速下降D.减速下降解析:升降机匀速运动时,地板对物体的静摩擦力与弹簧的弹力平衡.现发现 A突然被弹簧拉向右方，说明A所受最大静摩擦力减小,物体对升降机地板的 压力也应减小，物体处于失重状态，故升降机应当有向下的加速度.分析可知 选项B、C正确，选项A、D错误.答案:BC.（多项选择）一位同学乘电梯从六楼下到一楼的过程中淇修图像如下图.以下 说法正确的选项是 （）A.前2 s内该同学处于失重状态.该同学前2 s内的加速度大小是最后1 s内的2倍C.最后1 s内该同学对地板的压力大于地板对他的支持力D.该同学在10 s内的平均速度大小是1.7 m/s解析:从六楼下到一楼的过程中，前2 s内电梯做匀加速直线运动，加速度方向 向下，该同学处于失重状态,应选项A正确;前2 s内该同学的加速度大小0二 -m/s2= 1 m/sz,最后1 s内加速度的大小。2/ m/s2=2 m/s?,该同学前2 s内的加 21速度是最后1 s内的一半,应选项B错误;从六楼下到一楼的过程中，该同学对 地板的压力和地板对他的支持力是作用力与反作用力,总是大小相等，方向 相反,应选项C错误;y-f图线与时间轴围成的面积大小表示位移，那么10 s内的位 移为m=17 m,平均速度为万=：=葛m/s=l .7 m/s,应选项D正确.答案:AD【拓展提高】8 .如下图,盛水容器放在台秤的托盘上，固定在容器底部的细线拉着小木 球，使其浸没在水中.假设细线突然断裂，在小木球上浮到水面的过程中,台秤的 示数将 （）A.变小B.变大C.不变D.无法判断解析:因为小木球的密度小于水的密度，当细线突然断裂时，木球会向上加速 运动.与此同时，在木球的上方必然有一等体积的“水球”以同样大小的加速 度向下运动.由于密度P水邛木，"水球的质量必大于木球的质量，因此，木球与 “水球”整体的“重心”具有竖直向下的加速度，系统整体将处于失重状态，故 台秤的示数将变小，选项A正确.答案:A.（多项选择）图甲是某同学站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图,。、"、/、 g时刻其重心P的位置对应如图.图乙是根据传感器采集的数据作出的?方图 线，图中g各点与图甲相对应（其中A c、e时刻图甲未给出）.根据图像可知0甲乙A.该同学的重力为500 NB.在“8时间内，该同学在加速下降C.e时刻该同学正在减速上升D.该同学在d时刻的加速度等于在/0寸刻的加速度解析:开始时该同学处于平衡状态，该同学对传感器的压力是500 N,根据力 的平衡可知，该同学的重力是500 N,选项A正确;由图乙可知，。时间内该同 学对传感器的压力减小且小于该同学的重力，即处于失重状态，所以该同学 在加速下降，选项B正确;e时刻该同学对传感器的压力大于其重力，处于超重 状态，不可能减速上升，选项C错误;在d时刻的5500 m/s2=20 m/s2,在 m 10刃寸刻22=-nVs2= 10 m/sz,可知该同学在d时刻的加速度大于期刻的加 10速度，选项D错误.答案:AB10.世界第一高楼高828 m,楼层总数162层,配备多部电梯，电梯最高速可达 17.4 m/s.游客乘观光电梯大约1 min就可以到达观光平台.假设电梯只受重力 与绳索拉力，电梯在U0时由静止开始上升，其加速度与时间看的关系如 图所示.以下说法正确的选项是()A.t=6 s时，电梯处于失重状态B.753 s时间内，绳索拉力最小C.U59 s时，电梯处于超重状态D.U60 s时，电梯速度恰好为0解析:根据-烟像可知，当六6 s时，电梯的加速度向上，电梯处于超重状态，故 选项A错误.5360 s时间内，加速度的方向向下，电梯处于失重状态，绳子的拉 力小于重力；而753 s时间内。=0,电梯处于平衡状态，绳索拉力等于电梯的重 力，大于电梯失重时绳索的拉力，所以这段时间内绳索拉力不是最小的，应选 项B错误.U59 s时，电梯减速向上运动,q<0,加速度方向向下，电梯处于失重状 态,应选项C错误.根据图线与坐标轴所围的面积表示速度的变化量，由几 何知识可知,60 s内图线与坐标轴所围的面积为0,所以速度的变化量为0, 而电梯的初速度为0,所以仁60s时，电梯速度恰好为0,选项D正确.答案:D11.图甲所示的塔吊是现代工地必不可少的建筑设备,图乙为150 kg的建筑 材料被吊车竖直向上提升过程的简化运动图像,g取10 m/s1以下判断正确的 是 ()甲乙A.前10 s钢索的拉力恒为1 500 NB.46 s末材料离地面的距离为22 mC.0-10 s材料处于失重状态D.在3036 s钢索最容易断裂解析:由题图乙可知前10 s内材料的加速度a=0.1 m/s2,由广加可知钢索 的拉力为1 515 N,选项A错误.由题图乙可得整个过程先上升28 m,后下降 6 m,46 s末材料离地面的距离为22 m,选项B正确.因为3036 s,材料加速度向 下，材料处于失重状态，钢索拉力小于根g;1030 s,材料处于平衡状态,钢索拉 力等于mg;前10 s材料处于超重状态，钢索拉力大于加g,所以在010 s钢索最 容易断裂.选项C、D错误.答案:B【挑战创新】12.游乐场中有一工程如下图，它可以快速升降，让游客体验超重和失重的 刺激感觉.游客由静止快速上升到=14.4 m的高度，所用的时间U2 s,此上 升过程可视为匀加速直线运动,g取10 m/s2.加速上升时游客处于状态，加速下落时游客处于状态.(均选填“超重”或 “失重”)(2)求游客在此上升过程中加速度的大小.(3)假设上升到=10 m高度时，某游客的鞋子不慎脱落，设该鞋子所受空气阻力 大小恒为其重力的"即F阻二,g,求鞋子落地时速度v的大小.解析:(1)加速上升时，加速度向上，故游客处于超重状态;加速下落时,加速度 向下，故游客处于失重状态.(2)根据可得 2ni/s2=7.2 m/s2.t2 22(3)上升到i=10 m高度时的速度ui=J2ahi=a/2 x 7.2 x 10 m/s=12 m/s,鞋子脱落后上升阶段加g+Ai=7na i,解得。1=12 m/s2,、力 21鞋子脱落后上升的高度02=二-=m=6 m;2 cl 1 2 x 12鞋子下降阶段/ng-77阻二机。2 ,解得"2=8 m/s2,那么鞋子落地的速度v=j2a2(h1 + /i2)=V2 x 8 x 16 m/s= 16 m/s.答案:超重 失重(2)7.2 m/s2 (3) 16 m/s