2024-2025學(xué)年新教材高中物理第四章運(yùn)動和力的關(guān)系6超重和失重課后提升訓(xùn)練含解析新人教版必修第一冊

PAGE6-6超重和失重基礎(chǔ)鞏固1.(2024貴州遵義高一期末)在某中學(xué)的田徑運(yùn)動會上,小剛同學(xué)勝利地跳過了1.60m的高度。若忽視空氣阻力,則下列說法正確的是()A.小剛下降過程中處于超重狀態(tài)B.小剛起跳以后在上升過程中處于失重狀態(tài)C.小剛起跳時處于失重狀態(tài)D.小剛下降過程中與起跳時相比重力變小了2.如圖所示為一物體隨升降機(jī)由一樓運(yùn)動到某高層的過程中的v-t圖像,則()A.物體在0~2s內(nèi)處于失重狀態(tài)B.物體在2~4s內(nèi)處于超重狀態(tài)C.物體在4~5s內(nèi)處于失重狀態(tài)D.由于物體的質(zhì)量未知,所以無法推斷超重、失重狀態(tài)3.(多選)如圖,物塊在水平放置的臺式彈簧秤上保持相對靜止,彈簧秤的示數(shù)為15N。要得出物塊的重力為15N的結(jié)論,還須要的依據(jù)是()A.胡克定律B.牛頓第三定律C.當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?0m/s2D.物塊處于平衡狀態(tài),平衡狀態(tài)的物體所受合力為零4.如圖所示,一木箱內(nèi)裝一鐵球,木箱的內(nèi)寬與內(nèi)高恰好與鐵球的直徑相等,當(dāng)木箱自由下落時,下列說法正確的是()A.不計空氣阻力時,鐵球?qū)δ鞠湎卤谟袎毫.不計空氣阻力時,鐵球?qū)δ鞠渖媳谟袎毫.有空氣阻力時,鐵球?qū)δ鞠渖媳谟袎毫.有空氣阻力時,鐵球?qū)δ鞠湎卤谟袎毫?.(2024浙江湖州高一期中)一質(zhì)量為m=40kg的小孩站在電梯內(nèi)的體重計上。電梯從0時刻由靜止起先下降,在0到6s內(nèi)體重計示數(shù)F的改變?nèi)鐖D所示。試問:在這段時間內(nèi)電梯下降的高度是多少?重力加速度g取10m/s2。6.一個質(zhì)量是50kg的人站在升降機(jī)的地板上,升降機(jī)的頂端懸掛了一個彈簧測力計,彈簧測力計下面掛著一個質(zhì)量為m=5kg的物體A,當(dāng)升降機(jī)向上運(yùn)動時,他看到彈簧測力計的示數(shù)為40N,g取10m/s2,求此時人對地板的壓力大小。實(shí)力提升1.如圖所示,“蹦極”是一項特別刺激的體育運(yùn)動。某人身系彈性繩自高空P點(diǎn)自由下落,圖中a點(diǎn)是彈性繩的原長位置,c點(diǎn)是人所到達(dá)的最低點(diǎn),b點(diǎn)是人靜止懸吊時的平衡位置,空氣阻力不計。則人從P點(diǎn)落下到最低點(diǎn)c點(diǎn)的過程中()A.人從a點(diǎn)起先做減速運(yùn)動,始終處于失重狀態(tài)B.在ab段繩的拉力小于人的重力,人處于超重狀態(tài)C.在bc段繩的拉力大于人的重力,人處于超重狀態(tài)D.在c點(diǎn),人的速度為零,其加速度也為零2.為了讓乘客乘車更為舒適,探討人員設(shè)計了一種新型交通工具,乘客的座椅能隨著坡度的改變而自動調(diào)整,使座椅始終保持水平,如圖所示。當(dāng)此車減速上坡時,乘客()A.處于失重狀態(tài)B.處于超重狀態(tài)C.受到向前的摩擦力作用D.所受力的合力沿斜面對上3.(2024浙江嘉興期中)放在電梯地板上的一個木箱,被一根處于伸長狀態(tài)的水平彈簧拉著,處于靜止?fàn)顟B(tài)(如圖所示),某時刻發(fā)覺木箱突然被彈簧拉動,據(jù)此可推斷出電梯的運(yùn)動狀況可能是()A.勻速上升 B.加速上升C.減速上升 D.減速下降4.某運(yùn)動員在蹦床競賽時,運(yùn)動員僅在豎直方向上運(yùn)動,運(yùn)動員的腳在接觸蹦床過程中,蹦床對運(yùn)動員的彈力F隨時間t的改變規(guī)律通過傳感器用計算機(jī)繪制出來,如圖所示。g取10m/s2,依據(jù)F-t圖像求:(1)運(yùn)動員的質(zhì)量。(2)運(yùn)動員在運(yùn)動過程中的最大加速度大小。(3)在不計空氣阻力狀況下,運(yùn)動員離開蹦床上升的最大高度。參考答案6超重和失重基礎(chǔ)鞏固1.B在小剛下降過程,只受重力的作用,有向下的重力加速度,處于完全失重狀態(tài),A項錯誤;小剛起跳以后在上升過程,也是只受重力的作用,有向下的重力加速度,處于完全失重狀態(tài),B項正確;在小剛起跳過程中,地面要給他一個向上的支持力,支持力的大小大于重力的大小,才能夠有向上的加速度,向上起跳時處于超重狀態(tài),C項錯誤;小剛下降過程中與起跳時相比重力不變,D項錯誤。2.C從加速度的角度看,0~2s內(nèi)加速度為正,表示方向豎直向上,物體處于超重狀態(tài),A錯誤;2~4s內(nèi)升降機(jī)勻速上升,加速度為零,物體既不超重也不失重,B錯誤;4~5s內(nèi)升降機(jī)做減速上升,加速度豎直向下,物體處于失重狀態(tài),C正確;不知道物體的質(zhì)量,也可以通過加速度的方始終推斷物體處于失重還是超重狀態(tài),D錯誤。故選C。3.BD彈簧秤的示數(shù)為15N,則物體對彈簧秤的壓力為15N,依據(jù)牛頓第三定律可知,彈簧秤對物體的支持力為15N,對物體由平衡學(xué)問可知,物體的重力與彈簧秤對物體的支持力等大反向,則物體的重力為15N。要得出物塊的重力為15N的結(jié)論,還須要的依據(jù)是牛頓第三定律和物體的平衡學(xué)問,故B、D正確。4.D若不計空氣阻力,整體只受到重力作用,加速度為g,隔離鐵球,可知鐵球只受重力作用,對木箱上、下壁均無壓力,A、B錯誤;若受到空氣阻力,整體加速度將小于g,隔離鐵球,分析受力可知,鐵球要受到木箱向上的作用力,其加速度才會小于g,由此可知鐵球受到下壁的支持力,C錯誤,D正確。5.解析由題圖可知,在第一段時間t1=1s內(nèi),電梯向下勻加速運(yùn)動,mg-F1=ma1,解得a1=2m/s2電梯下降的高度h1=12a1t1在其次段時間t2=3s內(nèi),電梯向下勻速運(yùn)動,速度為v=a1t1=2m/s下降高度h2=vt2=6m在第三段時間t3=2s內(nèi),電梯向下勻減速運(yùn)動,F2-mg=ma2,解得a2=1m/s2下降高度h3=vt3-12a2t3所以,在整個過程中,電梯下降的總高度為h=h1+h2+h3=9m。答案9m6.解析以A為探討對象,對A進(jìn)行受力分析如圖所示。選向下的方向?yàn)檎较?由牛頓其次定律可得mAg-FT=ma所以a=mAg-FT再以人為探討對象,他受到向下的重力m人g和地板的支持力FN。仍選向下的方向?yàn)檎较?同理由牛頓其次定律可得m人g-FN=m人a所以FN=m人g-m人a=400N由牛頓第三定律可知,人對地板的壓力大小為400N。答案400N實(shí)力提升1.C人從a點(diǎn)到c點(diǎn)過程,起先先做加速運(yùn)動,再做減速運(yùn)動,故選項A錯誤;在平衡位置b點(diǎn)上方重力大于拉力,加速度方向向下,人處于失重狀態(tài),故選項B錯誤;在b點(diǎn)下方拉力大于重力,人處于超重狀態(tài),故選項C正確;在c點(diǎn)速度為零,但加速度方向向上,故選項D錯誤。2.A當(dāng)此車減速上坡時,整體的加速度沿斜面對下,乘客具有向下的分加速度,所以依據(jù)牛頓運(yùn)動定律可知乘客處于失重狀態(tài),故A正確,B錯誤;對乘客進(jìn)行受力分析,乘客受重力、支持力,由于乘客加速度沿斜面對下,而靜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錯誤。由于乘客加速度沿斜面對下,依據(jù)牛頓其次定律得所受力的合力沿斜面對下,故D錯誤。3.C木箱突然被拉動,表明木箱所受摩擦力變小了,即木箱與地板之間的彈力變小了,重力大于彈力,木箱所受合力向下,處于失重狀態(tài),選項C正確。4.解析(1)由題圖可知,剛站上去的時候彈力等于重力,故運(yùn)動員所受重力為500N,設(shè)運(yùn)動員質(zhì)量為m,則m=Gg=(2)由題圖可知蹦床對運(yùn)動員的最大彈力為Fm=2500N,設(shè)運(yùn)動員的最大加速度為am,則Fm-mg=mamam=Fm-mgm=2500(3)由