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高中物理人教版 (2019)必修 第一册6 超重和失重同步测试题
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这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册6 超重和失重同步测试题，共5页。试卷主要包含了[2022·福建莆田联考]等内容，欢迎下载使用。
1.
如图所示，金属小桶侧面有一小孔A，当桶内盛水时，水会从小孔A中流出．如果让装满水的小桶自由下落，不计空气阻力，则在小桶自由下落过程中( )
A．水继续以相同的速度从小孔中喷出
B．水不再从小孔喷出
C．水将以更大的速度喷出
D．水将以较小的速度喷出
2．2021年4月29日11时，搭载空间站天和核心舱的长征五号B遥二运载火箭，在我国文昌航天发射场点火升空，随着天和核心舱与火箭成功分离，进入预定轨道，之后太阳能帆板两翼顺利展开且工作正常，发射任务取得圆满成功．空间站可以长期驻留3人，随着航天员在空间站轨道舱内停留时间的增加，体育锻炼成了一个必不可少的环节，下列器材中适宜航天员在空间站轨道舱中进行锻炼的是( )
A．哑铃 B．跑步机
C．单杠 D．弹簧拉力器
3．[2022·四川内江第六中学月考]
如图是某跳水运动员最后踏板的过程：设运动员从高处落到处于自然状态的跳板(A位置)上，随跳板一同向下运动到最低点(B位置).对于运动员从A位置运动到B位置的过程中，下列说法正确的是 ( )
A．运动员到达最低点时处于失重状态
B．运动员到达最低点时处于超重状态
C．在这个过程中，运动员的速度一直在减小
D．在这个过程中，运动员的加速度一直在增大
4．某人在以加速度a＝2 m/s2匀加速下降的升降机中最多能举起m1＝75 kg的物体，则此人在地面上最多可举起多大质量的物体？若此人在一匀加速上升的升降机中最多能举起50 kg的物体，则此升降机上升的加速度是多大？(g取10 m/s2)
5.[2022·福建莆田联考]
(多选)在发射某载人飞船过程中，运载火箭在上升的前一分钟内vt图像如图所示．下列说法正确的是( )
A．在前30 s内宇航员的加速度恒为2 m/s2
B．在前30 s内宇航员处于超重状态
C．在60 s内宇航员的平均速度小于100 m/s
D.在60 s时宇航员离地面高度大于6 000 m
6.
[2022·内蒙古包头高一期末]如图为某电梯铭牌，该电梯额定载客数为14人，额定载重量为1 050 kg，当拉力超过额定载重物体的重力时电梯会鸣笛警示．该电梯在八层停靠时进入15位乘客，15位乘客总质量为1 040 kg.则下列说法正确的是( )
A．当第15位乘客进入电梯时，该电梯会鸣笛警示
B．当电梯从八层开始向下运动时，电梯会鸣笛警示
C．当电梯从八层下降到一层，快要停止时，电梯可能会鸣笛警示
D．电梯从八层下降到一层停止全过程中都不会鸣笛警示
课时分层作业(十九) 超重和失重
1．解析：水桶自由下落，处于完全失重状态，故其中的水也处于完全失重状态，对容器壁无压力，故水不会流出，选项B正确．
答案：B
2．解析：在空间站轨道舱内，所有的物体均处于完全失重状态，利用哑铃、跑步机、单杠进行锻炼均与重力有关，故无法使用，而利用弹簧拉力器可以锻炼，与重力无关．
答案：D
3．解析：运动员从A位置运动到B位置的过程中，跳板形变越来越大，向上的弹力越来越大，加速度先向下减小后向上增大，速度先增大后减小，到达最低点时加速度向上，处于超重状态．
答案：B
4.
解析：设此人在地面上的最大“举力”为F，那么他在以不同加速度运动的升降机中最大的“举力”仍然是F.以物体为研究对象进行受力分析，物体的受力示意图如图所示，且物体的加速度与升降机的加速度相同．
当升降机以加速度a＝2 m/s2匀加速下降时，对物体有m1g－F＝m1a
F＝m1(g－a)得F＝75×(10－2) N＝600 N
设人在地面上最多可举起质量为m0的物体
则F＝m0g，m0＝ eq \f(F,g)＝ eq \f(600,10) kg＝60 kg
当升降机以加速度a′匀加速上升时，对物体有F－m2g＝m2a′
a′＝ eq \f(F,m2)－g＝( eq \f(600,50)－10) m/s2＝2 m/s2
所以升降机匀加速上升的加速度为2 m/s2.
答案：60 kg 2 m/s2
5.
解析：vt图像中切线的斜率表示加速度，在前30 s内斜率逐渐增大，说明宇航员的加速度逐渐增大，故A项错误；在前30 s内宇航员加速度向上，说明宇航员处于超重状态，故B项正确；vt图像中图线与横轴所围面积表示位移．
如果从零匀加速到200 m/s，在60 s内平均速度等于 eq \(v,\s\up6(－))＝ eq \f(0＋v,2)＝ eq \f(0＋200,2) m/s＝100 m/s，位移大小x＝ eq \(v,\s\up6(－))t＝100×60 m＝6 000 m，通过比较面积大小可知宇航员前60 s位移小于6 000 m，则平均速度小于100 m/s，故C项正确，D项错误．
答案：BC
6．解析：由于15位乘客总质量为1 040 kg，而电梯额定载重量为1 050 kg，则当第15位乘客进入电梯时，还没有达到电梯的额定载重量，从而电梯不会鸣笛警示，A项错误；当电梯从八层开始向下运动时，加速度向下，由牛顿第二定律知mg－FT＝ma，FN＝F′N，则此时拉力小于乘客的重力，电梯不会鸣笛警示，B项错误；当电梯从八层下降到一层，快要停止时，加速度向上，由牛顿第二定律FT－mg＝ma，则此时拉力可能大于乘客的重力，则电梯可能会鸣笛警示，C项正确，D项错误．
答案：C
基础达标练
素养提升练
1.
如图所示，金属小桶侧面有一小孔A，当桶内盛水时，水会从小孔A中流出．如果让装满水的小桶自由下落，不计空气阻力，则在小桶自由下落过程中( )
A．水继续以相同的速度从小孔中喷出
B．水不再从小孔喷出
C．水将以更大的速度喷出
D．水将以较小的速度喷出
2．2021年4月29日11时，搭载空间站天和核心舱的长征五号B遥二运载火箭，在我国文昌航天发射场点火升空，随着天和核心舱与火箭成功分离，进入预定轨道，之后太阳能帆板两翼顺利展开且工作正常，发射任务取得圆满成功．空间站可以长期驻留3人，随着航天员在空间站轨道舱内停留时间的增加，体育锻炼成了一个必不可少的环节，下列器材中适宜航天员在空间站轨道舱中进行锻炼的是( )
A．哑铃 B．跑步机
C．单杠 D．弹簧拉力器
3．[2022·四川内江第六中学月考]
如图是某跳水运动员最后踏板的过程：设运动员从高处落到处于自然状态的跳板(A位置)上，随跳板一同向下运动到最低点(B位置).对于运动员从A位置运动到B位置的过程中，下列说法正确的是 ( )
A．运动员到达最低点时处于失重状态
B．运动员到达最低点时处于超重状态
C．在这个过程中，运动员的速度一直在减小
D．在这个过程中，运动员的加速度一直在增大
4．某人在以加速度a＝2 m/s2匀加速下降的升降机中最多能举起m1＝75 kg的物体，则此人在地面上最多可举起多大质量的物体？若此人在一匀加速上升的升降机中最多能举起50 kg的物体，则此升降机上升的加速度是多大？(g取10 m/s2)
5.[2022·福建莆田联考]
(多选)在发射某载人飞船过程中，运载火箭在上升的前一分钟内vt图像如图所示．下列说法正确的是( )
A．在前30 s内宇航员的加速度恒为2 m/s2
B．在前30 s内宇航员处于超重状态
C．在60 s内宇航员的平均速度小于100 m/s
D.在60 s时宇航员离地面高度大于6 000 m
6.
[2022·内蒙古包头高一期末]如图为某电梯铭牌，该电梯额定载客数为14人，额定载重量为1 050 kg，当拉力超过额定载重物体的重力时电梯会鸣笛警示．该电梯在八层停靠时进入15位乘客，15位乘客总质量为1 040 kg.则下列说法正确的是( )
A．当第15位乘客进入电梯时，该电梯会鸣笛警示
B．当电梯从八层开始向下运动时，电梯会鸣笛警示
C．当电梯从八层下降到一层，快要停止时，电梯可能会鸣笛警示
D．电梯从八层下降到一层停止全过程中都不会鸣笛警示
课时分层作业(十九) 超重和失重
1．解析：水桶自由下落，处于完全失重状态，故其中的水也处于完全失重状态，对容器壁无压力，故水不会流出，选项B正确．
答案：B
2．解析：在空间站轨道舱内，所有的物体均处于完全失重状态，利用哑铃、跑步机、单杠进行锻炼均与重力有关，故无法使用，而利用弹簧拉力器可以锻炼，与重力无关．
答案：D
3．解析：运动员从A位置运动到B位置的过程中，跳板形变越来越大，向上的弹力越来越大，加速度先向下减小后向上增大，速度先增大后减小，到达最低点时加速度向上，处于超重状态．
答案：B
4.
解析：设此人在地面上的最大“举力”为F，那么他在以不同加速度运动的升降机中最大的“举力”仍然是F.以物体为研究对象进行受力分析，物体的受力示意图如图所示，且物体的加速度与升降机的加速度相同．
当升降机以加速度a＝2 m/s2匀加速下降时，对物体有m1g－F＝m1a
F＝m1(g－a)得F＝75×(10－2) N＝600 N
设人在地面上最多可举起质量为m0的物体
则F＝m0g，m0＝ eq \f(F,g)＝ eq \f(600,10) kg＝60 kg
当升降机以加速度a′匀加速上升时，对物体有F－m2g＝m2a′
a′＝ eq \f(F,m2)－g＝( eq \f(600,50)－10) m/s2＝2 m/s2
所以升降机匀加速上升的加速度为2 m/s2.
答案：60 kg 2 m/s2
5.
解析：vt图像中切线的斜率表示加速度，在前30 s内斜率逐渐增大，说明宇航员的加速度逐渐增大，故A项错误；在前30 s内宇航员加速度向上，说明宇航员处于超重状态，故B项正确；vt图像中图线与横轴所围面积表示位移．
如果从零匀加速到200 m/s，在60 s内平均速度等于 eq \(v,\s\up6(－))＝ eq \f(0＋v,2)＝ eq \f(0＋200,2) m/s＝100 m/s，位移大小x＝ eq \(v,\s\up6(－))t＝100×60 m＝6 000 m，通过比较面积大小可知宇航员前60 s位移小于6 000 m，则平均速度小于100 m/s，故C项正确，D项错误．
答案：BC
6．解析：由于15位乘客总质量为1 040 kg，而电梯额定载重量为1 050 kg，则当第15位乘客进入电梯时，还没有达到电梯的额定载重量，从而电梯不会鸣笛警示，A项错误；当电梯从八层开始向下运动时，加速度向下，由牛顿第二定律知mg－FT＝ma，FN＝F′N，则此时拉力小于乘客的重力，电梯不会鸣笛警示，B项错误；当电梯从八层下降到一层，快要停止时，加速度向上，由牛顿第二定律FT－mg＝ma，则此时拉力可能大于乘客的重力，则电梯可能会鸣笛警示，C项正确，D项错误．
答案：C
基础达标练
素养提升练
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