3-4单位制和超重失重（解析版）—2024高考物理一轮复习100考点100讲

这是一份3-4单位制和超重失重（解析版）—2024高考物理一轮复习100考点100讲，共17页。试卷主要包含了4讲 单位制　超重和失重，很多智能手机都有加速度传感器等内容，欢迎下载使用。
第3.4讲 单位制 超重和失重
【知识点精讲】
1．单位制
(1)基本量、基本单位和导出单位
①物理学的关系式在确定了物理量之间的数量关系的同时，也确定了物理量的单位间的关系。
②基本量
概念：被选定的利用物理量之间的关系推导出其他物理量的单位的物理量。
基本单位：基本物理量的单位。
③导出单位
由基本量根据关系式推导出来的其他物理量的单位。
(2)单位制和国际单位制
①单位制
基本单位和导出单位一起组成单位制。
②国际单位制
国际通用的，包括一切计量领域的单位制。
③国际单位制中的基本单位
以下是国际单位制中的七个基本物理量和相应的国际单位制中的基本单位。
④在力学范围内，国际单位制中的基本量为：长度、质量、时间。相应的基本单位为：米、千克、秒。
2．超重和失重
(1)超重
①定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)大于物体所受重力的现象。
②产生条件：物体具有向上的加速度。
(2)失重
①定义：物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)小于物体所受重力的现象。
②产生条件：物体具有向下的加速度。
(3)完全失重
①定义：物体对支持物的压力(或对竖直悬挂物的拉力)等于零的现象称为完全失重现象。
②产生条件：物体的加速度a＝g，方向竖直向下。
【方法归纳】
凡是具有向上加速度的都是超重状态；
凡是具有向下加速度的都是超重状态。
判断超重和失重的方法
【最新高考题精练】
1．（2023年1月浙江选考）下列属于国际单位制中基本单位符号的是（ ）
A．J B．K C．W D．
【参考答案】
【命题意图】本题考查国际单位制及其相关知识点。
【名师解析】国际单位制中的七个基本单位是千克、米、秒、安培、开尔文、坎德拉、摩尔，对应的符号分别是kg、m、s、A、K、cd、ml，其余单位都属于导出单位,所以属于国际单位制中基本单位符号的是K，选项B正确。
2. （2022年1月浙江选考）单位为J/m的物理量是（ ）
A. 力B. 功
C. 动能D. 电场强度
【参考答案】A
【名师解析】根据功的定义式可知
则有
因N是力的单位，故单位为J/m的物理量是力。故选A。
3．（2022年6月浙江选考）下列属于力的单位是
A．kg·m/s2B．kg·m/s
C．kg·m2/sD．kg·s / m2
【参考答案】A
【命题意图】本题考查力的单位用基本物理量单位表达。
【解题思路】根据牛顿第二定律和力的单位规定，可知A正确。
4．（2021高考新课程II卷海南卷）公元前4世纪末，我国的《墨经》中提到“力，形之所以奋也”，意为力是使有形之物突进或加速运动的原因．力的单位用国际单位制的基本单位符号来表示，正确的是（ ）
A．kg·m·s-1 B．kg·m·s-2 C．Pa·m2 D．J·m-1
【参考答案】B
【名师解析】由牛顿第二定律F=ma，可知力的单位N用国际单位制的基本单位符号来表示为kg·m/s2= kg·m·s-2，选项B正确。
5.（浙江新高考2018年4月选考科目物理试题）如图所示，小芳在体重计上完成下蹲动作，下列F-t图像能反应体重计示数随时间变化的是
A. B.
C. D.
【参考答案】 C
【名师解析】对人的运动过程分析可知，人下蹲的过程可以分成两段：人在加速下蹲的过程中，有向下的加速度，处于失重状态，此时人对传感器的压力小于人的重力的大小；在减速下蹲的过程中，加速度方向向上，处于超重状态，此时人对传感器的压力大于人的重力的大小，故C正确，A、B、D错误；
故选C。
【点睛】人在加速下蹲的过程中，有向下的加速度，处于失重状态，在减速下蹲的过程中，加速度方向向上，处于超重状态。
6.（2010高考海南物理）如图5，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块，木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上．若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为
A．加速下降 B．加速上升 C．减速上升 D．减速下降
【解析】：木箱静止时物块对箱顶有压力，则物块受到箱顶向下的压力。当物块对箱顶刚好无压力时，表明系统处于超重状态，有向上的加速度，属于超重，木箱的运动状态可能为加速上升或减速下降，选项BD正确。
【答案】BD
【点评】此题考查受力分析、牛顿第二定律及超重和失重现象。要注意题述中的“可能”运动状态，不要漏选。
7.（2010浙江理综） 如图4所示，A、B两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛（不计空气阻力）。下列说法正确的是 （ ）
A
B
v
图4
A. 在上升和下降过程中A对B的压力一定为零
B. 上升过程中A对B的压力大于A对物体受到的重力
C. 下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力
D. 在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力
【参考答案】A
【名师解析】：以A、B整体为研究对象，仅受重力，由牛顿第二定律知二者运动的加速度为g，方向竖直向下。以A为研究对象，因加速度为g，方向竖直向下，故由牛顿第二定律知A所受合力为A的重力，所以A仅受重力作用，在上升和下降过程中A对B的压力一定为零，选项A正确BCD错误。
【最新模拟题精练】
1.（2023浙江名校联盟联考）据报道，我国人造太阳高11米、直径8米、重达400吨，成功实现500万摄氏度持续放电101.2秒的成果，打破了世界纪录．在这则新闻中涉及了长度、质量、温度和时间及其单位，在国际单位制中，下列说法正确的是（ ）
A.力学基本物理量是长度、质量、力
B.kg、N、m/s都是导出单位
C.根据牛顿第二定律表达式可知：1N=1kgm/s
D.新闻中涉及的“11米、400吨和101.2秒”中，米和秒是国际单位制中的基本单位
【参考答案】D
【名师解析】力学基本物理量是长度、质量、时间，A错误；kg是基本单位，N、m/s都是导出单位，B错误；根据牛顿第二定律表达式可知：1N=1kgm/s2，C错误；新闻中涉及的“11米、400吨和101.2秒”中，米和秒是国际单位制中的基本单位，D正确。
2.（2023浙江温州重点高中期中联考） 以下以物理学家命名的物理单位，属于国际基本单位的是（ ）
A. 牛顿B. 库仑C. 特斯拉D. 安培
【参考答案】D
【名师解析】
.牛顿是力的单位，不是基本单位，故A错误；
.库仑是电量的单位，不是基本单位，故B错误；
.特斯拉是磁感应强度的单位，不是基本单位，故C错误；
.安培是电流的单位，是国际基本单位，故D正确．
3. （2023浙江十所名校期中联考）引力常量G在国际单位制中的单位是（ ）
A. B.
C. D.
【参考答案】B
【名师解析】
根据万有引力定律，
解得
根据单位运算，可知，引力常量G在国际单位制中的单位是。
4. （2023浙江名校联考）在国际单位制中，某个物理量的单位用基本单位表示为，该物理量可能为（ ）
A. 电势B. 伏特C. 韦伯D. 特斯拉
【参考答案】A
【名师解析】
由题意，得单位运算为
选项中只有电势是物理量，且单位为。故选A。
5. （2023上海七宝模拟）磁通量的单位Wb用基本单位可表示为
A. B. C. D.
【参考答案】B
【名师解析】磁通量，又由安培力公式得F=BIL，联立可得，所以，故B正确；A、C、D错误．
6．(2022广东佛山重点高中质检)如图所示，是某同学站在水平的力传感器上，做下蹲—起立的动作时记录的力随时间变化的图线。由图可知，该同学的体重约为650 N，除此以外，还可以得到的信息有( )
A．该同学做了两次下蹲—起立的动作
B．该同学做了一次下蹲—起立的动作，且下蹲后约2 s起立
C．下蹲过程中人处于失重状态
D．下蹲过程中人先处于超重状态后处于失重状态
【参考答案】B
【名师解析】 在3～4 s下蹲过程中，先向下加速再向下减速，故人先处于失重状态后处于超重状态；在6～7 s起立过程中，先向上加速再向上减速，故人先处于超重状态后处于失重状态，选项A、C、D错误，B正确。
7．几位同学为了探究电梯运动时的加速度大小，他们将体重计放在电梯中。电梯启动前，一位同学站在体重计上，如图甲所示。然后电梯由1层直接升到10层，之后又从10层直接回到1层。图乙至图戊是电梯运动过程中按运动顺序在不同位置体重计的示数。根据记录，进行推断分析，其中正确的是( )
A．根据图甲、图乙可知，图乙位置时电梯向上加速运动
B．根据图甲、图丙可知，图丙位置时人处于超重状态
C．根据图甲、图丁可知，图丁位置时电梯向下减速运动
D．根据图甲、图戊可知，图戊位置时人处于失重状态
【参考答案】A
【名师解析】 题图甲表示电梯静止时体重计的示数，题图乙示数大于静止时体重计的示数，所以电梯是加速上升，A正确；题图丙示数小于静止时体重计的示数，人处于失重状态，故B错误；题图丁示数小于静止时体重计的示数，加速度方向向下，电梯在向下加速运动，故C错误；题图戊示数大于静止时体重计的示数，人处于超重状态，故D错误。
8．(2020·浙江省高三月考)由于生活水平的不断提升，越来越多的家庭拥有了私家轿车，造成车位难求的现象，因此很多停车场采用了多层停车的结构。若车子被“移送”停在上层，车主想使用汽车时就需要车库管理员把车子“移送”到下层。管理员正在“移送”车辆的过程如图所示。假设“移送”过程中车辆相对于底板始终静止，底板始终保持水平，则下列说法正确的是( )
A.车子在被水平向右“移送”的过程中，底板对车子的摩擦力一直水平向左
B．车子在被水平向右“移送”的过程中，底板对车子的摩擦力不可能水平向左
C．车子在被竖直向下“移送”的过程中，车子对底板的力可能小于底板对车子的力
D．车子在被竖直向下“移送”的过程中，底板对车子的力可能大于车子自身的重力
【参考答案】D
【名师解析】 车子在被水平向右“移送”的过程中，若减速向右移送，则底板对车子的摩擦力水平向左，若加速向右移送，则底板对车子的摩擦力水平向右，故A、B错误；车子对底板的力和底板对车子的力是一对作用力和反作用力，任何时刻都大小相等，方向相反，故C错误；车子在被竖直向下“移送”的过程中，若减速向下移动，则加速度向上，即FN－mg＝ma，则底板对车子的力可能大于车子自身的重力，故D正确。
9.(2020·北京高三二模)很多智能手机都有加速度传感器。小明把手机平放在手掌上，打开加速度传感器，记录手机在竖直方向上加速度的变化情况。若手掌迅速向下运动，让手机脱离手掌而自由下落，然后接住手机，手机屏幕上获得的图象如图甲所示。以下实验中手机均无翻转。下列说法正确的是
A．若将手机竖直向上抛出再落回手掌中，所得图象可能如图乙所示
B．若保持手托着手机，小明做下蹲动作，整个下蹲过程所得图象可能如图丙所示
C．若手托着手机一起由静止竖直向上运动一段时间后停止，所得图象可能如图丁所示
D．手机屏幕上的图象出现正最大值时，表明手机处于失重状态
【参考答案】A
【名师解析】 若手掌迅速向下运动，让手机脱离手掌而自由下落，然后接住手机，手机先加速后减速，加速度先竖直向下，再竖直向上。由题图甲可知加速度竖直向下时为负值。若将手机竖直向上抛出再落回手掌中，手机先竖直向上加速然后竖直上抛运动最后竖直向下减速，加速度方向先竖直向上然后竖直向下最后竖直向上，即先正然后负最后正，所得图象可能如题图乙所示，故A正确；若保持手托着手机，小明做下蹲动作，手机先竖直向下加速然后竖直向下减速，加速度方向先竖直向下然后竖直向上，即先负后正，整个下蹲过程所得图象不可能如题图丙所示，故B错误；若手托着手机一起由静止竖直向上运动一段时间后停止，手机先竖直向上加速最后竖直向上减速，加速度方向先竖直向上最后竖直向下，即先正最后负，所得图象不可能如题图丁所示，故C错误；手机屏幕上的图象出现正最大值时，说明加速度方向竖直向上，处于超重状态，故D错误。
10．（2022年广东江门联考）如图2所示，电梯使用电动机通过钢丝绳把供人乘坐的轿厢在高低楼层之间来回运动，设某次人与轿厢的总重力为G，钢丝绳的拉力为T，忽略绳重平衡链重力，则下列说法正确的是
A．电梯在减速上升时，人在电梯中处于失重状态，G