高中物理粤教版 (2019)必修 第一册第六节 失重和超重同步达标检测题

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A组 基础巩固练
1．D [本题考查牛顿第二定律的应用，重在物理过程的分析，根据加速度方向判断超重和失重现象．手托物体抛出的过程，必有一段加速过程，其后可以减速，可以匀速，当手和物体匀速运动时，物体既不超重也不失重；当手和物体减速运动时，物体处于失重状态，选项A错误；物体从静止到运动，必有一段加速过程，此过程物体处于超重状态，选项B错误；当物体离开手的瞬间，物体只受重力，此时物体的加速度等于重力加速度，选项C错误；手和物体分离之前速度相同，分离之后手速度的变化量比物体速度的变化量大，物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度，所以选项D正确．]
2．BD [竖直上抛运动是初速度向上，只在重力作用下的运动，球在最高处只受到重力，故A错误；球上升到最高点时受到重力的作用，速度为零，加速度为g，故B正确；竖直上抛运动上升和下落过程都是只受到重力的作用，加速度大小为g，方向竖直向下，处于失重状态，故C错误，D正确．]
3．AC
4．解析：(1)当T1＝40 N时，根据牛顿第二定律
T1－mg＝ma1，解得此时电梯的加速度
a1＝ eq \f(T1－mg,m)＝ eq \f(40－4×10,4) m/s2＝0
由此可见电梯处于静止或匀速直线运动状态．
(2)当T2＝32 N时，根据牛顿第二定律
T2－mg＝ma2，这时电梯的加速度
a2＝ eq \f(T2－mg,m)＝ eq \f(32－40,4) m/s2＝－2 m/s2
即电梯的加速度方向竖直向下，电梯加速下降或减速上升．
(3)当T3＝44 N时，根据牛顿第二定律
T3－mg＝ma3，这时电梯的加速度
a3＝ eq \f(T3－mg,m)＝ eq \f(44－40,4) m/s2＝1 m/s2
即电梯的加速度方向竖直向上，电梯加速上升或减速下降．
答案：(1)静止或匀速直线运动状态 (2)加速下降或减速上升 (3)加速上升或减速下降
5．B [牛顿不是基本单位，故A错误；开尔文是国际单位制中温度的基本单位，故B正确；路程不是基本物理量，长度才是基本物理量，单位是米，故C错误；电压不是基本物理量，伏特也不是基本单位，故D错误．]
6．B [将Ff＝kSv2变形得k＝ eq \f(Ff,Sv2)，采用国际单位制，式中Ff的单位为N，即kg·m/s2，S的单位为m2，速度的二次方的单位可写为(m/s)2，将这些单位代入上式得 eq \f(kg,m3)，即比例系数k的单位是kg/m3，B正确．]
7．C [A中单位没有统一，A错误；B项正确，但太繁琐，故不选；C既正确又简捷，故C正确；D漏写单位，故D错误．]
B组 能力提升练
8．C [人在下蹲的过程中，先加速向下运动，此时加速度方向向下，故人处于失重状态，最后人静止，故后半段是人减速向下的过程，此时加速度方向向上，人处于超重状态，故下蹲过程中人先失重后超重，选项B错误；在1 s时人向下的加速度最大，故此时人并没有静止，它不是下蹲的最低点，选项A错误；该同学在前2 s时是下蹲过程，后2 s是起立的过程，所以共做了1次下蹲－起立的动作，选项C正确；传感器给人的作用力与人给传感器的作用力是一对相互作用力，大小相等，方向相反，选项D错误．故选C.]
9．D
10．解析：不同意，原因是单位未统一到同一单位制中，正确解法如下：
s＝10 cm＝0.1 m，m＝10 g＝10－2 kg
a＝ eq \f(v2－v eq \\al(\s\up1(2),\s\d1(0)),2s)＝ eq \f(2002－3002,2×0.1) m/s
＝－2.5×105 m/s2
F＝ma＝10－2×(－2.5×105)N＝－2.5×103 N，负号表示方向与速度方向相反．
答案：2.5×103 N 方向与速度方向相反
11．解析：(1)用面积表示位移，则物体上升的高度为h＝ eq \f(1,2)×(3＋12)×6 m＝45 m.
(2)t＝0至t＝3 s内，物体加速上升，处于超重状态，加速度大小a1＝ eq \f(Δv1,Δt1)＝2 m/s2，方向竖直向上．由牛顿第二定律得F1－mg＝ma1，底板对物体支持力的最大值F1＝mg＋ma1＝120 N．根据牛顿第三定律，物体对底板压力的最大值为120 N.
(3)t＝6 s至t＝12 s内，物体减速上升，处于失重状态，加速度大小a2＝ eq \f(Δv2,Δt2)＝－1 m/s2，负号表示方向竖直向下．由牛顿第二定律得F2－mg＝ma2，底板对物体的支持力的最小值为F2＝mg＋ma2＝90 N，根据牛顿第三定律，物体对底板压力的最小值为90 N.
答案：(1)45 m (2)120 N (3)90 N
1
2
3
5
6
7
8
9
D
BD
AC
B
B
C
C
D
4
(1)静止或匀速直线运动状态 (2)加速下降或减速上升 (3)加速上升或减速下降
10
2.5×103 N 方向与速度方向相反
11
(1)45 m (2)120 N (3)90 N