高中物理人教版 (2019)必修 第一册超重和失重课堂检测

这是一份高中物理人教版 (2019)必修 第一册超重和失重课堂检测，共9页。试卷主要包含了基础型单选题，多选题，非选择题等内容，欢迎下载使用。

一、基础型单选题
1.2024年10月30日，“神舟十九号”载人飞船发射任务取得圆满成功。下列说法正确的是（ ）
A. 火箭在竖直方向加速上升的过程中，航天员处于超重状态
B. 若火箭竖直上升的加速度逐渐减小，则喷出的热气流对火箭的作用力小于火箭的重力
C. 若火箭竖直上升的加速度逐渐减小，则航天员对座椅的压力小于自身重力
D. 空间站绕地球运行时，航天员处于完全失重状态，航天员的重力消失了
2.2022年11月29日23时08分，搭载神舟十五号载人飞船的长征二号F遥十五运载火箭在酒泉卫星发射中心点火发射，费俊龙、邓清明、张陆三名航天员顺利进入太空。下列说法错误的是（ ）
A. 火箭点火加速上升时航天员处于超重状态
B. 火箭点火加速上升时，加速度越大，航天员越容易受伤
C. 在空间站航天员可以用天平测物体的质量
D. 航天员返回时，在打开降落伞后，返回舱在减速下降的过程中处于超重状态
3.体重为50kg的小明在乘坐电梯时，手里拿着一个由轻质弹性细绳和质量为0.1kg的小球构成的玩具，此时他发现轻质弹性细绳的伸长量为电梯静止时的45，重力加速度大小取g=10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A. 小明处于超重状态
B. 小明对电梯地板的压力大小为501N
C. 电梯可能加速下降，加速度大小为8m/s2
D. 电梯可能减速上升，加速度大小为2m/s2
4.在升降电梯内的地面上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数为50kg。电梯运动过程中，某一段时间内晓敏同学发现体重计示数为40kg（取g=10m/s2），则在这段时间内（ ）
A. 晓敏同学所受的重力变小了
B. 晓敏同学对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力
C. 电梯一定在竖直向下运动
D. 电梯的加速度大小为g5，方向一定竖直向下
5.轻质气球下方用轻绳悬挂质量为5kg的木箱，木箱竖直向上做匀加速直线运动，木箱的速度大小由2m/s增至6m/s过程中运动的位移大小为8m，不计空气阻力，取重力加速度大小g=10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A. 轻绳上的弹力大小为55N
B. 木箱处于失重状态
C. 木箱的加速度大小为0.5m/s2
D. 木箱的速度大小由2m/s增至6m/s的时间为2s
6.蹦极是一项极限运动，在做好充足的防护措施的情况下，人们可以感受完全失重的刺激。蹦极所用的绳索可看成弹性绳，人在蹦极下降过程中的加速度随下降位移变化的图像如图所示，忽略空气阻力以及绳索的重力，g为重力加速度，则下列说法正确的是（ ）
A. 下降x2时，人的速度达到最大
B. 从x1到x2，人处于减速状态
C. 从下降x1开始，人将处于超重状态
D. 由于有绳索的拉力，所以加速度a0小于g
7.蹦床运动中，运动员在t=0时刚好落到蹦床上，对蹦床作用力大小F与时间t的关系如图所示。假设运动过程中运动员身体始终保持竖直，在其不与蹦床接触时蹦床水平，忽略空气阻力，g取10m/s2。下列说法正确的是（ ）
A. 运动员距蹦床的最大高度为20m
B. 0.30s时运动员的速度大小为20m/s
C. 0~0.15s运动员的加速度减小
D. 0.15s时运动员处于超重状态
8.几位同学为了探究电梯起动和制动时的加速度大小，他们将体重计放在电梯中。一位同学站在体重计上，然后乘坐电梯从1层直接到10层，之后又从10层直接回到1层，并用照相机依次进行了相关记录。他们根据记录，进行了以下推断分析，其中正确的是（ ）
A. 根据图2可知，电梯在向上加速运动
B. 根据图3可知，人处于超重状态
C. 根据图4可知，电梯在向下减速运动
D. 根据图5可知，人处于失重状态
9.“神舟十九号”宇宙飞船的返回舱在重返大气层时，速度可达几千米每秒，为保证返回舱安全着陆，在即将落地时要打开反推发动机使返回舱减速到某一安全值，在这段时间内（ ）
A. 返回舱处于失重状态
B. 返回舱处于平衡状态
C. 航天员的重力变小
D. 航天员的重力小于返回舱对他的支持力
10.如图所示，一重锤用细绳悬挂在力传感器下，从某时刻起，某同学手持力传感器让重锤由静止开始沿竖直方向运动，并记录力传感器所受细绳拉力F随时间t的变化，F−t图像如图所示，则在t1 t2时间内下列说法中不正确的是（ ）
A. 重锤的运动方向先向上再向下
B. 重锤先超重再失重
C. 重锤先加速再减速
D. t0时刻重锤处于完全失重状态
二、多选题
11.原来做匀速运动的升降机内有一被伸长弹簧拉住的具有一定质量的物体A静止在底板上，现发现A突然被弹簧拉向右方。由此可判断，此时升降机做的运动可能是（ ）
A. 加速上升
B. 减速上升
C. 加速下降
D. 减速下降
12.某同学站在体重计上观察超重与失重现象。由稳定的站姿变化到稳定的蹲姿称为“下蹲”过程；由稳定的蹲姿变化到稳定的站姿称为“起立”过程。他稳定站立时，体重计的示数为500N，关于实验现象，下列说法正确的是（ ）
A. “起立”过程是超重现象，“下蹲”过程是失重现象
B. “起立”和“下蹲”过程都有超重和失重现象出现
C. 图记录的是他先“下蹲”稳定后又“起立”的过程
D. “下蹲”过程先出现失重现象，“起立”过程先出现超重现象
三、非选择题
13.太空探索已成为众多青年才俊的志向，很多年轻人立志做一名遨游太空的航天员。但要成为一名航天员，需具备一定的耐受力能力。在飞船加速过程中，航天员处于超重状态。人们把这种状态下航天员对座椅的压力FN与静止在地球表面时所受重力mg的比值称为耐受力值，用k表示。在选拔航天员时，要求其耐受力值为4≤k≤12。若某次宇宙飞船执行任务过程中，在飞船起飞阶段航天员的耐受力值k1=4.2，而重返大气层阶段飞船以a2=5.2m/s2的加速度大小做竖直向下的匀减速运动。设航天员质量m=75kg，求：（g取10m/s2）
（1）飞船起飞阶段加速度a1的大小；
（2）重返大气层阶段航天员的耐受力值k2。
14.一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重。一个可乘10多个人的环形座舱套在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由落下。落到一定位置，制动系统启动，到地面时刚好停下。已知座舱开始下落时的高度为70m，当座舱自由下落45m时开始制动，座舱均匀减速，到地面时刚好停下。当座舱落到离地10m处时，某人在座舱中最多能举起质量为m=20kg的物体，则此人在地面上最多能举起质量为多少的物体？（g取10m/s2）
15.如图所示，将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱子中，在箱子的上顶板和下底板装有压力传感器，箱子可以沿竖直轨道运动。当箱子以a=2m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时，上顶板的压力传感器显示的压力为7.2N，下底板的压力传感器显示的压力为12N。（g取10m/s2）
（1）求金属块的质量m；
（2）若上顶板的压力传感器的示数是下底板的压力传感器示数的一半，试判断箱子的运动情况；
（3）要使上顶板的压力传感器的示数恰好为零，箱子沿竖直方向运动的情况可能是怎样的？
一、基础型单选题
1.A
2.C
3.D
4.D
5.A
6.A
7.D
8.D
9.D
10.A
二、多选题
11.BC
12.BC
三、非选择题
13.解：
（1）起飞阶段航天员处于超重状态，由耐受力值定义k1=FNmg，结合牛顿第二定律FN−mg=ma1，联立得a1=(k1−1)g。代入数据k1=4.2、g=10m/s²，解得a1=32m/s²。
（2）重返大气层时，飞船向下匀减速，加速度方向向上，航天员超重。由牛顿第二定律FN′−mg=ma2，耐受力值k2=FN′mg=mg+ma2mg=1+a2g。代入a2=5.2m/s²，得k2=1.52。
14.解：
座舱自由下落45m时的速度v，由v²=2gh1（h1=45m）得v=2×10×45=30m/s。
制动阶段位移h2=70m−45m=25m，匀减速到静止，由0−v²=−2ah2，解得制动加速度a=v²2h2=90050=18m/s²（方向向上）。
离地10m处处于制动阶段，人举物体时，对物体由牛顿第二定律F−mg=ma，得人能施加的最大力F=m(g+a)=20×(10+18)=560N。
地面上F=m0g，故m0=Fg=56kg。
15.解：
（1）箱子向上匀减速，加速度向下，对金属块受力分析：上顶板压力F上=7.2N、下底板支持力F下=12N、重力mg。由牛顿第二定律mg+F上−F下=ma，代入数据解得m=0.6kg。
（2）设上顶板压力为F，则下底板压力为2F，由平衡关系（加速度为0）2F=mg+F，得F=mg=6N，故箱子处于静止或匀速直线运动状态。
（3）上顶板压力为零，下底板支持力F下′=12N，由牛顿第二定律F下′−mg=ma′，解得a′=10m/s²（方向向上）。箱子可能以10m/s²的加速度向上匀加速运动，或以10m/s²的加速度向下匀减速运动。