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    2023届高考物理高频考点专项练习:专题三 考点07 牛顿运动定理的理解超重和失重(B卷)

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    2023届高考物理高频考点专项练习:专题三 考点07 牛顿运动定理的理解超重和失重(B卷)

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    这是一份2023届高考物理高频考点专项练习:专题三 考点07 牛顿运动定理的理解超重和失重(B卷),共12页。
    专题三  考点07 牛顿运动定理的理解超重和失重(B卷)1.为了节能,商场安装了如图所示节能电动扶梯,无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先加速,再匀速运转,一位顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,则下列说法中正确的是(   )A.扶梯加速时,乘客处于超重状态 B.扶梯加速时,乘客处于失重状态 C.扶梯加速与匀速两个阶段,扶梯对人的支持力大小不变,摩擦力发生变化D.顾客一直受到三个力的作用2.一位同学了超重和失重后在体重计上做下蹲和起立的动作,通过观察体重计的读数变化来确定自己的超失重状态.假设这位同学初始时蹲在体重计上,静止时体重计显示一个读数,在他突然起立到最后站立静止的过程中,则体重计的读数(    A.一直变小  B.一直变大C.先变小后变大,最后不变 D.先变大后变小再变大,最后不变3.在升降机底部安装一个加速度传感器,其上放置了一个质量为m小物块,如图甲所示。升降机从时刻开始竖直向上运动,加速度传感器显示加速度a随时间t变化如图乙所示。取竖直向上为正方向,重力加速度为g,以下判断正确的是(   )A.时间内,物块先处于失重状态,后处于超重状态B.时间内,物块先处于失重状态,后处于超重状态C.时刻,物块所受的支持力大小为D.时刻,物块所受的支持力大小为4.如图所示汽车用跨过光滑定滑轮的轻绳提升物块如果汽车水平向右匀速运动,在物块到达滑轮之前下列说法正确的是(   )A.物块竖直向上做匀速运动 B.汽车的速度小于物块的速度C.块处于失重状态  D.块处于超重状态5.如图所示,小鸟飞来停在一根细树枝上随树枝上下晃动,小鸟从最低点运动到最高点的过程中 (   ) A.受到的重力先增大后减小 B.一直处于超重状态
    C.先失重后超重  D.先超重后失重6.如图甲所示,在升降机的顶部安装了一个能够显示拉力大小的传感器,传感器下方挂上一轻质弹簧,弹簧下端挂质量为m的小球,若升降机在匀速运行过程中突然停止,并以此时为零时刻,在后面一段时间内传感器显示弹簧弹力 F 随时间 t 变化的图象如图乙所示,g 为重力加速度,则(   )
     A.升降机停止运行前在向下运动 B时间内小球向下运动,速度先增大后减小C时间内小球处于超重状态D时间内小球向下运动,速度一直增大7.广州塔又称广州新电视塔,总高度600m,是广州的标志性建筑之一,随着超级高楼越来越多,高速电梯在日常生活中越来越重要。在某次对广州塔高速电梯的测试中,电梯的时间速度图象如图所示,图中倾斜的虚线分别为曲线在时和时的切线,下列说法正确的是(   )A.0~10s时间内电梯的加速度逐渐增大B.时电梯一定处于超重状态C.时电梯的加速度大小为D.时电梯的加速度为时电梯加速度的68.原地起跳摸高是篮球和羽毛球重要的训练项目之一。训练过程中,运动员先由静止下蹲一段位移,经过充分调整后,发力跳起摸到了一定的高度。关于摸高整个过程中的失重与超重,下列说法正确的是(   )A. 下蹲阶段先超重后失重,上升阶段先超重后失重
    B. 下蹲阶段先失重后超重,上升阶段先超重后失重
    C. 下蹲阶段先失重后超重,上升阶段先失重后超重
    D. 下蹲阶段先超重后失重,上升阶段先失重后超重9.如图所示为运动员跳水时的精彩瞬间,则运动员(   )A.起跳时跳板对她的支持力大于她对跳板的压力B.起跳后在上升过程中处于失重状态C.经过最高点时处于平衡状态D.在下降过程中处于超重状态10.如图所示,20121014日,奥地利极限运动家鲍姆加特纳完成一项壮举,从高空自由坠落,最终安全跳伞着陆。直播画面显示,气球升至高空后,他开始无初速下落。摄像机镜头跟踪鲍姆加特纳坠落过程,显示一个小白点急速下坠,开始下落后46s时,速度达到1150km/h,其运动过程的最大速度为1342km/h†;在距着陆点1524m高时,他打开了降落伞;又经过几分钟,他双脚着地,平稳着陆。忽略高度对重力加速度g的影响,则(   )
     A. 开始下落的前46s,可以认为鲍姆加特纳及装备只受重力作用B. 从开始下落至打开降落伞之前,鲍姆加特纳的重力的功率保持不变C. 下落过程中有一段时间,鲍姆加特纳处于超重状态D. 整个下落过程,鲍姆加特纳一直处于失重状态11.物体沿竖直方向运动,以竖直向上为正方向,其运动的图象如图所示,下列说法正确的是(   )A.0~6s内位移大于6~12s内位移 B.6~10s内物体向下运动C.0~2s内物体处于超重状态 D.10~12s内物体机械能守恒12.一个质量为50kg的人,站在竖直向上运动着的升降机地板上。他看到升降机内挂着重物的弹簧秤的示数为40N。已知弹簧秤下挂着的物体的重力为50N,取,则人对地板的压力为(     )A. 大于500N B. 小于500N C. 等于500N  D. 上述说法均不对13.蹦床运动有益于人的身心,成人和儿童都可以参与,在社会上迅速流行起来.一人在蹦床上运动时,某段时间内的图像如图所示,其中段和段是直线,时间大的时间,不计空气阻力.由此图像可知(   )A.时间内人向上运动 B.时间内人一直向下运动C.时刻的加速度大于重力加速度g D.时刻的加速度大于重力加速度g14.某校羽毛球运动员进行了如图所示的原地跳摸高训练。已知质量的运动员原地静止站立(不起跳)摸高为2.10 m,比赛过程中,该运动员先下蹲,重心下降0.5 m,经过充分调整后,发力跳起摸到了2.90 m的高度。若运动员起跳过程视为加速运动,忽略空气阻力影响,g,则(   )A.运动员起跳过程处于完全失重状态 B.起跳过程的平均速度比离地上升到最高点过程的平均速度大 C.起跳过程中运动员对地面的压力为960 N D.从开始起跳到双脚落地需要1.05 s15.20218月,全红婵以总分466.2分夺得东京奥运会跳水女子单人10米跳台决赛冠军。若全红婵的质量为m,某次起跳重心上升的最大高度为h,则(   )A.从开始起跳至离开跳台瞬间的过程中,合力做功为零B.从离开跳台至重心到达最大高度的过程中,重力做功为mghC.从接触水面至到达水下最深处的过程中,处于超重状态D.从离开跳台至接触水面前瞬间的过程中,处于失重状态16.如图所示,台秤的托盘上放有质量为2kg的物体,整个装置放到升降机中,如果升降机以2m/s2的加速度减速上升,则台秤的示数为__________N.如果升降机以2m/s2的加速度减速下降,则台秤的示数为__________N(g10m/s2)17.200310159时整,中国第一艘载人飞船神舟五号长征2F”运载火箭从甘肃酒泉卫星发射中心发射升空(如图),10分钟后,成功进入预定轨道,中国首位航天员杨利伟,带着中国人的千年企盼梦圆浩瀚太空,中国成为世界上第三个能够独立开展载人航天活动的国家.1.火箭在加速上升过程中宇航员处于__________(选填超重失重”)状态.由于地球在自西向东不停地自转,为节省燃料,火箭在升空后,应向__________(选填偏东偏西”)方向飞行.2.201312嫦娥三号成功登月,已知月球表面没有空气,没有磁场,引力为地球的1/6,假如登上月球,你能够(   )(填代号)A.用指南针判断方向
    B.轻易跃过3米高度
    C.乘坐热气球探险
    D.做托里拆利实验时发现内外水银面高度差为76 cm18.如图所示,一个可乘坐二十多个人的环形座舱套装在竖直柱子上,由升降机送上76 m的高处,然后让座舱自由落下,不计阻力。落到离地面31 m时,制动系统启动,座舱做匀减速运动到离地面1 m时刚好停下。()求:
     1)自由下落的时间t2)若座舱中某人用手托着质量为0.2 kg的手机,当座舱下落到离地面15 m的位置时,求手机对手的压力F
     

     

    答案以及解析1.答案:A解析:在慢慢加速的过程中,受力如图,物体加速度与速度同方向,合力斜向右上方,因而顾客受到的摩擦力与接触面平行水平向右,电梯对其的支持力和摩擦力的合力。

    方向指向右上,由牛顿第三定律,它的反作用力即人对电梯的作用方向指向向左下,由于加速向右上方,处于超重状态。2.答案:D解析:人蹲在体重计上,支持力等于人的重力,人从起立到最后站立静止要经过先向上加速再减速到零的过程。在向上加速过程中支持力大于重力,属于超重现象,读数变大。在向上减速的过程中加速度向下,支持力小于重力,属于失重现象,读数变小。最后直立静止时,支持力等于人的重力,所以最后不变,故选D3.答案:C解析:A项,由乙图可知,在时间内,物块先处于超重状态,后处于失重状态,A错误;B.由乙图可知,在时间内,物块先处于超重状态,后处于失重状态,B错误;C.由乙图可知,时刻,物块所受的支持力大小为C正确;D.由乙图可知,时刻,物块所受的支持力大小为D错误。综上所述,本题正确答案为C4.答案:D解析:汽车运动为合运动,将汽车速度沿轻绳方向和垂直轻绳方向正交分解,如图所示。由图可知,,物块向上运动速度大小和汽车沿轻绳方向分速度大小相等,即,汽车向右做匀速运动,速度大小不变,角θ减小,所以=增大,即增大,所以物块向上做加速运动,速度小于汽车的速度,加速上升,所以物块处于超重状态,故D项正确,ABC项错误。综上所述,本题正确答案为D5.答案:D解析:小鸟从最低点运动到最高点的过程中,先向上做加速运动后向上做减速运动,加速度方向先向上后向下,小鸟先超重后失重,整个过程小鸟受到的重力大小不变,故ABC错误,D正确。故选:D6.答案:B解析:解:A、初始时刻弹簧伸长,弹力平衡重力,由图象看出,升降机停止运动后弹簧的拉力先变小,即小球向上运动,小球的运动是由于惯性,所以升降机停止前小球是向上运动的,即升降机停止前在向上运动,故A错误;
    B时刻弹簧的拉力是0,说明时刻弹簧处于原长状态,时刻之后弹簧的拉力又开始增大说明弹簧开始变长,所以时间小球向下运动,合力先向下再向上,先与运动方向相同再相反,故小球的速度先增大后减小,故B正确;
    C、由图可知,时间拉力也小于重力,小球处于失重状态,故C错误;
    D时刻弹力达最大,说明此时弹簧达最长,此时小球受合力向上,故小球开始向上运动,由于弹力一直大于重力,故小球的速度一直增大,故D错误。
    故选:B7.答案:D解析:A0~10s时间内,图像斜率越来越大,则加速度越来越小。故A错误;B时电梯正在加速,但不知道运动方向,所以无法判断超重失重的情况。故B错误;C时图像斜率为,所以加速度为。故C错误;D时,图像斜率为,所以加速度为。结合C选项可知D正确。故选:D8.答案:B解析:解:人下蹲动作分别有失重和超重两个过程,先是加速下降,处于失重状态,加速度向上:上升阶段,加速度向上,然后减速向上,处于失重状态,上升阶段先超重后失重,ACD错误。故选:B9.答案:B解析:A.起跳时跳板对她的支持力和她对跳板的压力时一对相互作用力,大小相等,故A错误;B.起跳后在上升过程中,加速度方向向下,运动员处于失重状态,故B正确;C.运动员经过最高点时受到竖直向下的重力作用,加速度方向向下,处于失重状态,没有处于平衡状态,故C错误;D.在下降过程中,加速度方向向下,运动员处于失重状态,故D错误。故选B10.答案:C解析:在下落的前46s的过程中,速度变化,平均加速度,小于重力加速度g,所以开始下落的46s内,受到的空气阻力不可忽略,选项A错误;从开始下落至打开降落伞之前,速度逐渐增大·由功率公式,可知鲍姆加特纳重力的功率逐渐增大,选项B错误;加速下落时,加速度方向向下,处于失重状态,打开降落伞后减速下落,加速度方向向上,处于超重状态,选项C正确,D错误。11.答案:C解析:A图象速度曲线与时间轴围成的面积代表物体运动的位移。根据图象可知0~6s内速度曲线与时间轴围成的面积小于6~12s内曲线与时间轴围成的面积。故A错误。B、由图象可知,6~10s内物体速度为正,故物体向上运动,故B错误;C图象的斜率代表加速度,0~2s斜率为正,故加速度向上,根据上超下失的判断标准,物体处于超重状态,故C正确;D10~12s内物体向上匀速运动,动能不变,势能增加,故机械能增加。故D错误。故选:C12.答案:B解析:解:以重物为研究对象,受重力(竖直向下)和弹簧测力计的拉力F(竖直向上),由牛顿第三定律,拉力F的大小等于弹簧测力计的示数40N,而物体重力,大于F,处于失重状态,因此可推在升降机的加速度a的方向向下,即升降机减速上升;由牛顿第二定律得:再以人为研究对象,人受到重力和升降机地板的支持力的作用(分别用N表示),由牛顿第定律有,所以由牛顿第三定律可知,人对升降机地板的压力与升降机地板对人的支持力等大、反向,故方向向下,大小为,故B正确,ACD错误。故选B13.答案:C解析:A、由于人与蹦床接触的时间人受到的合外力是变化的,所以人的加速度是变化的,由图在时间内人的速度均匀增大,加速度不变,可知时间内人做自由落体运动,运动的方向应向下,故A错误;B时间内人做自由落体运动,速度方向向下,则题图中选取的正方向向下,在时间内速度为负,说明时间内速度的方向向上,人向上运动,故B错误;C图像的斜率表示加速度,时间内人做自由落体运动,在时刻图像的斜率明显大于时间内的斜率,则时刻的加速度大于重力加速度g,故C正确;D段是直线,说明人在时刻离开了蹦床则t时刻的加速度等于重力加速度9,故D错误。故选:C14.答案:D解析:A.在起跳过程中可视为匀加速直线运动,加速度方向竖直向上,所以运动员起跳过程处于超重状态,A错误;
    B.在起跳过程中做匀加速直线运动,起跳过程的平均速度
    运动员离开地面后做竖直上抛运动,离地上升到最高点过程的平均速度
    B错误;
    C.运动员离开地面后做竖直上抛运动,根据可知
    在起跳过程中根据速度位移公式可知
    解得
    对运动员根据牛顿第二定律可知
    解得
    根据牛顿第三定律可知,对地面的压力为1300N,C错误;
    D.起跳过程运动的时间
    起跳后运动的时间
    故运动的总时间
    D正确。
    故选D15.答案:D解析:A.从开始起跳至离开跳台瞬间的过程中,动能的变化量不为零,则合力做功不为零,选项A错误;B.从离开跳台至重心到达最大高度的过程中,重力做功为,选项B错误;C.从接触水面至到达水下最深处的过程中,先加速后减速,加速度先向下后向上,先失重后超重,选项C错误;D.从离开跳台至接触水面前瞬间的过程中,加速度向下,处于失重状态,选项D正确。故选D16.答案:16; 24解析:17.答案:1.超重; 偏东; 2.B解析:18.答案:(13 s25 N,方向竖直向下解析:(1)由题意可知,座舱自由下落的高度
    ,解得
    2)座舱自由下落3 s后的速度
    座舱落到离地15 m时,加速度方向向上,设加速度的大小为a,有

    以手机为研究对象,根据牛顿第二定律有
    解得
    根据牛顿第三定律得手机对手的压力,方向竖直向下。

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