2024版新教材高中物理第四章运动和力的关系6.超重和失重课时作业新人教版必修第一册

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6．超重和失重知识点分组练　知识点1超重和失重的分析和判断1.某人乘电梯从10楼到1楼，从电梯启动到停在1楼的过程，经历了匀加速、匀速和匀减速三个阶段．电梯在这三个连续的运动阶段中，该人所受的重力和他对电梯地板的压力相比较，其大小关系分别是(　　)A．重力大于压力，重力等于压力，重力小于压力B．重力小于压力，重力等于压力，重力大于压力C．重力大于压力，重力小于压力，重力小于压力D．重力小于压力，重力小于压力，重力大于压力2．下列对超重的认识正确的是 (　　)A．处在加速上升的电梯中的人感觉脚掌受到的力比静止时大，说明人受到的重力增大了B．处在匀速上升的电梯中的人处于超重状态C．超重就是物体的重力增大了D．人在竖直方向上的绳子牵引下向上加速运动时处于超重状态3．(多选)关于超重和失重，下列说法中正确的是(　　)A.超重就是在某种情况下，物体的重力变大了B．物体向上运动一定处于超重状态C．物体向下减速运动，处于超重状态D．物体做自由落体运动时处于完全失重状态4．(多选)升降机中站在测力计上的人，发现测力计示数比自己的体重小，则(　　)A．人受到的重力减小了B．人受到的重力不变C．升降机可能正在减速下降D．升降机可能正在加速下降5.[2023·江苏省南通市高一期末]万米级全海深潜水器“奋斗者”号创造了10 909米的中国载人深潜新纪录．某次深潜探测中，“奋斗者”号的v­t图像如图所示，则内部的科考人员(　　)A.0～t1时间内处于超重状态，t1～t2时间内处于失重状态B．0～t1时间内处于失重状态，t1～t2时间内处于超重状态C．0～t1和t1～t2时间内都处于超重状态D．0～t1和t1～t2时间内都处于失重状态知识点2超重和失重的有关计算6.[2023·陕西省渭南市高一期末]随着生活水平的提高，肥胖问题日渐突出，控制体重逐渐引起人们的重视．如图所示，小林正站在体重秤上测量他的体重，下列说法中正确的是(　　)A.下蹲过程，体重秤示数一直增大B．下蹲过程，体重秤示数一直减小C．起身过程，体重秤示数先增大后减小D．起身过程，体重秤示数先减小后增大7.[2023·广东省广州市高一期末]如图所示，电梯内有一同学，旁边有一台秤，上面放一个重物，当电梯做匀速直线运动时，台秤的示数为8 N，某时刻起持续10 s，该同学观察到台秤的示数为9.6 N，已知该同学的质量为50 kg，g取10 m/s2，这10 s内，则该同学判断正确的是(　　)A．电梯一定是向上运动B．自己是处于失重状态C．电梯加速度方向可能是向下的D．自己对电梯轿厢的压力大小为600 N8.[2023·湖南省益阳市高一期末]小红和小明用体重计研究人在观光升降电梯中的超重和失重现象．在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时小红站在体重计上．在升降电梯运动过程中，小明观察到体重计的示数F随时间t变化的图像如图所示．已知升降电梯从t＝0时经历了三个阶段：由静止开始匀加速运动、匀速运动和匀减速运动，在t＝13 s时停止，g＝10 m/s2.下列说法正确的是(　　)A．小红在0～2 s内重力增加了，小红处于超重状态B．升降电梯在小明观察的这段时间内向下运动C．小红在2～12 s内匀速运动的速度为2 m/sD．小红在0～13 s内位移为22 m9．[2023·安徽省合肥市测试]在某次军事演习中，质量为64 kg的空降兵从悬停在空中的直升飞机上跳下沿竖直方向运动，其速度—时间(v­t)图像如图甲所示，当速度减为零时空降兵恰好落到地面．降落伞用8根对称的绳悬挂空降兵，每根绳与中轴线的夹角均为37°，如图乙所示．不计空降兵所受的阻力，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8，重力加速度大小g＝10 m/s2，则(　　)A．空降兵前10 s处于超重状态B．空降兵从225 m高处开始跳下C．空降兵在整个运动过程中的平均速度大小为3.75 m/sD．落地前瞬间降落伞的每根绳对空降兵的拉力大小为80 N10．[2023·天津市西青区期末]某校高一物理兴趣小组，进行了如图甲所示的无人机飞行表演活动．图乙为该无人机某次表演过程中在竖直方向运动的v­t图像．以向上为正方向，关于无人机的运动情况，下列说法正确的是(　　)A.无人机在1 s末时和5 s末时的加速度相同B．无人机在2 s末至4 s末匀减速下降C．无人机在6 s末时位于发射点上方12 m处D．无人机在第3 s内处于超重状态11．[2022·江苏省无锡市高一期末]物理课上，某同学手里握住力传感器，传感器下面竖直挂着一个钩码，做先“下蹲”后“起立”的动作，传感器的示数随时间变化的情况如图所示．下列说法中正确的是(　　)A．图示的时间内该同学完成两次下蹲、起立的动作B.“下蹲”或“起立”时，砝码重力均发生了变化C．该同学下蹲过程中的最大速度出现在t1时刻D．实验过程该同学重心的最大加速度约为14 m/s212．[2023·山东省济宁市期末]2022年10月12日16时01分，“天宫课堂”第三课在中国空间站开讲，由新晋“太空教师”陈冬、刘洋、蔡旭哲授课，这是中国航天员首次在问天实验舱内进行授课．航天员们现场展示失重环境物理现象，超重和失重在生活中也非常常见，下列有关超重和失重的说法正确的是(　　)A．载人飞船中的航天员从发射到在太空运行一直处于失重状态B．在水平轨道上加速行驶的高铁上的乘客处于超重状态C．人在减速下降的电梯里面处于超重状态D．人在下蹲过程中一直处于超重状态[答题区]促思提能训练　1．[2023·广东省广州市期末](多选)如图所示为某中学为增强学生体魄，组织学生参加跳绳的情景．跳绳锻炼时，若研究某同学离地后腾空并落回的过程，将其看作质点，且不计空气阻力，则(　　)A．上升过程中该同学处于超重状态，下落过程中该同学处于完全失重状态B．在最高点处，速度为0，加速度不为0C．在最高点处，速度和加速度均为0D．从最高点下落的过程，做自由落体运动2．[2023·河北省保定市高一期末]一质量为50 kg的同学，为完成老师布置的实践体验作业，把体重计放在直升式电梯中，发现某段时间体重计的示数变为40 kg，设当地的重力加速度大小为10 m/s2，下列说法中正确的是(　　)A．该同学这段时间处于失重状态，重力大小为400 NB．该同学这段时间处于失重状态，重力大小为500 NC．这段时间内电梯的加速度大小为2 m/s2，方向竖直向上D．这段时间内电梯的加速度大小为2.5 m/s2，方向竖直向下3．[2023·广西省钦州市高一检测]如图所示，在盛满水的瓶的底部钻几个小孔，然后让其自由下落，则下落过程中出现的现象是(　　)4.[2023·山东省滨州市高一期末]某同学站在升降机内，用手机测量升降机竖直方向运动的加速度，加速度随时间变化图像如图所示，规定竖直向上为正方向．则(　　)A．该同学0～t1时间处于失重状态，t2～t3时间处于超重状态B．该同学0～t1和t2～t3时间内，均处于超重状态C．升降机一定先向上加速运动，再向上匀速运动，最后向上减速运动D．升降机可能先减速下降，速度减小到0，停止一段时间后又加速下降5.[2023·浙江省湖州市高一期末]如图所示，小张在测力板上完成下蹲的动作．可以通过力传感器记录压力F随时间t变化的图像，下列图像能反映下蹲过程中压力随时间变化的是(　　)6.[2023·山东省临沂市期末]如图所示，斜面体的质量为M始终处于静止状态．当质量为m的物体沿斜面滑动时有(　　)A．匀速下滑时，M对地面压力小于(M＋m)gB．加速下滑时，M对地面压力小于(M＋m)gC．减速下滑时，M对地面压力小于(M＋m)gD．M对地面压力始终等于(M＋m)g7.(多选)一游客乘坐观光电梯进行游览，取竖直向上为正方向，游客的速度—时间关系图像如图所示，则下列说法正确的是(　　)A．在0～t1内，游客处于超重状态B．在t1～t2内，游客处于失重状态C．在t2～t3内，游客处于超重状态D．在t2～t3内，游客对电梯的压力增大8．[2023·安徽省宣城市高一期末](多选)如图所示，甲乙两乘客质量相同，甲乘坐台阶式自动扶梯上楼，乙乘坐履带式自动扶梯上楼，两种扶梯倾角相同，启动时加速度相同且不变，在电梯启动的过程中，下列说法正确的是(　　)A．扶梯对乙的作用力竖直向上B．甲乘客受到的支持力大于乙乘客受到的支持力C．甲乘客受到的摩擦力小于乙乘客受到的摩擦力D．甲乘客在电梯启动过程中处于超重状态9．[2023·陕西省西安市高一期末]一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼，其位移s与时间t的关系图像如图所示，其中t1～t2时间内图像为直线，两边与之相切．乘客所受支持力的大小用FN表示，重力加速度大小为g.以下判断正确的是(　　)A．0～t1时间内，乘客处于超重状态B．t1～t2时间内，乘客的速度减小C．t2～t3时间内，乘客的加速度方向向上D．t2～t3时间内，乘客的速度减小，FN(m＋M)gC．F＝(m＋M)g D．Mgmg，对整体分析，系统受到轻绳拉力、自身重力和铁片对系统的吸引力，即F＝Mg＋F1>(M＋m)g，B正确．12．答案：A解析：A点小球的加速度指向圆心，竖直向上，故A点处于超重状态，A正确；抛出后，小球只受重力作用，加速度竖直向下，所以B、C、D三点都处于失重状态，B、C、D错误．13．答案：A解析：设重物的质量为m，电梯的加速度大小为a，则电梯匀加速上升时，由牛顿第二定律可得G1－mg＝ma，匀减速上升时，由牛顿第二定律可得mg－G2＝ma，两式相加可得2ma＝G1－G2，两式相减可得2mg＝G1＋G2，相比后可解得a＝eq \f(G1－G2,G1＋G2)g，A正确．14．答案：(1)500N　(2)700N　(3)250N解析：(1)匀速上升时，由平衡条件得：FN1＝mg＝500N，由牛顿第三定律得：人对体重计压力为500N，即体重计示数为500N.(2)加速上升时，由牛顿第二定律得：FN2－mg＝ma1，解得FN2＝mg＋ma1＝700N，由牛顿第三定律得：人对体重计压力为700N，即体重计示数为700N.(3)加速下降时，由牛顿第二定律得mg－FN3＝ma3，解得FN3＝mg－ma3＝250N，由牛顿第三定律得：人对体重计压力为250N，即体重计示数为250N．15．答案：(1)30m/s　(2)零　(3)125N解析：(1)自由落体结束瞬间速度最大，下落的高度h1＝45m，由自由落体速度位移关系v eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)) ＝2gh1，可得下落的最大速度v1＝eq \r(2gh1)＝30m/s.(2)离地面35m时，座舱还在自由下落，铅球处于完全失重状态，手对铅球的托力为零．(3)从开始自由落体直到下落高度h1＝45m时速度为v1，则v eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)) ＝2gh1，对匀减速运动v eq \o\al(\s\up1(2),\s\do1(1)) ＝2ah2，解得a＝15m/s2.当座舱落到离地面15m的位置时FN－mg＝ma，解得FN＝mg＋ma＝125N.题号123456789101112答案题号1234567答案题号8910111213答案