超重和失重課后篇鞏固提升合格考達(dá)標(biāo)練1.(多選)(2021山東聊城高一期末)下列關(guān)于超重、失重現(xiàn)象的描述中,正確的是()A.電梯正在減速上升,在電梯中的乘客處于失重狀態(tài)B.在空中做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體,處于完全失重狀態(tài)C.磁懸浮列車在水平軌道上加速行駛時(shí),車上乘客處于超重狀態(tài)D.站在地面上的人,由站立狀態(tài)開始下蹲的瞬間,處于超重狀態(tài)解析電梯正在減速上升,加速度向下,則在電梯中的乘客處于失重狀態(tài),選項(xiàng)A正確;在空中做自由落體運(yùn)動(dòng)的物體,加速度為向下的g,處于完全失重狀態(tài),選項(xiàng)B正確;磁懸浮列車在水平軌道上加速行駛時(shí),車上乘客豎直方向加速度為零,不處于超重狀態(tài),選項(xiàng)C錯(cuò)誤;站在地面上的人由站立狀態(tài)開始下蹲的瞬間,加速度向下,處于失重狀態(tài),選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案AB2.無人機(jī)在下列過程中處于超重狀態(tài)的是()A.勻速上升過程 B.減速上升過程C.加速上升過程 D.加速下降過程解析當(dāng)無人機(jī)具有向上的加速度時(shí),無人機(jī)處于超重狀態(tài),此時(shí)無人機(jī)的狀態(tài)可以是加速上升或者減速下降。故選C。答案C3.(2021福建南平高一期末)有一個(gè)同學(xué)站在力學(xué)傳感器上完成下蹲動(dòng)作,力學(xué)傳感器示數(shù)隨時(shí)間變化如圖所示。則()A.這位同學(xué)的重力約為700NB.這位同學(xué)的重力約為290NC.下蹲過程中合力方向先向下后向上D.下蹲過程中合力方向先向上后向下解析由圖可知,該同學(xué)在穩(wěn)定狀態(tài)下時(shí),力學(xué)傳感器示數(shù)為500N,所以該同學(xué)重力為500N,A、B錯(cuò)誤;該同學(xué)在下蹲過程中,先向下加速運(yùn)動(dòng),后減速運(yùn)動(dòng),加速度先向下,后向上,先處于失重狀態(tài),后處于超重狀態(tài),所以合力方向先向下后向上,C正確,D錯(cuò)誤。答案C4.如圖所示,一木箱內(nèi)裝一鐵球,木箱的內(nèi)寬與內(nèi)高恰好與鐵球的直徑相等,當(dāng)木箱自由下落時(shí),下列說法正確的是()A.不計(jì)空氣阻力時(shí),鐵球?qū)δ鞠湎卤谟袎毫.不計(jì)空氣阻力時(shí),鐵球?qū)δ鞠渖媳谟袎毫.有空氣阻力時(shí),鐵球?qū)δ鞠渖媳谟袎毫.有空氣阻力時(shí),鐵球?qū)δ鞠湎卤谟袎毫馕鋈舨挥?jì)空氣阻力,整體只受到重力作用,加速度為g,隔離鐵球,可知鐵球只受重力作用,對(duì)木箱上、下壁均無壓力,A、B錯(cuò)誤;若受到空氣阻力,整體加速度將小于g,隔離鐵球,分析受力可知,鐵球要受到木箱向上的作用力,其加速度才會(huì)小于g,由此可知鐵球受到下壁的支持力,C錯(cuò)誤,D正確。答案D5.一質(zhì)量為m=40kg的小孩站在電梯內(nèi)的體重計(jì)上。電梯從0時(shí)刻由靜止開始下降,在0~6s內(nèi)體重計(jì)示數(shù)F的變化如圖所示。重力加速度g取10m/s2。求這段時(shí)間內(nèi)電梯下降的高度。解析由題圖可知,在第一段時(shí)間t1=1s內(nèi),電梯向下勻加速運(yùn)動(dòng),mg-F1=ma1解得a1=2m/s2電梯下降的高度h1=12a1t12=在第二段時(shí)間t2=3s內(nèi),電梯向下勻速運(yùn)動(dòng),速度為v=a1t1=2m/s下降高度h2=vt2=6m在第三段時(shí)間t3=2s內(nèi),電梯向下勻減速運(yùn)動(dòng),F2-mg=ma2解得a2=1m/s2下降高度h3=vt3-12a2t32=所以,在整個(gè)過程中,電梯下降的總高度為h=h1+h2+h3=9m。答案9m6.一個(gè)質(zhì)量是50kg的人站在升降機(jī)的地板上,升降機(jī)的頂端懸掛了一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì),彈簧測(cè)力計(jì)下面掛著一個(gè)質(zhì)量為m=5kg的物體A,當(dāng)升降機(jī)向上運(yùn)動(dòng)時(shí),他看到彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為40N,g取10m/s2,求此時(shí)人對(duì)地板的壓力大小。解析以A為研究對(duì)象,對(duì)A進(jìn)行受力分析如圖所示。選向下的方向?yàn)檎较?由牛頓第二定律可得mAg-FT=ma所以a=mAg-FTmA=再以人為研究對(duì)象,他受到向下的重力m人g和地板的支持力FN。仍選向下的方向?yàn)檎较?同理由牛頓第二定律可得m人g-FN=m人a所以FN=m人g-m人a=400N由牛頓第三定律可知,人對(duì)地板的壓力大小為400N。答案400N等級(jí)考提升練7.如圖所示,“蹦極”是一項(xiàng)非常刺激的體育運(yùn)動(dòng)。某人身系彈性繩自高空P點(diǎn)自由下落,圖中a點(diǎn)是彈性繩的原長(zhǎng)位置,c點(diǎn)是人所到達(dá)的最低點(diǎn),b點(diǎn)是人靜止懸吊時(shí)的平衡位置,空氣阻力不計(jì)。則人從P點(diǎn)落下到最低點(diǎn)c點(diǎn)的過程中()A.人從a點(diǎn)開始做減速運(yùn)動(dòng),一直處于失重狀態(tài)B.在ab段繩的拉力小于人的重力,人處于超重狀態(tài)C.在bc段繩的拉力大于人的重力,人處于超重狀態(tài)D.在c點(diǎn),人的速度為零,其加速度也為零解析人從a點(diǎn)到c點(diǎn)過程,開始先做加速運(yùn)動(dòng),再做減速運(yùn)動(dòng),故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;在平衡位置b點(diǎn)上方重力大于拉力,加速度方向向下,人處于失重狀態(tài),故選項(xiàng)B錯(cuò)誤;在b點(diǎn)下方拉力大于重力,人處于超重狀態(tài),故選項(xiàng)C正確;在c點(diǎn)速度為零,但加速度方向向上,故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。答案C8.(多選)(2021廣東中山高一期末)某同學(xué)在地面上用體重計(jì)稱得體重為490N。他將體重計(jì)移至電梯內(nèi)稱其體重,t0~t3時(shí)間段內(nèi),體重計(jì)的示數(shù)如圖所示,取向上運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较?則電梯運(yùn)行的v-t圖像可能是下圖中的()解析由圖像可知,人先超重,再平衡,最后失重,則電梯的加速度先向上,再為0,最后向下;若電梯向上運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎?則電梯可能先勻加速向上,再勻速向上,最后勻減速向上;或者電梯可能先勻減速向下,再勻速向下,最后勻加速向下;故A、C正確。答案AC9.放在電梯地板上的一個(gè)木箱,被一根處于伸長(zhǎng)狀態(tài)的水平彈簧拉著,處于靜止?fàn)顟B(tài)(如圖所示),某時(shí)刻發(fā)現(xiàn)木箱突然被彈簧拉動(dòng),據(jù)此可判斷出電梯的運(yùn)動(dòng)情況可能是()A.勻速上升 B.加速上升C.減速上升 D.減速下降解析木箱突然被拉動(dòng),表明木箱所受摩擦力變小了,即木箱與地板之間的彈力變小了,重力大于彈力,木箱所受合力向下,處于失重狀態(tài),選項(xiàng)C正確。答案C10.某運(yùn)動(dòng)員在蹦床比賽時(shí),運(yùn)動(dòng)員僅在豎直方向上運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)員的腳在接觸蹦床過程中,蹦床對(duì)運(yùn)動(dòng)員的彈力F隨時(shí)間t的變化規(guī)律通過傳感器用計(jì)算機(jī)繪制出來,如圖所示。g取10m/s2,根據(jù)F-t圖像求:(1)運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量。(2)運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)過程中的最大加速度大小。(3)在不計(jì)空氣阻力情況下,運(yùn)動(dòng)員離開蹦床上升的最大高度。解析(1)由題圖可知,剛站上去的時(shí)候彈力等于重力,故運(yùn)動(dòng)員所受重力為500N,設(shè)運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量為m,則m=Gg=50kg(2)由題圖可知蹦床對(duì)運(yùn)動(dòng)員的最大彈力為Fm=2500N,設(shè)運(yùn)動(dòng)員的最大加速度為am,則Fm-mg=mamam=Fm-mgm=2500-(3)由題圖可知運(yùn)動(dòng)員離開蹦床后做豎直上拋運(yùn)動(dòng),離開蹦床的