2020-2021学年新教材高中物理 第四章 运动和力的关系 6 超重和失重课后提升训练（含解析）新人教版必修第一册.docx

1、6超重和失重基础巩固1.(2019贵州遵义高一期末)在某中学的田径运动会上,小刚同学成功地跳过了1.60 m的高度。若忽略空气阻力,则下列说法正确的是()A.小刚下降过程中处于超重状态B.小刚起跳以后在上升过程中处于失重状态C.小刚起跳时处于失重状态D.小刚下降过程中与起跳时相比重力变小了2.如图所示为一物体随升降机由一楼运动到某高层的过程中的v-t图像,则()A.物体在02 s内处于失重状态B.物体在24 s内处于超重状态C.物体在45 s内处于失重状态D.由于物体的质量未知,所以无法判断超重、失重状态3.(多选)如图,物块在水平放置的台式弹簧秤上保持相对静止,弹簧秤的示数为15 N。要得出

2、物块的重力为15 N的结论,还需要的依据是()A.胡克定律B.牛顿第三定律C.当地的重力加速度为10 m/s2D.物块处于平衡状态,平衡状态的物体所受合力为零4.如图所示,一木箱内装一铁球,木箱的内宽与内高恰好与铁球的直径相等,当木箱自由下落时,下列说法正确的是()A.不计空气阻力时,铁球对木箱下壁有压力B.不计空气阻力时,铁球对木箱上壁有压力C.有空气阻力时,铁球对木箱上壁有压力D.有空气阻力时,铁球对木箱下壁有压力5.(2019浙江湖州高一期中)一质量为m=40 kg的小孩站在电梯内的体重计上。电梯从0时刻由静止开始下降,在0到6 s内体重计示数F的变化如图所示。试问:在这段时间内电梯下降

3、的高度是多少?重力加速度g取10 m/s2。6.一个质量是50 kg的人站在升降机的地板上,升降机的顶端悬挂了一个弹簧测力计,弹簧测力计下面挂着一个质量为m=5 kg的物体A,当升降机向上运动时,他看到弹簧测力计的示数为40 N,g取10 m/s2,求此时人对地板的压力大小。能力提升1.如图所示,“蹦极”是一项非常刺激的体育运动。某人身系弹性绳自高空P点自由下落,图中a点是弹性绳的原长位置,c点是人所到达的最低点,b点是人静止悬吊时的平衡位置,空气阻力不计。则人从P点落下到最低点c点的过程中()A.人从a点开始做减速运动,一直处于失重状态B.在ab段绳的拉力小于人的重力,人处于超重状态C.在b

4、c段绳的拉力大于人的重力,人处于超重状态D.在c点,人的速度为零,其加速度也为零2.为了让乘客乘车更为舒适,研究人员设计了一种新型交通工具,乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整,使座椅始终保持水平,如图所示。当此车减速上坡时,乘客()A.处于失重状态B.处于超重状态C.受到向前的摩擦力作用D.所受力的合力沿斜面向上3.(2019浙江嘉兴期中)放在电梯地板上的一个木箱,被一根处于伸长状态的水平弹簧拉着,处于静止状态(如图所示),某时刻发现木箱突然被弹簧拉动,据此可判断出电梯的运动情况可能是()A.匀速上升B.加速上升C.减速上升D.减速下降4.某运动员在蹦床比赛时,运动员仅在竖直方向上运动,运动

5、员的脚在接触蹦床过程中,蹦床对运动员的弹力F随时间t的变化规律通过传感器用计算机绘制出来,如图所示。g取10 m/s2,根据F-t图像求:(1)运动员的质量。(2)运动员在运动过程中的最大加速度大小。(3)在不计空气阻力情况下,运动员离开蹦床上升的最大高度。参考答案6超重和失重基础巩固1.B在小刚下降过程,只受重力的作用,有向下的重力加速度,处于完全失重状态,A项错误;小刚起跳以后在上升过程,也是只受重力的作用,有向下的重力加速度,处于完全失重状态,B项正确;在小刚起跳过程中,地面要给他一个向上的支持力,支持力的大小大于重力的大小,才能够有向上的加速度,向上起跳时处于超重状态,C项错误;小刚下

6、降过程中与起跳时相比重力不变,D项错误。2.C从加速度的角度看,02s内加速度为正,表示方向竖直向上,物体处于超重状态,A错误;24s内升降机匀速上升,加速度为零,物体既不超重也不失重,B错误;45s内升降机做减速上升,加速度竖直向下,物体处于失重状态,C正确;不知道物体的质量,也可以通过加速度的方向来判断物体处于失重还是超重状态,D错误。故选C。3.BD弹簧秤的示数为15N,则物体对弹簧秤的压力为15N,根据牛顿第三定律可知,弹簧秤对物体的支持力为15N,对物体由平衡知识可知,物体的重力与弹簧秤对物体的支持力等大反向,则物体的重力为15N。要得出物块的重力为15N的结论,还需要的依据是牛顿第

7、三定律和物体的平衡知识,故B、D正确。4.D若不计空气阻力,整体只受到重力作用,加速度为g,隔离铁球,可知铁球只受重力作用,对木箱上、下壁均无压力,A、B错误;若受到空气阻力,整体加速度将小于g,隔离铁球,分析受力可知,铁球要受到木箱向上的作用力,其加速度才会小于g,由此可知铁球受到下壁的支持力,C错误,D正确。5.解析由题图可知,在第一段时间t1=1s内,电梯向下匀加速运动,mg-F1=ma1,解得a1=2m/s2电梯下降的高度h1=12a1t12=1m在第二段时间t2=3s内,电梯向下匀速运动,速度为v=a1t1=2m/s下降高度h2=vt2=6m在第三段时间t3=2s内,电梯向下匀减速运

8、动,F2-mg=ma2,解得a2=1m/s2下降高度h3=vt3-12a2t32=2m所以,在整个过程中,电梯下降的总高度为h=h1+h2+h3=9m。答案9 m6.解析以A为研究对象,对A进行受力分析如图所示。选向下的方向为正方向,由牛顿第二定律可得mAg-FT=ma所以a=mAg-FTmA=510-405m/s2=2m/s2再以人为研究对象,他受到向下的重力m人g和地板的支持力FN。仍选向下的方向为正方向,同理由牛顿第二定律可得m人g-FN=m人a所以FN=m人g-m人a=400N由牛顿第三定律可知,人对地板的压力大小为400N。答案400 N能力提升1.C人从a点到c点过程,开始先做加速

9、运动,再做减速运动,故选项A错误;在平衡位置b点上方重力大于拉力,加速度方向向下,人处于失重状态,故选项B错误;在b点下方拉力大于重力,人处于超重状态,故选项C正确;在c点速度为零,但加速度方向向上,故选项D错误。2.A当此车减速上坡时,整体的加速度沿斜面向下,乘客具有向下的分加速度,所以根据牛顿运动定律可知乘客处于失重状态,故A正确,B错误;对乘客进行受力分析,乘客受重力、支持力,由于乘客加速度沿斜面向下,而静摩擦力必沿水平方向,由于乘客有水平向左的分加速度,所以受到向后(水平向左)的摩擦力作用,故C错误。由于乘客加速度沿斜面向下,根据牛顿第二定律得所受力的合力沿斜面向下,故D错误。3.C木

10、箱突然被拉动,表明木箱所受摩擦力变小了,即木箱与地板之间的弹力变小了,重力大于弹力,木箱所受合力向下,处于失重状态,选项C正确。4.解析(1)由题图可知,刚站上去的时候弹力等于重力,故运动员所受重力为500N,设运动员质量为m,则m=Gg=50kg。(2)由题图可知蹦床对运动员的最大弹力为Fm=2500N,设运动员的最大加速度为am,则Fm-mg=mamam=Fm-mgm=2500-50050m/s2=40m/s2。(3)由题图可知运动员离开蹦床后做竖直上抛运动,离开蹦床的时刻为9.4s,再下落到蹦床上的时刻为11s,它们的时间间隔均为1.6s。根据竖直上抛运动的对称性,可知其自由下落的时间为0.8s。设运动员上升的最大高度为H,则H=12gt2=12100.82m=3.2m。答案(1)50 kg(2)40 m/s2(3)3.2 m