【同步】高中物理粤教2019版必修一课时分层作业：4.6 失重和超重 7 力学单位习题

传播先进教育理念 提供科学教学方法地址：北京市东城区龙潭路3号 电话：400-688-1789课时分层作业(二十)失重和超重力学单位题组一失重和超重1．应用物理知识分析生活中的常见现象，可以使物理学习更加有趣和深入．例如，平伸手掌托起物体，由静止开始竖直向上运动，直至将物体抛出．对此现象分析正确的是()A．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于超重状态B．手托物体向上运动的过程中，物体始终处于失重状态C．在物体离开手的瞬间，物体的加速度大于重力加速度D．在物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度D[本题考查牛顿第二定律的应用，重在物理过程的分析，根据加速度方向判断超重和失重现象．手托物体抛出的过程，必有一段加速过程，其后可以减速，可以匀速，当手和物体匀速运动时，物体既不超重也不失重；当手和物体减速运动时，物体处于失重状态，选项A错误；物体从静止到运动，必有一段加速过程，此过程物体处于超重状态，选项B错误；当物体离开手的瞬间，物体只受重力，此时物体的加速度等于重力加速度，选项C错误；手和物体分离之前速度相同，分离之后手速度的变化量比物体速度的变化量大，物体离开手的瞬间，手的加速度大于重力加速度，所以选项D正确．]2．(多选)某海洋馆中的“海豚顶球”节目因其互动性强而深受小朋友们的喜爱．如图所示为一海豚把球顶向空中，并等其落下．下列说法正确的是()A．球在最高点时受到重力和海豚对它的顶力作用B．球在最高点时速度为零，但加速度不为零C．球在上升过程中处于超重状态D．球在下落过程中处于失重状态BD[竖直上抛运动是初速度向上，只在重力作用下的运动，球在最高处只受到重力，故A错误；球上升到最高点时受到重力的作用，速度为零，加速度为g，故B正确；竖直上抛运动上升和下落过程都是只受到重力的作用，加速度大小为g，方向竖直向下，处于失重状态，故C错误，D正确．]3．(多选)如图所示，小球A放在真空容器B内，小球的直径恰好等于正方体B的边长，将它们以初速度v0竖直上抛，A、B一起上升的过程中，下列说法正确的是()A．若不计空气阻力，A、B间一定没有弹力B．若不计空气阻力，A、B间一定有弹力C．若考虑空气阻力，A对B的上板一定有压力D．若考虑空气阻力，A对B的下板一定有压力[答案]AC4．竖直升降的电梯内的天花板上悬挂着一只弹簧测力计，如图所示．弹簧测力计的钩上悬挂一个质量m＝4kg的物体，试分析下列各种情况下电梯具体的运动(g取10m/s2)：(1)当弹簧测力计的示数T1＝40N，且保持不变；(2)当弹簧测力计的示数T2＝32N，且保持不变；(3)当弹簧测力计的示数T3＝44N，且保持不变．(弹簧均处于伸长状态)[解析](1)当T1＝40N时，根据牛顿第二定律T1－mg＝ma1，解得此时电梯的加速度a1＝eq\f(T1－mg,m)＝eq\f(40－4×10,4)m/s2＝0由此可见电梯处于静止或匀速直线运动状态．(2)当T2＝32N时，根据牛顿第二定律T2－mg＝ma2，这时电梯的加速度a2＝eq\f(T2－mg,m)＝eq\f(32－40,4)m/s2＝－2m/s2即电梯的加速度方向竖直向下，电梯加速下降或减速上升．(3)当T3＝44N时，根据牛顿第二定律T3－mg＝ma3，这时电梯的加速度a3＝eq\f(T3－mg,m)＝eq\f(44－40,4)m/s2＝1m/s2即电梯的加速度方向竖直向上，电梯加速上升或减速下降．[答案](1)静止或匀速直线运动状态(2)加速下降或减速上升(3)加速上升或减速下降题组二力学单位5．在国际单位制中，属于选定的物理量和基本单位的是()A．力的单位牛顿B．热力学温度的单位开尔文C．路程的单位米D．电压的单位伏特B[牛顿不是基本单位，故A错误；开尔文是国际单位制中温度的基本单位，故B正确；路程不是基本物理量，长度才是基本物理量，单位是米，故C错误；电压不是基本物理量，伏特也不是基本单位，故D错误．]6．雨滴在空气中下落，当速度比较大的时候，它受到的空气阻力与其速度的二次方成正比，与其横截面积成正比，即Ff＝kSv2，则比例系数k的单位是()A．kg/m4 B．kg/m3C．kg/m2 D．kg/mB[将Ff＝kSv2变形得k＝eq\f(Ff,Sv2)，采用国际单位制，式中Ff的单位为N，即kg·m/s2，S的单位为m2，速度的二次方的单位可写为(m/s)2，将这些单位代入上式得eq\f(kg,m3)，即比例系数k的单位是kg/m3，B正确．]7．一物块在10N恒力作用下，产生50cm/s2的加速度，以下在求物体质量的计算中，运算正确、简捷而又规范的是()A．m＝eq\f(F,a)＝eq\f(10,50)kg＝0.2kgB．m＝eq\f(F,a)＝eq\f(10N,0.5m/s2)＝20eq\f(kg·m/s2,m/s2)＝20kgC．m＝eq\f(F,a)＝eq\f(10,0.5)kg＝20kgD．m＝eq\f(F,a)＝eq\f(10,0.5)＝20kgC[A中单位没有统一，A错误；B项正确，但太繁琐，故不选；C既正确又简捷，故C正确；D漏写单位，故D错误．]8．(多选)某实验小组利用DIS系统观察超重和失重现象，他们在电梯内做实验，在电梯的地板上放置一个压力传感器，在传感器上放一个重为20N的物块，如图甲所示，实验中计算机显示出传感器所受物块的压力大小随时间变化的关系，如图乙所示．以下根据图像分析得出的结论中正确的是()A．从时刻t1到t2，物块处于失重状态B．从时刻t3到t4，物块处于失重状态C．电梯可能开始停在低楼层，先加速上升，接着匀速上升，再减速上升，最后停在高楼层D．电梯可能开始停在高楼层，先加速下降，接着匀速下降，再减速下降，最后停在低楼层BC[在t1～t2时间段内，物块超重，应向上加速或向下减速，t2～t3时间段内，物块匀速或静止，t3～t4时间段内，物块失重，应向上减速或向下加速，故选项B、C正确．]9．如图甲所示，阿联酋迪拜哈利法塔，原名迪拜塔，塔高828m，也被称为世界第一高楼．楼层总数162层，配备56部电梯，最高速可达17.4m/s．游客乘坐观光电梯大约1min就可以到达观光平台．若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t＝0时由静止开始上升，其加速度a与时间t的关系如图乙所示．下列相关说法正确的是()甲乙A．t＝6s时，电梯处于失重状态B．7～53s时间内，绳索拉力最小C．t＝59s时，电梯处于超重状态D．t＝60s时，电梯速度恰好为0[答案]D10．质量为10g的子弹，以300m/s的水平初速度射入一块竖直固定的木板，把木板打穿，子弹射出的速度为200m/s．若木板厚度为10cm，求木板对子弹的平均作用力．小明同学的解法如下，你同意他的解法吗？eq\x(由运动学公式v2－v\o\al(2,0)＝2as得,a＝\f(v2－v\o\al(2,0),2s)＝\f(2002－3002,2×10)m/s2,＝－2.5×103m/s2,由牛顿第二定律,F＝ma＝10×－2.5×103N＝－2.5×104N．)[解析]不同意，原因是单位未统一到同一单位制中，正确解法如下：s＝10cm＝0.1m，m＝10g＝10－2kga＝eq\f(v2－v\o\al(2,0),2s)＝eq\f(2002－3002,2×0.1)m/s＝－2.5×105m/s2F＝ma＝10－2×(－2.5×105)N＝－2.5×103N，负号表示方向与速度方向相反．[答案]2.5×103N方向与速度方向相反11．如图甲所示，物体的质量m＝10kg，放在升降机的底板上．升降机由静止开始从底楼上升到顶楼过程中的v­t图像如图乙所示，不计空气阻力，g取10m/s2，求在这12s内：甲乙(1)物体上升的高度；(2)物体对升降机底板压力的最大值；(3)物体对升降机底板压力的最小值．[解析](1)用面积表示位移，则物体上升的高度为h＝eq\f(1,2)×(3＋12)×6m＝45m．(2)t＝0至t＝3s内，物体加速上升，处于超重状态，加速度大小a1＝eq\f(Δv1,Δt1)＝2m/s2，方向竖直向上．由牛顿第二定律得F1－mg＝ma1，底板对物体支持力的最大值F1＝mg＋ma1＝120N．根据牛顿第三定律，物体对底板压力