2019_2020学年高中物理第6章力与运动第4节超重与失重课时作业含解析鲁科版必修.doc

超重与失重一、选择题1下面关于超重与失重的判断正确的是()A物体做变速运动时，必处于超重或失重状态B物体向下运动，必处于失重状态C做竖直上抛运动的物体，处于完全失重状态D物体斜向上做匀减速运动，处于超重状态解析：判断物体是否处于超重或失重状态，就是看物体有没有竖直方向的加速度若物体加速度向下，则处于失重状态若系统加速度向上，则处于超重状态A、B两项均未指明加速度方向，无法判定是否发生超重或失重C、D两项物体加速度均向下，故处于失重状态，C项中ag，故完全失重答案：C2下列几种情况中，升降机绳索拉力最大的是()A以很大速度匀速上升B以很小速度匀速下降C上升时以很大的加速度减速D下降时以很大的加速度减速解析：当重物处于超重时，升降机绳索拉力最大，所以可能的情况有加速上升或减速下降答案：D3“神州七号”绕地球运动时，里面所有物体都处于完全失重状态，则在其中可以完成下列哪个实验()A水银温度计测量温度B做托里拆利实验C验证阿基米德定律D用两个弹簧测力计验证牛顿第三定律解析： 物体处于完全失重状态，与重力有关的一切物理现象都消失了托里拆利实验用到了水银的压强，由于pgh与重力加速度g有关，故该实验不能完成；阿基米德定律中的浮力FgV也与重力加速度g有关，故该实验也不能完成；水银温度计测温度利用了液体的热胀冷缩原理，弹簧测拉力与重力无关，故能完成的实验是A、D.答案：AD4.如图所示，一位同学站在机械指针体重计上，突然下蹲直到蹲到底端静止根据超重和失重现象的分析方法，判断整个下蹲过程体重计上指针示数的变化情况是()A一直增大B一直减小C先减小，后增大，再减小D先增大，后减小，再增大解析：人下蹲的过程较复杂，首先必定加速，但最后人又静止，所以必定还有减速过程，即人的重心先加速下降(加速度向下)，后减速下降(加速度向上)，最后静止即，人先失重，又超重，最后静止，处于平衡状态所以，体重计示数先小于体重，后大于体重，最后等于体重答案：C5. 如图是我国长征火箭把载人神舟飞船送上太空的情景，宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验，下列说法正确的是()A火箭加速上升时，宇航员处于失重状态B飞船加速下落时，宇航员处于失重状态C飞船落地前减速，宇航员对座椅的压力小于其重力D火箭上升的加速度逐渐减小时，宇航员对座椅的压力小于其重力解析：当物体具有竖直向上的加速度时，处于超重状态，弹力大于重力，故A、C、D错误当物体具有竖直向下的加速度时，物体处于失重状态，故B正确答案：B6蹦极是一种极限体育项目，可以锻炼人的胆量和意志运动员从高处跳下，弹性绳被拉展前做自由落体运动，弹性绳被拉展后在弹性绳的缓冲作用下，运动员下落一定高度后速度减为零在运动员下降的全过程中，下列说法中正确的是()A运动员一直处于失重状态B弹性绳拉展后运动员先处于失重状态，后处于超重状态C弹性绳拉展后运动员先处于超重状态，后处于失重状态D弹性绳拉展前运动员处于失重状态，弹性绳拉展后运动员处于超重状态解析：弹性绳拉展前运动员做自由落体运动，加速度为g，方向竖直向下，处于完全失重状态；拉展后运动员先做加速度逐渐减小的加速运动，加速度方向向下，处于失重状态；再做加速度逐渐增大的减速运动，加速度方向向上，处于超重状态答案：B7一个质量为m的人站在以加速度a匀加速上升的电梯中，以下说法中正确的是()A人对地球的吸引力为m(ga)B人对电梯底板的压力为m(ga)C地球对人的吸引力为m(ga)D此人的视重为m(ga)解析：由于电梯以加速度a加速上升，所以会出现超重现象，由牛顿第二定律可得：人受到的支持力Fmgma，由牛顿第三定律可知，人对电梯底板的压力大小等于电梯对人的支持力，即FFmgma，也就等于人的视重，而出现超重现象，并不是人的重力变大了，人和地球间的吸引力没有变化，故而A、B、C均错，D项正确答案：D8. 某实验小组的同学在电梯的天花板上固定一根弹簧测力计，使其测量挂钩向下，并在钩上悬挂一个重为10 N的钩码，弹簧测力计弹力随时间变化的规律可通过一传感器直接得出，如图所示，则下列分析错误的是()A从时刻t1到t2，钩码处于失重状态B从时刻t3到t4，钩码处于超重状态C电梯可能开始在15楼，静止一段时间后，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在1楼D电梯可能开始在1楼，静止一段时间后先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在15楼解析：由图象可知，在t1t2内弹力FG，处于超重，可能是在减速下降或加速向上，故A、B、C正确选D.答案：D9. (选做题)一轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，电梯中有质量为50 kg的乘客，如图所示电梯运行时，乘客发现弹簧的伸长量是电梯静止时弹簧的伸长量的一半，这一现象表明(g取10 m/s2)()A电梯此时可能正以大小为1 m/s2的加速度减速上升，也可能以大小为1 m/s2的加速度加速下降B电梯此时可能正以大小为1 m/s2的加速度减速上升，也可能以大小为5 m/s2的加速度加速下降C电梯此时可能正以大小为5 m/s2的加速度加速上升，也可能以大小为5 m/s2的加速度减速上升D无论电梯此时是上升还是下降，也无论电梯是加速还是减速，乘客对电梯底板的压力大小一定是250 N解析：弹簧伸长量变为原来的一半，说明处于失重状态，加速度向下，且弹簧弹力Fmg，由牛顿第二定律有mgFma，即mgmgma，得ag5 m/s2.故A、B、C项都不正确，D项正确答案：D二、非选择题10. 质量是60 kg的人站在升降机中的体重计上，如图所示，当升降机做下列各种运动时，体重计的读数是多少？(g取10 m/s2)(1)升降机匀速上升；(2)升降机以4 m/s2的加速度匀加速上升；(3)升降机以3 m/s2的加速度匀减速上升或匀加速下降解析：以人为研究对象受力分析如图所示：(1)匀速上升时a0，所以Nmg0Nmg600 N.据牛顿第三定律知NN600 N.(2)匀加速上升，a向上，取向上为正方向则NmgmaNm(ga)60(104)N840 N据牛顿第三定律知NN840 N.(3)匀减速上升和匀加速下降，a都是向下的，取向下为正方向，则mgNma，Nm(ga)60(103)N420 N.据牛顿第三定律知NN420 N.答案：(1)600 N(2)840 N(3)420 N11某人在以a2 m/s2匀加速下降的升降机中最多能举起m175 kg的物体，则此人在地面上最多可举起多大质量的物体？若此人在一匀加速上升的升降机中最多能举起50 kg的物体，则此升降机上升的加速度是多大？(g取10 m/s2)解析： 设此人在地面上的最大“举力”为F，那么他在以不同加速度运动的升降机中最大的“举力”仍为F.以物体为研究对象，受力分析如图所示，且物体的加速度与升降机相同当升降机以加速度a2 m/s2匀加速下降时，对物体有：m1gFm1a，则：Fm1(ga)75(102)N600 N设人在地面上最多可举起质量为m0的物质，则Fm0g，m0F/g kg60 kg.当升降机以加速度a匀加速上升时，对物体有：Fm2gm2aag(10)m/s22 m/s2.答案：60 kg2 m/s212(选做题) 如图所示，容器中盛有密度为1的液体，容器口上有支架用细线拴着一个密度为2、质量为m的小球浸在液体内(21)，现将细线剪断，试求：在小球下沉过程中，台秤读数的变化量(忽略液体的阻力)解析：小球下沉时受重力mg和浮力F作用，且F1gV1g由牛顿第二定律可求得下