新教材2023年秋高中物理课时分层作业18超重和失重新人教版必修第一册

课时分层作业(十八)超重和失重题组一对超重和失重的理解1．体育课上李明进行原地纵跳摸高训练，如图甲所示，在快速下蹲后立即蹬伸的过程中，李明受到的地面支持力的变化如图乙所示，则下列说法正确的是()A．李明在下蹲阶段处于超重状态B．李明在蹬伸阶段处于失重状态C．李明在下蹲阶段先处于超重状态，再处于失重状态D．李明在蹬伸阶段先处于超重状态，再处于失重状态2．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3．某同学研究超重和失重现象。将一矿泉水瓶底部钻一小孔后装满水，打开瓶盖，现将此矿泉水瓶竖直向上抛出，矿泉水瓶始终保持底部朝下，重力加速度大小为g，忽略空气阻力，则关于矿泉水瓶被抛出后，在空中运动的过程，下列说法正确的是()A．当矿泉水瓶向上运动时，底部有水漏出，向下运动时，底部没有水漏出B．当矿泉水瓶向上运动时，底部没有水漏出，向下运动时，底部有水漏出C．无论矿泉水瓶向上运动还是向下运动，底部都有水漏出D．无论矿泉水瓶向上运动还是向下运动，底部都没有水漏出4．如图所示，在台秤的托盘上放一个支架，支架上固定一电磁铁A，电磁铁A的正下方有一铁块B，电磁铁A不通电时，台秤的示数为G。某时刻接通电源，在铁块B被吸引起来的过程中，台秤的示数将()A．不变 B．变大C．变小 D．忽大忽小题组二超重、失重的有关计算5．某人在地面上最多可举起50kg的物体，某时刻他在竖直向上运动的电梯中最多举起了60kg的物体，据此判断此电梯加速度的大小和方向(g取10m/s2)()A．2m/s2，方向竖直向上B．53m/s2C．2m/s2，方向竖直向下D．53m/s26．在升降电梯内的地板上放一体重计，电梯静止时，小敏站在体重计上，体重计示数为50kg。在电梯运行过程中，某一段时间内小敏发现体重计示数如图所示，在这段时间内(g取10m/s2)，下列说法正确的是()A．小敏所受的重力变小了B．小敏对体重计的压力变大了C．电梯一定竖直向下做加速运动D．电梯的加速度大小为2m/s2，方向一定竖直向下7．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)8．(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9．如图所示为东方明珠广播电视塔，是上海的标志性文化景观之一，塔高约468米。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的关系如图所示。下列相关说法正确的是()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010．图甲中的塔吊是现代工地必不可少的建筑设备，图乙为150kg的建筑材料被吊车竖直向上提升过程的简化运动图像，g取10m/s2，下列判断正确的是()A．前10s的悬线的拉力恒为1500NB．46s末塔吊的材料离地面的距离为22mC．0～10s材料处于失重状态D．在30～36s钢索最容易发生断裂11．在电梯中，把一重物置于台秤上，台秤与力传感器相连，当电梯从静止起加速上升，然后又匀速运动一段时间，最后停止运动时，传感器的荧屏上显示出其受的压力与时间的关系图像如图所示。试由此图回答问题：(g取10m/s2)(1)该物体的重力是多少？(2)分别求出电梯在超重和失重时的最大加速度。12．太空是一个微重力、高真空、强辐射的环境，人类可以利用这样的天然实验室制造出没有内部缺陷的晶体，生产出能承受强大拉力的细如蚕丝的金属丝。假如未来的某天你乘坐飞船进行“微重力的体验”行动，飞船由6000m的高空静止下落，可以获得持续25s之久的失重状态，你在这段时间里可以进行关于微重力影响的实验，已知下落的过程中飞船受到的空气阻力为重力的0.04倍，重力加速度g取10m/s2，试求：(1)飞船在失重状态下的加速度大小。(2)飞船在微重力状态中下落的距离。课时分层作业(十八)A组基础巩固练1．D2．D3．D4．B5．D6．D7．解析：(1)取竖直向上为正方向，当T1＝40N时，根据牛顿第二定律T1－mg＝ma1，解得这时电梯的加速度a1＝T1-mgm＝40-4×104m/s2(2)同理，当T2＝32N时，根据牛顿第二定律T2－mg＝ma2，这时电梯的加速度a2＝T2-mgm＝32-404m/s2＝－(3)同理，当T3＝44N时，根据牛顿第二定律T3－mg＝ma3，这时电梯的加速度a3＝T3-mgm＝44-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B组能力提升练8．AC[若不计空气阻力，将容器以初速度v0抛出后，整体做竖直上抛运动，处于完全失重状态，则A对B没有压力，B对A也没有支持力，故A正确，B错误；若考虑空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得：上升过程加速度大于g，再以球A为研究对象，根据牛顿第二定律分析：A受到的合力大于重力，A除了受到重力外，还应受到向下的压力，因此B对A的压力向下，即A对B的上板一定有压力，C正确，D错误。]9．D10．B11．解析：(1)根据题意知，在4～18s时间内，物体随电梯一起匀速运动，由平衡条件及牛顿第三定律知：台秤受的压力和物体的重力相等，即G＝30N。(2)超重时：台秤对物体的支持力最大为50N，由牛顿第二定律得a1＝F合m＝50-303m/s2≈失重时：台秤对物体的支持力最小为10N，由牛顿第二定律得a2＝F合'm＝30-103m/s2答案：(1)30N(2)6.67m/s2方向竖直向上6.67m/s2