新人教版高中物理必修第二册课时作业1：4.6超重和失重

新人教版高中物理必修第一册PAGEPAGE1第6节超重和失重基础过关1.下列关于超重和失重的说法中正确的是()A.物体处于超重状态时，其重力增加了B.物体处于完全失重状态时，其重力为零C.物体处于超重或失重状态时，其惯性比物体处于静止状态时增大或减小了D.物体处于超重或失重状态时，其质量及受到的重力都没有发生变化解析物体处于超重或失重状态时物体的重力(由地球对物体吸引而产生的)本身不会发生变化，所以选项A、B错误；质量是惯性大小的量度，所以一个物体的惯性不会随物体的运动状态发生变化，选项C错误，D正确。答案D2.(多选)在太空站的完全失重环境中，下列仪器能继续使用的是()A.水银温度计 B.天平C.打点计时器 D.弹簧测力计解析凡是依靠重力作用来实现测量的仪器在完全失重环境中均不能使用。水银温度计是依据水银的热胀冷缩来测温度的，打点计时器打点与重力无关，弹簧测力计用于测拉力时仍能在太空站中使用，只是不能用来测物体的重力，天平是依靠重力作用来测质量的。综上所述，选项A、C、D正确，B错误。答案ACD3.某人用绳子将一桶水从井内加速向上提的过程中，下列说法正确的是()A.这桶水处于超重状态，所以绳子对桶的拉力大于桶对绳子的拉力B.这桶水处于超重状态，绳子对桶的拉力大于桶的重力C.人对绳子的拉力与绳子对桶的拉力是一对作用力与反作用力D.这桶水能加速上升，是因为人对绳子的拉力大于桶对绳子的拉力解析这桶水加速上升，说明加速度的方向是向上的，桶处于超重状态，所以桶受到的合外力的方向向上，即桶受到向上的力大于桶的重力，所以选项B正确；绳子对桶的拉力与桶对绳子的拉力，是一对作用力与反作用力，大小相等，选项A错误；人对绳子的拉力与绳子对桶的拉力不是一对作用力与反作用力，选项C错误；这桶水能加速上升，不是因为人对绳子的拉力大于桶对绳子的拉力，而是桶受到的拉力大于重力，选项D错误。答案B4.伦敦奥运会开幕式的弹跳高跷表演中，一名质量为m的演员穿着这种高跷从距地面H高处由静止落下，与水平地面撞击后反弹上升到距地面高h处。假设弹跳高跷对演员的作用力类似于弹簧的弹力，演员和弹跳高跷始终在竖直方向运动，不考虑空气阻力的影响，则该演员()A.在向下运动的过程中始终处于失重状态B.在向上运动的过程中始终处于超重状态C.在向下运动的过程中先处于失重状态后处于超重状态D.在向上运动的过程中先处于失重状态后处于超重状态解析演员在空中时，加速度为g，方向向下，处于失重状态；当演员开始下落时，加速度a向下，处于失重状态；落地后期减速，加速度a向上，处于超重状态，所以演员在向下运动的过程中先处于失重状态后处于超重状态，选项A错误，C正确；同理可知，演员在向上运动的过程中先处于超重状态后处于失重状态，选项B、D错误。答案C5.在田径运动会跳高比赛中，小明成功跳过了1.7m的高度。若忽略空气阻力，则下列说法正确的是()A.小明起跳时地面对他的支持力等于他的重力B.小明起跳以后在上升过程中处于超重状态C.小明下降过程处于失重状态D.小明起跳以后在下降过程中重力消失了解析小明起跳的初始阶段加速度的方向向上，所以地面对他的支持力大于他的重力，故选项A错误；起跳以后在上升过程，只受重力的作用，有向下的重力加速度，处于完全失重状态，故选项B错误；起跳以后的下降过程，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，重力没有消失，故选项C正确，D错误。答案C6.(多选)有一种大型娱乐器械可以让人体验超重和失重，其环形座舱套在竖直柱子上(如图所示)，由升降机送上几十米的高处，然后让座舱自由下落。落到一定位置时，制动系统启动，座舱做减速运动，到地面时刚好停下。下列说法正确的是()A.座舱自由下落的过程中人处于超重状态B.座舱自由下落的过程中人处于失重状态C.座舱减速下落的过程中人处于超重状态D.座舱下落的整个过程中人处于失重状态解析在自由下落的过程中人只受重力作用，做自由落体运动，处于失重状态，故选项A错误，B正确；在减速下落运动过程中，加速度向上，人处于超重状态，故选项C正确，D错误。答案BC7.如图所示记录的是升降机竖直向上运动的v－t图像，升降机水平底板上放着重物，根据图像可知()A.第5s内升降机的加速度大小为1m/s2B.0～5s内升降机的位移为10mC.0～2s内重物处于超重状态D.2～4s内重物处于失重状态解析第5s内升降机的加速度为a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(0－2,1)m/s2＝－2m/s2，故A错误；由图像可知，0～5s内升降机的位移为x＝eq\f(2＋5,2)×2m＝7m，故B错误；由图像可知，在前2s内，重物向上做匀加速运动，加速度向上，重物处于超重状态，故C正确；由图像可知，2～4s内重物的速度保持不变，处于平衡状态，故D错误。答案C能力提升8.(多选)如图a，用力传感器研究橡皮绳中拉力随时间的变化。向下拉小球然后释放，小球沿竖直方向运动，某段时间内采集到的信息如图b所示，则()A.t2～t3时间内小球向下运动，处于超重状态B.t3～t4时间内小球向上运动，处于失重状态C.t4～t5时间内小球向下运动，处于失重状态D.t5～t6时间内小球向上运动，处于超重状态解析t2～t3时间内拉力大于重力，但越来越小，故说明小球向上运动，处于超重状态，故选项A错误；t3～t4时间内拉力减小，且小于重力，故说明小球向上运动，加速度向下，处于失重状态，故选项B正确；t4～t5时间内小球受到的拉力小于重力，但拉力变大，故说明小球在向下运动，加速度向下，处于失重状态，故选项C正确；t5～t6时间内小球所受拉力变大且大于重力，故小球向下运动，处于超重状态，故选项D错误。答案BC9.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bc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，其加速度也为零解析人从a点到c点过程，开始先做加速运动，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。答案C10.(多选)在升降机中，一个人站在磅秤上，发现自己的体重减轻了20%，于是他作出下列判断，其中正确的是()A.升降机以0.8g的加速度加速上升B.升降机以0.2g的加速度加速下降C.升降机以0.2g的加速度减速上升D.升降机以0.8g的加速度减速下降解析若a＝0.8g，方向竖直向上，由牛顿第二定律有F－mg＝ma得F＝1.8mg，其中F为人的视重，即人此时处于超重状态，A、D错误；若a＝0.2g，方向竖直向下，根据牛顿第二定律有mg－F′＝ma，得F′＝0.8mg，人的体重减轻了eq\f(mg－F′,mg)×100%＝20%，B、C正确。答案BC11.质量是60kg的人站在升降机中的体重计上，如图所示，重力加速度g取10m/s2，当升降机做下列各种运动时，求体重计的示数。(1)匀速上升；(2)以4m/s2的加速度加速上升；(3)以5m/s2的加速度加速下降。解析(1)匀速上升时，由平衡条件得FN1＝mg＝600N，由牛顿第三定律得人对体重计压力为600N，即体重计示数为600N。(2)加速上升时，由牛顿第二定律得FN2－mg＝ma1，FN2＝mg＋ma1＝840N由牛顿第三定律得人对体重计压力为840N，即体重计示数为840N。(3)加速下降时，由牛顿第二定律得mg－FN3＝ma3，FN3＝mg－ma3＝300N由牛顿第三定律得人对体重计压力为300N，即体重计示数为300N。答案(1)600N(2)840N(3)300N12.一质量为m＝40kg的小孩站在电梯内的体重计上。电梯从t＝0时刻由静止开始上升，在0～6s内体重计示数F的变化情况如图所示。试问：在这段时间内小孩超、失重情况及电梯上升的高度是多少？(取重力加速度g＝10m/s2)解析小孩体重G＝400N，由题图知，在0～2s内，F1＝440N，F1>G，电梯匀加速上升，小孩处于超重状态，此时有a1＝eq\f(F1－G,m)＝1m/s2，v＝a1t1＝2m/s，h1＝eq\f(1,2)a1teq\o\al(2,1)＝2m。