2024-2025学年新教材高中物理第四章牛顿运动定律第六节失重和超重分级训练含解析粤教版必修第一册

PAGE4-第六节失重和超重A级合格达标1.（多选）某一爱好小组在课外实践活动中探讨电梯中的超重和失重现象.在电梯水平底板上放一体重计，一同学站在上面视察体重计的示数，小组共同分析数据得出下列结论，其中正确的是（）A.超重现象肯定出现在上升过程中B.超重现象中肯定存在竖直向上的加速度C.失重现象可以出现在上升过程中，也可以出现在下降过程中D.若电梯做自由落体运动，体重计的示数为零解析：超重现象是指物体对支持面的压力或对悬线的拉力大于重力的现象，产生超重现象的条件是物体具有竖直向上的加速度，超重时物体可能向上加速，也可能向下减速，因此选项A错误，B正确；失重现象产生的条件是物体具有竖直向下的加速度，物体可能向下加速，也可能向上减速，选项C正确；电梯做自由落体运动时，具有竖直向下的加速度g，完全失重时对体重计无压力，选项D正确.答案：BCD2.用一根细绳将一重物吊在电梯的天花板上，下列四种状况下，细绳最简单被拉断的是（）A.电梯匀速上升 B.电梯匀速下降C.电梯加速上升 D.电梯加速下降答案：C3.一个小杯子的侧壁有一小孔，杯内盛水后，水会从小孔射出.现使杯自由下落，则杯中的水（）A.会比静止时射得更远些B.会比静止时射得更近些C.与静止时射得一样远D.不会射出解析：此时完全失重没有压力，杯中的水不会射出.答案：D4.如图所示，A、B两人用平安带连接在一起，从飞机上跳下进行双人跳伞运动，着陆伞未打开时不计空气阻力.下列说法正确的是（）A.在着陆伞未打开的下降过程中，平安带的作用力肯定为零B.在着陆伞未打开的下降过程中，平安带的作用力大于B的重力C.在着陆伞未打开的下降过程中，平安带的作用力等于B的重力D.在着陆伞打开后减速下降过程中，平安带的作用力小于B的重力解析：据题意，着陆伞未打开时，A、B两人一起做自由落体运动，处于完全失重状态，则A、B之间平安带的作用力为0，A正确，B、C错误；着陆伞打开后，A、B减速下降，加速度向上，则A、B处于超重状态，对B有：T－mg＝ma，即T＝mg＋ma＞mg，故D错误.答案：A5.2024年4月11日，中国航天中心宣布，今年放射的“神舟十一号”宇宙飞船携有两名航天员.航天员在正常绕地飞行的飞船中可以完成下列哪个试验（）A.用天平称量物体的质量B.做托里拆利试验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：飞船处于完全失重状态，一切由重力引起的现象不再发生，工作原理涉及重力的仪器不能再运用，弹簧测力计的原理是胡克定律，完全失重状况下也可以运用.答案：D6.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0～2s内处于失重状态B.物体在2～4s内处于超重状态C.物体在4～5s内处于失重状态D.由于物体的质量未知，所以无法推断超重、失重状态解析：从加速度的角度看，0～2s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；2～4s内升降机匀速上升，加速度为零，物体即不超重也不失重，B错误；4～5s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一直推断物体处于失重还是超重状态，D错误.答案：CB级等级提升7.在升降电梯内的地面上放一体重计，电梯静止时，晓敏同学站在体重计上，体重计示数为50kg.电梯运动过程中，某一时间内晓敏同学发觉体重计示数如图所示，则在这段时间内（）A.晓敏同学所受的重力变小了B.晓敏同学对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力C.电梯肯定在竖直向下运动D.电梯的加速度大小为eq\f(g,5)，方向肯定竖直向下解析：在这段时间内晓敏处于失重状态，体重计示数变小，是由于晓敏对体重计的压力变小了，而她的重力没有变更，A错误；晓敏对体重计的压力与体重计对晓敏的支持力是一对作用力与反作用力，大小肯定相等，B错误；以竖直向下为正方向，有mg－F＝ma，即50g－40g＝50a，解得a＝eq\f(g,5)，加速度方向竖直向下，但运动方向可能是竖直向上，也可能是竖直向下，C错误，D正确.答案：D8.如图所示，是某同学站在力传感器上，做下蹲—起立的动作时记录的力随时间变更的图线，纵坐标为力（单位为牛顿），横坐标为时间（单位为秒）.由图可知，该同学的体重约为650N，除此以外，还可以得到的信息有（）A.该同学做了两次下蹲—起立的动作B.该同学做了一次下蹲—起立的动作，且下蹲后约2s起立C.下蹲过程中人处于失重状态D.下蹲过程中人先处于超重状态后处于失重状态解析：在3～4s下蹲过程中，先向下加速再向下减速，故人先处于失重状态后处于超重状态；在6～7s起立过程中，先向上加速再向上减速，故人先处于超重状态后处于失重状态，选项A、C、D错误，B正确.答案：B9.某人在以加速度a＝2m/s2匀加速下降的升降机中最多能举起m1＝75kg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50kg的物体，则此升降机上升的加速度是多大？（g取10m/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”仍旧是F.以物体为探讨对象进行受力分析，物体的受力示意图如图所示，且物体的加速度与升降机相同.当升降机以加速度a＝2m/s2匀加速下降时，对物体有m1g－F＝m1a，F＝m1（g－a）＝75×（10－2）N＝600N，设人在地面上最多可举起质量为m0的物体，则F＝m0g，m0＝eq\f(F,g)＝eq\f(600,10)kg＝60kg；当升降机以加速度a′匀加速上升时，对物体，有F－m2g＝m2a′，得a′＝eq\f(F,m2)－g＝eq\b\lc\(\rc\)(\a\vs4\al\co1(\f(600,50)－10))m/s2＝2m/s2.所以升降机匀加速上升的加速度为2m/s2.答案：60kg2m/s210.一种巨型消遣器械由升降机送到离地面75m的高处，然后让座舱自由落下，落到离地面30m高时，制动系统起先启动，座舱匀称减速，到地面时刚好停下.若座舱中某人用手托着m＝5kg的铅球，g取10m/s2，则：（1）求从起先下落到最终着地经验的总时间.（2）当座舱落到离地面35m的位置时，手对球的支持力是多少？（3）当座舱落到离地面15m的位置时，球对手的压力大小是多少？解析：（1）由题意可知，座舱先自由下落，下落的高度h1＝75m－30m＝45m，离地高度h2＝30m.由h1＝eq\f(1,2)gteq\o\al(2,1)，得t1＝eq\r(\f(2h1,g))＝3s，下落45m时的速度v1＝gt1＝30m/s，减速过程中的平均速度v2＝eq\f(v1,2)＝15m/s，减速时间t2＝eq\f(h2,v2)＝eq\f(30,15)s＝2s，从起先下落到最终着地经验的总时间t＝t1＋t2＝5s.（2）离地面35m时，座舱自