2024-2025学年新教材高中物理第四章运动和力的关系6超重和失重分层集训含解析新人教版必修第一册

PAGE5-超重和失重[合格达标练]题组一对超重、失重的理解及推断1．如图所示，金属小桶侧面有一小孔A，当桶内盛水时，水会从小孔A中流出．假如让装满水的小桶自由下落，不计空气阻力，则在小桶自由下落过程中()A．水接着以相同的速度从小孔中喷出B．水不再从小孔喷出C．水将以更大的速度喷出D．水将以较小的速度喷出2．游乐园中，游客乘坐能加速和减速的升降机，可以体会超重与失重的感觉，下列描述正确的是()A．当升降机加速上升时，游客处于失重状态B．当升降机减速下降时，游客处于超重状态C．当升降机减速上升时，游客处于超重状态D．当升降机加速下降时，游客处于超重状态3．质量为45kg的小明同学站在升降机中的一“体重计”上，当升降机竖直向下运动经过5楼时，“体重计”示数为50kg，如图所示．重力加速度取10m/s2.此时小明处于()A．超重状态，对“体重计”压力为450NB．超重状态，对“体重计”压力为500NC．失重状态，对“体重计”压力为450ND．失重状态，对“体重计”压力为500N4．如图为“中国新歌声”消遣节目所设计的“导师战车”，战车可以在倾斜直轨道上运动．当坐在战车中的导师按下按钮，战车就由静止起先沿长10米的斜面冲到学员面前，最终刚好停在斜面的末端，此过程历时约4秒．在战车运动过程中，下列说法正确的是()A．战车在运动过程中导师处于失重状态B．战车在运动过程中所受外力始终不变C．战车在倾斜导轨上做匀变速直线运动D．依据题中信息可以估算导师运动的平均速度题组二超重、失重的计算问题5．某人在地面上最多可举起50kg的物体，某时他在竖直向上运动的电梯中最多举起了60kg的物体，据此推断此电梯加速度的大小和方向(g取10m/s2)()A．2m/s2，竖直向上B.eq\f(5,3)m/s2，竖直向上C．2m/s2，竖直向下D.eq\f(5,3)m/s2，竖直向下6．电梯地板上放一质量为m的木箱，电梯以0.2gA．处于失重状态，所受支持力为0.8mgB．处于失重状态，所受支持力为0.2mgC．处于超重状态，所受支持力为1.2mgD．处于超重状态，所受支持力为0.8mg[素养提升练]7．(多选)如图所示，蹦床运动员从空中落到床面上，运动员从接触床面下降到最低点为第一过程，从最低点上升到离开床面为其次过程，运动员()A．在第一过程中始终处于失重状态B．在其次过程中始终处于超重状态C．在第一过程中先处于失重状态，后处于超重状态D．在其次过程中先处于超重状态，后处于失重状态8．若货物随升降机运动的v­t图像如图所示(竖直向上为正)，则货物受到升降机的支持力F与时间t关系的图像可能是()9．如图甲所示，质量为m＝60kg的同学，双手抓住单杠做引体向上，他的重心的速率随时间改变的图像如图乙所示．g取10m/s2，由图像可知()A．t＝0.5s时，他的加速度为3m/s2B．t＝0.4s时，他处于超重状态C．t＝1.1s时，他受到单杠的作用力的大小是620ND．t＝1.5s时，他处于超重状态分层集训17超重和失重1．解析：水桶自由下落，处于完全失重状态，故其中的水也处于完全失重状态，对容器壁无压力，故水不会流出，选项B正确．答案：B2．解析：当升降机加速上升或减速下降时，加速度方向向上，由牛顿其次定律可得N－mg＝ma，N＝mg＋ma>mg，游客处于超重状态，选项A错误，B正确；当升降机加速下降或减速上升时，加速度方向向下，由牛顿其次定律可得mg－N＝ma，N＝mg－ma<mg，游客处于失重状态，选项C、D错误．答案：B3．解析：小明的重力G＝mg＝45×10N＝450N；由图可知，此时体重计示数为50kg，故说明对体重计的压力为500N，此时压力大于本身的重力，人处于超重状态，故B正确，A、C、D错误．答案：B4．解析：战车由静止起先沿长10米的斜面冲到学员面前，最终刚好停在斜面的末端，此过程先加速后减速，先失重后超重，A错误；战车运动过程中先加速后减速，做变加速直线运动，加速度发生改变，所以合外力是变力，B、C错误；依据题中信息可以估算导师运动的平均速度为2.5m/s，D正确．答案：D5．解析：此人最大的举力为F＝mg＝50×10N＝500N，在竖直向上运动的电梯中最多举起了60kg的物体，说明物体处于失重状态．由牛顿其次定律得m′g－F＝m′a，解得a＝eq\f(m′g－F,m′)＝eq\f(60×10－500,60)m/s2＝eq\f(5,3)m/s2，方向竖直向下．故选D.答案：D6．解析：电梯向上加速运动，所以木箱处于超重状态．对木箱，由牛顿其次定律得FN－mg＝ma，即FN＝mg＋m×0.2g＝1.2mg答案：C7．解析：运动员刚接触床面时重力大于弹力，运动员向下做加速运动，运动员处于失重状态；随着床面形变增大，弹力渐渐增大，弹力大于重力时，运动员做减速运动，运动员处于超重状态，故A错误、C正确；蹦床运动员在上升过程中和下降过程中是对称的，加速度方向先向上后向下，先处于超重状态，后处于失重状态，故B错误、D正确．故选C、D.答案：CD8．解析：由v­t图像可知，升降机的运动过程为：向下加速(失重：F<mg)→向下匀速(F＝mg)→向下减速(超重：F>mg)→向上加速(超重：F>mg)→向上匀速(F＝mg)→向上减速(失重：F<mg)，比照F­t图像可知，B正确．答案：B9．解析：依据速度图像斜率表示加速度可知，t＝0.5s时，他的加速度为0.3m/s2，A错