高中物理 4.7.2超重和失重 從動(dòng)力學(xué)看自由落體運(yùn)動(dòng)課時(shí)強(qiáng)化演練 新人教版必修1

PAGEPAGE4第四章第7節(jié)第2課時(shí)超重和失重從動(dòng)力學(xué)看自由落體運(yùn)動(dòng)課后強(qiáng)化演練一、選擇題1．(2023～北京市西城區(qū)高一上學(xué)期期末考試)如下圖，一木箱置于電梯中，并隨電梯一起向上運(yùn)動(dòng)，電梯底面水平，木箱所受重力和支持力大小分別為G和F.那么此時(shí)()A．G＜FB．G＝FC．G＞FD．以上三種說法都有可能解析：如果電梯向上做加速運(yùn)動(dòng)，那么木箱處于超重狀態(tài)，木箱受到的支持力F大于木箱重力G，假設(shè)電梯做勻速運(yùn)動(dòng)，那么G＝F，假設(shè)電梯向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，那么有G＞F，應(yīng)選項(xiàng)D正確．答案：D2．質(zhì)量為60kg的人，站在升降機(jī)內(nèi)的臺(tái)秤上，測(cè)得體重為480N，那么升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)可能是()A．勻速上升或勻速下降 B．加速下降C．減速下降 D．減速上升解析：人處于失重狀態(tài)，加速度方向向下，可能加速下降或減速上升，因此正確答案為B、D.答案：BD3．(2023～北京市朝陽區(qū)高一上學(xué)期期末考試)某同學(xué)想在電梯內(nèi)觀察超重與失重現(xiàn)象，他將一臺(tái)體重計(jì)放在電梯內(nèi)并且站在體重計(jì)上觀察，在電梯某段運(yùn)行中他發(fā)現(xiàn)體重計(jì)的示數(shù)是靜止時(shí)示數(shù)的4/5，由此可以判斷(g取10m/s2)()A．電梯此時(shí)一定向下運(yùn)動(dòng)B．電梯此時(shí)一定向上運(yùn)動(dòng)C．電梯此時(shí)可能以2m/s2的加速度加速上升D．電梯此時(shí)可能以2m/s2的加速度加速下降解析：體重計(jì)的示數(shù)是人靜止時(shí)示數(shù)的eq\f(4,5)，那么人受到體重計(jì)的支持力FN＝eq\f(4,5)mg，由牛頓第二定律mg－eq\f(4,5)mg＝ma，得a＝2m/s2，方向向下，故電梯可能向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，也可能向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，其加速度大小都為2m/s2，選項(xiàng)D正確．答案：D4．在以加速度a勻加速上升的電梯中，有一個(gè)質(zhì)量為m的人，下述說法中哪些是正確的()A．此人對(duì)地球的吸引力為m(g＋a)B．此人對(duì)電梯的壓力為m(g－a)C．此人受到的重力為m(g＋a)D．此人的視重為m(g＋a)解析：此人隨電梯加速上升，故處于超重狀態(tài)．根據(jù)超重定義可知，此人的視重(即人對(duì)電梯的壓力大小)應(yīng)為mg＋ma，選項(xiàng)D正確，B錯(cuò)；人對(duì)地球的吸引力與人的重力是作用力和反作用力的關(guān)系，大小均為mg，運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的變化不影響人對(duì)地球的吸引力及人的重力，所以A、C錯(cuò)．答案：D5．(2023～吉林市普通高中上學(xué)期期末質(zhì)量檢測(cè))如下圖，在壓力傳感器的托盤上固定一個(gè)傾角為30°的光滑斜面，現(xiàn)將一個(gè)重4N的物塊放在斜面上，讓它自由滑下，那么以下說法正確的選項(xiàng)是()A．測(cè)力計(jì)的示數(shù)和沒放物塊時(shí)相比增大2eq\r(3)NB．測(cè)力計(jì)的示數(shù)和沒放物塊時(shí)相比增大1NC．測(cè)力計(jì)的示數(shù)和沒放物塊時(shí)相比增大2ND．測(cè)力計(jì)的示數(shù)和沒放物塊時(shí)相比增大3N解析：設(shè)斜面體的質(zhì)量為M，物塊的質(zhì)量為m，當(dāng)物塊沿光滑斜面下滑時(shí)，對(duì)M、m整體為研究對(duì)象應(yīng)用牛頓第二定律，豎直方向上，Mg＋mg－FN＝mg·sin30°·sin30°，那么有FN－Mg＝mg－mgsin230＝3N，故測(cè)力計(jì)的示數(shù)和沒放物塊時(shí)相比增大3N，選項(xiàng)D正確．答案：D6．某物體以30m/s的初速度豎直上拋，不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2,5s內(nèi)物體的()A．路程為65mB．位移大小為25m，方向向上C．速度改變量的大小為10m/sD．平均速度大小為13m/s，方向向上解析：初速度為30m/s，只需要3s即可上升到最高點(diǎn)，位移為h1＝302/20m＝45m，再自由下落2s，下降高度為h2＝0.5×10×22m＝20m，故路程為65m，A對(duì)；此時(shí)離地面高25m，位移方向豎直向上，B對(duì)；此時(shí)速度為v＝10×2m/s＝20m/s，速度改變量為50m/s，C錯(cuò)；平均速度為eq\f(25,5)m/s＝5m/s，D錯(cuò)．答案：AB7.如下圖，A為電磁鐵，C為膠木托盤，C上放一質(zhì)量為M的鐵片B，A和C(包括支架)的總質(zhì)量為m，整個(gè)裝置用輕繩懸掛于O點(diǎn)，當(dāng)電磁鐵通電后，在鐵片被吸引上升的過程中，輕繩上拉力F的大小()A．F＝mgB．mg<F<(M＋m)gC．F＝(M＋m)gD．F>(M＋m)g解析：當(dāng)電磁鐵A沒有通電時(shí)，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，輕繩對(duì)裝置向上的拉力等于(M＋m)g.當(dāng)電磁鐵A通電后，由于磁鐵的吸引作用，使鐵片B加速上升．對(duì)B而言，設(shè)A對(duì)B的引力為FT，由牛頓第二定律可知FT>Mg.由牛頓第三定律可知B對(duì)A向下的引力FT′＝FT>Mg.取A和C的整體為研究對(duì)象，由平衡條件可得F＝mg＋FT′，故F>(M＋m)g.正確選項(xiàng)為D.答案：D二、非選擇題8．(2023～北京市西城區(qū)高一上學(xué)期期末考試)某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)測(cè)量長(zhǎng)距離電動(dòng)扶梯加速度的實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖1所示．將一電子安康秤置于水平的扶梯臺(tái)階上，實(shí)驗(yàn)員站在安康秤上相對(duì)安康秤靜止．使電動(dòng)扶梯由靜止開場(chǎng)斜向上運(yùn)動(dòng)，整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程可分為三個(gè)階段，先加速、再勻速、最終減速停下．已知電動(dòng)扶梯與水平方向夾角為37°.重力加速g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8.某次測(cè)量的三個(gè)階段中電子安康秤的示數(shù)F隨時(shí)間t的變化關(guān)系，如圖2所示．(1)畫出加速過程中實(shí)驗(yàn)員的受力示意圖；(2)求該次測(cè)量中實(shí)驗(yàn)員的質(zhì)量m；(3)求該次測(cè)量中電動(dòng)扶梯加速過程的加速度大小a1和減速過程的加速度大小a2.解析：(1)加速過程中實(shí)驗(yàn)員受到重力mg，靜摩擦力Ff，支持力FN，如下圖．(2)3～6s電梯做勻速運(yùn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)員受力平衡FN＝mg＝600N，m＝60kg.(3)加速階段，豎直方向，根據(jù)牛頓第二定律FN－mg＝ma1sin37°解得a1＝eq\f(5,9)m/s2＝0.56m/s2減速階段，豎直方向mg－FN＝ma2·sin37°解得a2＝0.42m/s2.答案：(1)見解析(2)60kg(3)a1＝0.56m/s2a2＝0.42m/s29．在細(xì)線拉力F作用下，質(zhì)量m＝1.0kg的物體由靜止開場(chǎng)豎直向上運(yùn)動(dòng)，v-t圖象如下圖，取重力加速度g＝10m/s2，求：(1)在這4s內(nèi)細(xì)線對(duì)物體拉力F的最大值；(2)在F-t圖象中畫出拉力F隨時(shí)間t變化的圖線．解析：由圖象可知，物體第一秒做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，加速度a1＝5m/s2第二秒內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng)，a2＝