2023-2024學年高中物理人教版2019課后習題第4章6-超重和失重

6.超重和失重必備知識基礎(chǔ)練1.(多選)(2021山東聊城高一期末)下列關(guān)于超重、失重現(xiàn)象的描述正確的是()A.電梯正在減速上升,在電梯中的乘客處于失重狀態(tài)B.在空中做自由落體運動的物體,處于完全失重狀態(tài)C.磁懸浮列車在水平軌道上加速行駛時,車上乘客處于超重狀態(tài)D.站在地面上的人,由站立狀態(tài)開始下蹲的瞬間,處于超重狀態(tài)2.(2022山東濟南高一期末)下列關(guān)于超重和失重的說法正確的是()A.跳水運動員從空中下落的過程中處于失重狀態(tài)B.跳水運動員從空中入水的過程中處于超重狀態(tài)C.蹦床運動員在空中上升的過程中處于超重狀態(tài)D.單杠運動員引體向上拉起的整個過程都處于超重狀態(tài)3.(2021福建南平高一期末)有一個同學站在力學傳感器上完成下蹲動作,力學傳感器示數(shù)隨時間變化如圖所示。則()A.這位同學的重力約為700NB.這位同學的重力約為290NC.下蹲過程中合力方向先向下后向上D.下蹲過程中合力方向先向上后向下4.如圖甲所示,質(zhì)量為m=60kg的同學,雙手抓住單杠做引體向上。他的重心的速率隨時間變化的圖像如圖乙所示,g取10m/s2,由圖像可知()A.t=0.5s時,他的加速度約為3m/s2B.t=0.4s時,他正處于超重狀態(tài)C.t=1.1s時,他受到單杠的作用力的大小約為618ND.t=1.5s時,他正處于超重狀態(tài)5.一質(zhì)量為m=40kg的小孩站在電梯內(nèi)的體重計上。電梯從0時刻由靜止開始下降,在0~6s內(nèi)體重計示數(shù)F的變化如圖所示。重力加速度g取10m/s2。求這段時間內(nèi)電梯下降的高度。6.一個質(zhì)量是50kg的人站在升降機的地板上,升降機的頂端懸掛了一個彈簧測力計,彈簧測力計下面掛著一個質(zhì)量為m=5kg的物體A,當升降機向上運動時,他看到彈簧測力計的示數(shù)為40N,g取10m/s2,求此時人對地板的壓力大小。關(guān)鍵能力提升練7.(多選)(2021廣東中山高一期末)某同學在地面上用體重計稱得體重為490N。他將體重計移至電梯內(nèi)稱其體重,t0~t3時間段內(nèi),體重計的示數(shù)如圖所示,取向上運動的方向為正方向,則電梯運行的vt圖像可能是下圖中的()8.(多選)彈簧高蹺是一種新型的運動器材,如圖所示,當人抓住扶手用力蹬踏板壓縮彈簧后,人就向上彈起,進而帶動高蹺跳躍,則下列說法正確的是()A.彈簧壓縮到最低點時,高蹺對人的作用力大于人的重力B.人向上彈起過程中,一直處于超重狀態(tài)C.人向上彈起過程中,踏板對人的作用力等于人對踏板的作用力D.人和高蹺離開地面上升過程中處于完全失重狀態(tài)9.(2022山東濟寧高一檢測)蹦極是一項極限運動,在做好充足防護的情況下,人們可以感受完全失重的刺激。蹦極所用繩索的彈力大小遵循胡克定律,人下降過程中的加速度隨位移變化的圖像如圖所示,圖中x3x2=x2x1,忽略空氣阻力以及繩索的重力,下列說法正確的是()A.從x1到x2,人做減速運動B.從x2到x3,人處于失重狀態(tài)C.下降到x1時,人的速度達到最大D.下降到x3時,人受到的拉力是重力的2倍10.某運動員在蹦床比賽時,運動員僅在豎直方向上運動,運動員的腳在接觸蹦床過程中,蹦床對運動員的彈力F隨時間t的變化規(guī)律通過傳感器用計算機繪制出來,如圖所示。g取10m/s2,根據(jù)Ft圖像求:(1)運動員的質(zhì)量。(2)運動員在運動過程中的最大加速度大小。(3)在不計空氣阻力情況下,運動員離開蹦床上升的最大高度。6.超重和失重1.AB電梯正在減速上升,加速度向下,則在電梯中的乘客處于失重狀態(tài),選項A正確;在空中做自由落體運動的物體,加速度為向下的g,處于完全失重狀態(tài),選項B正確;磁懸浮列車在水平軌道上加速行駛時,車上乘客豎直方向加速度為零,不處于超重狀態(tài),選項C錯誤;站在地面上的人由站立狀態(tài)開始下蹲的瞬間,加速度向下,處于失重狀態(tài),選項D錯誤。2.A跳水運動員從空中下落的過程中,加速度向下,處于失重狀態(tài),選項A正確;跳水運動員從空中入水的過程中,先加速向下,后減速向下,加速度先向下后向上,則先失重后超重,選項B錯誤;蹦床運動員在空中上升的過程中,加速度向下,處于失重狀態(tài),選項C錯誤;單杠運動員引體向上拉起的整個過程,先加速向上后減速向上,即加速度先向上后向下,先超重后失重,選項D錯誤。3.C由題圖可知,該同學在穩(wěn)定狀態(tài)下時,力學傳感器示數(shù)為500N,所以該同學重力為500N,A、B錯誤;該同學在下蹲過程中,先向下加速運動,后減速運動,加速度先向下,后向上,先處于失重狀態(tài),后處于超重狀態(tài),所以合力方向先向下后向上,C正確,D錯誤。4.B根據(jù)vt圖像斜率表示加速度可知,t=0.5s時,由a=ΔvΔt=0.31.0m/s2知他的加速度約為0.3m/s2,故A錯誤;t=0.4s時他向上加速運動,加速度方向向上,他處于超重狀態(tài),故B正確;t=1.1s時他的速度達到最大值,vt圖線斜率為零,表示加速度為0,他受到的單杠的作用力剛好等于重力600N,故C錯誤;t=1.55.解析由題圖可知,在第一段時間t1=1s內(nèi),電梯向下勻加速運動,mgF1=ma1解得a1=2m/s2電梯下降的高度h1=12a1t12=在第二段時間t2=3s內(nèi),電梯向下勻速運動,速度為v=a1t1=2m/s下降高度h2=vt2=6m在第三段時間t3=2s內(nèi),電梯向下勻減速運動,F2mg=ma2解得a2=1m/s2下降高度h3=vt312a2t32=所以,在整個過程中,電梯下降的總高度為h=h1+h2+h3=9m。答案9m6.解析以A為研究對象,對A進行受力分析如圖所示。選向下的方向為正方向,由牛頓第二定律可得mAgFT=ma所以a=mAg-FTmA=再以人為研究對象,他受到向下的重力m人g和地板的支持力FN。仍選向下的方向為正方向,同理由牛頓第二定律可得m人gFN=m人a所以FN=m人gm人a=400N由牛頓第三定律可知,人對地板的壓力大小為400N。答案400N7.AC由圖像可知,人先超重,再平衡,最后失重,則電梯的加速度先向上,再為0,最后向下;若電梯向上運動的方向為正,則電梯可能先勻加速向上,再勻速向上,最后勻減速向上;或者電梯可能先勻減速向下,再勻速向下,最后勻加速向下;故A、C正確。8.ACD彈簧壓縮到最低點時,人要向上彈起,加速度的方向向上,人處于超重狀態(tài),高蹺對人的作用力大于人的重力,故A正確;人向上彈起過程中,開始處于超重狀態(tài),彈力大于重力,上升過程,彈力減小,重力不變,當速度達到最大時,重力等于彈力,之后重力大于彈力,合力向下,處于失重狀態(tài),故B錯誤;人向上彈起過程中,由牛頓第三定律可知,踏板對人的作用力等于人對踏板的作用力,故C正確;人和高蹺離開地面上升過程中只受重力,處于完全失重狀態(tài),故D正確。9.D從x1到x2,人的加速度向下,與速度方向相同,人在做加速度減小的加速運動,A錯誤;從x2到x3人的加速度向上,人處于超重狀態(tài),B錯誤;人從開始下降到x2的過程中,速度方向一直向下,且一直做加速運動,下降到x2時,人的加速度為0,下降到x2以后,加速度方向與速度方向相反,所以下降到x2時,人的速度達到最大,C錯誤;由題圖可知,人在下降到x1以后,繩才產(chǎn)生彈力,從x1到x2繩的彈力小于重力,從x2到x3繩的彈力大于重力,在x2時繩的彈力等于重力,因x3x2=x2x1,再根據(jù)F=kΔx,則F1=k(x2x1)=mg=k(x3x2),所以下降到x3時,所受拉力為F2=k(x3x1)=k(x3x2)+k(x2x1)=2mg,D正確。10.解析(1)由題圖可知,剛站上去的時候彈力等于重力,故運動員所受重力為500N,設(shè)運動員質(zhì)量為m,則m=Gg=50kg(2)由題圖可知蹦床對運動員的最大彈力為Fm=2500N,設(shè)運動員的最大加