新人教版高中物理必修第二冊課時作業(yè)1：4.6超重和失重

新人教版高中物理必修第一冊PAGEPAGE1第6節(jié)超重和失重基礎(chǔ)過關(guān)1.下列關(guān)于超重和失重的說法中正確的是()A.物體處于超重狀態(tài)時，其重力增加了B.物體處于完全失重狀態(tài)時，其重力為零C.物體處于超重或失重狀態(tài)時，其慣性比物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時增大或減小了D.物體處于超重或失重狀態(tài)時，其質(zhì)量及受到的重力都沒有發(fā)生變化解析物體處于超重或失重狀態(tài)時物體的重力(由地球?qū)ξ矬w吸引而產(chǎn)生的)本身不會發(fā)生變化，所以選項A、B錯誤；質(zhì)量是慣性大小的量度，所以一個物體的慣性不會隨物體的運動狀態(tài)發(fā)生變化，選項C錯誤，D正確。答案D2.(多選)在太空站的完全失重環(huán)境中，下列儀器能繼續(xù)使用的是()A.水銀溫度計 B.天平C.打點計時器 D.彈簧測力計解析凡是依靠重力作用來實現(xiàn)測量的儀器在完全失重環(huán)境中均不能使用。水銀溫度計是依據(jù)水銀的熱脹冷縮來測溫度的，打點計時器打點與重力無關(guān)，彈簧測力計用于測拉力時仍能在太空站中使用，只是不能用來測物體的重力，天平是依靠重力作用來測質(zhì)量的。綜上所述，選項A、C、D正確，B錯誤。答案ACD3.某人用繩子將一桶水從井內(nèi)加速向上提的過程中，下列說法正確的是()A.這桶水處于超重狀態(tài)，所以繩子對桶的拉力大于桶對繩子的拉力B.這桶水處于超重狀態(tài)，繩子對桶的拉力大于桶的重力C.人對繩子的拉力與繩子對桶的拉力是一對作用力與反作用力D.這桶水能加速上升，是因為人對繩子的拉力大于桶對繩子的拉力解析這桶水加速上升，說明加速度的方向是向上的，桶處于超重狀態(tài)，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，所以選項B正確；繩子對桶的拉力與桶對繩子的拉力，是一對作用力與反作用力，大小相等，選項A錯誤；人對繩子的拉力與繩子對桶的拉力不是一對作用力與反作用力，選項C錯誤；這桶水能加速上升，不是因為人對繩子的拉力大于桶對繩子的拉力，而是桶受到的拉力大于重力，選項D錯誤。答案B4.倫敦奧運會開幕式的彈跳高蹺表演中，一名質(zhì)量為m的演員穿著這種高蹺從距地面H高處由靜止落下，與水平地面撞擊后反彈上升到距地面高h處。假設(shè)彈跳高蹺對演員的作用力類似于彈簧的彈力，演員和彈跳高蹺始終在豎直方向運動，不考慮空氣阻力的影響，則該演員()A.在向下運動的過程中始終處于失重狀態(tài)B.在向上運動的過程中始終處于超重狀態(tài)C.在向下運動的過程中先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)D.在向上運動的過程中先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)解析演員在空中時，加速度為g，方向向下，處于失重狀態(tài)；當(dāng)演員開始下落時，加速度a向下，處于失重狀態(tài)；落地后期減速，加速度a向上，處于超重狀態(tài)，所以演員在向下運動的過程中先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)，選項A錯誤，C正確；同理可知，演員在向上運動的過程中先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)，選項B、D錯誤。答案C5.在田徑運動會跳高比賽中，小明成功跳過了1.7m的高度。若忽略空氣阻力，則下列說法正確的是()A.小明起跳時地面對他的支持力等于他的重力B.小明起跳以后在上升過程中處于超重狀態(tài)C.小明下降過程處于失重狀態(tài)D.小明起跳以后在下降過程中重力消失了解析小明起跳的初始階段加速度的方向向上，所以地面對他的支持力大于他的重力，故選項A錯誤；起跳以后在上升過程，只受重力的作用，有向下的重力加速度，處于完全失重狀態(tài)，故選項B錯誤；起跳以后的下降過程，也是只受重力的作用，有向下的重力加速度，處于完全失重狀態(tài)，重力沒有消失，故選項C正確，D錯誤。答案C6.(多選)有一種大型娛樂器械可以讓人體驗超重和失重，其環(huán)形座艙套在豎直柱子上(如圖所示)，由升降機送上幾十米的高處，然后讓座艙自由下落。落到一定位置時，制動系統(tǒng)啟動，座艙做減速運動，到地面時剛好停下。下列說法正確的是()A.座艙自由下落的過程中人處于超重狀態(tài)B.座艙自由下落的過程中人處于失重狀態(tài)C.座艙減速下落的過程中人處于超重狀態(tài)D.座艙下落的整個過程中人處于失重狀態(tài)解析在自由下落的過程中人只受重力作用，做自由落體運動，處于失重狀態(tài)，故選項A錯誤，B正確；在減速下落運動過程中，加速度向上，人處于超重狀態(tài)，故選項C正確，D錯誤。答案BC7.如圖所示記錄的是升降機豎直向上運動的v－t圖像，升降機水平底板上放著重物，根據(jù)圖像可知()A.第5s內(nèi)升降機的加速度大小為1m/s2B.0～5s內(nèi)升降機的位移為10mC.0～2s內(nèi)重物處于超重狀態(tài)D.2～4s內(nèi)重物處于失重狀態(tài)解析第5s內(nèi)升降機的加速度為a＝eq\f(Δv,Δt)＝eq\f(0－2,1)m/s2＝－2m/s2，故A錯誤；由圖像可知，0～5s內(nèi)升降機的位移為x＝eq\f(2＋5,2)×2m＝7m，故B錯誤；由圖像可知，在前2s內(nèi)，重物向上做勻加速運動，加速度向上，重物處于超重狀態(tài)，故C正確；由圖像可知，2～4s內(nèi)重物的速度保持不變，處于平衡狀態(tài)，故D錯誤。答案C能力提升8.(多選)如圖a，用力傳感器研究橡皮繩中拉力隨時間的變化。向下拉小球然后釋放，小球沿豎直方向運動，某段時間內(nèi)采集到的信息如圖b所示，則()A.t2～t3時間內(nèi)小球向下運動，處于超重狀態(tài)B.t3～t4時間內(nèi)小球向上運動，處于失重狀態(tài)C.t4～t5時間內(nèi)小球向下運動，處于失重狀態(tài)D.t5～t6時間內(nèi)小球向上運動，處于超重狀態(tài)解析t2～t3時間內(nèi)拉力大于重力，但越來越小，故說明小球向上運動，處于超重狀態(tài)，故選項A錯誤；t3～t4時間內(nèi)拉力減小，且小于重力，故說明小球向上運動，加速度向下，處于失重狀態(tài)，故選項B正確；t4～t5時間內(nèi)小球受到的拉力小于重力，但拉力變大，故說明小球在向下運動，加速度向下，處于失重狀態(tài)，故選項C正確；t5～t6時間內(nèi)小球所受拉力變大且大于重力，故小球向下運動，處于超重狀態(tài)，故選項D錯誤。答案BC9.如圖所示，“蹦極”是一項非常刺激的體育運動。某人身系彈性繩自高空P點自由下落，圖中a點是彈性繩的原長位置，c點是人所到達的最低點，b點是人靜止懸吊時的平衡位置，空氣阻力不計。則人從P點落下到最低點c點的過程中()A.人從a點開始做減速運動，一直處于失重狀態(tài)B.在ab段繩的拉力小于人的重力，人處于超重狀態(tài)C.在bc段繩的拉力大于人的重力，人處于超重狀態(tài)D.在c點，人的速度為零，其加速度也為零解析人從a點到c點過程，開始先做加速運動，再做減速運動，故選項A錯誤；在平衡位置b點上方重力大于拉力，加速度方向向下，人處于失重狀態(tài)，故選項B錯誤；在b點下方拉力大于重力，人處于超重狀態(tài)，故選項C正確；在c點速度為零，但加速度方向向上，故選項D錯誤。答案C10.(多選)在升降機中，一個人站在磅秤上，發(fā)現(xiàn)自己的體重減輕了20%，于是他作出下列判斷，其中正確的是()A.升降機以0.8g的加速度加速上升B.升降機以0.2g的加速度加速下降C.升降機以0.2g的加速度減速上升D.升降機以0.8g的加速度減速下降解析若a＝0.8g，方向豎直向上，由牛頓第二定律有F－mg＝ma得F＝1.8mg，其中F為人的視重，即人此時處于超重狀態(tài)，A、D錯誤；若a＝0.2g，方向豎直向下，根據(jù)牛頓第二定律有mg－F′＝ma，得F′＝0.8mg，人的體重減輕了eq\f(mg－F′,mg)×100%＝20%，B、C正確。答案BC11.質(zhì)量是60kg的人站在升降機中的體重計上，如圖所示，重力加速度g取10m/s2，當(dāng)升降機做下列各種運動時，求體重計的示數(shù)。(1)勻速上升；(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)勻速上升時，由平衡條件得FN1＝mg＝600N，由牛頓第三定律得人對體重計壓力為600N，即體重計示數(shù)為600N。(2)加速上升時，由牛頓第二定律得FN2－mg＝ma1，F(xiàn)N2＝mg＋ma1＝840N由牛頓第三定律得人對體重計壓力為840N，即體重計示數(shù)為840N。(3)加速下降時，由牛頓第二定律得mg－FN3＝ma3，F(xiàn)N3＝mg－ma3＝300N由牛頓第三定律得人對體重計壓力為300N，即體重計示數(shù)為300N。答案(1)600N(2)840N(3)300N12.一質(zhì)量為m＝40kg的小孩站在電梯內(nèi)的體重計上。電梯從t＝0時刻由靜止開始上升，在0～6s內(nèi)體重計示數(shù)F的變化情況如圖所示。試問：在這段時間內(nèi)小孩超、失重情況及電梯上升的高度是多少？(取重力加速度g＝10m/s2)解析小孩體重G＝400N，由題圖知，在0～2s內(nèi)，F(xiàn)1＝440N，F(xiàn)1>G，電梯勻加速上升，小孩處于超重狀態(tài)，此時有a1＝eq\f(F1－G,m)＝1m/s2，v＝a1t1＝2m/s，h1＝eq\f(1,2)a1teq\o\al(2,1)＝2m。