2024-2025學(xué)年新教材高中物理第四章運(yùn)動(dòng)和力的關(guān)系6超重和失重分層集訓(xùn)含解析新人教版必修第一冊(cè)

PAGE5-超重和失重[合格達(dá)標(biāo)練]題組一對(duì)超重、失重的理解及推斷1．如圖所示，金屬小桶側(cè)面有一小孔A，當(dāng)桶內(nèi)盛水時(shí)，水會(huì)從小孔A中流出．假如讓裝滿水的小桶自由下落，不計(jì)空氣阻力，則在小桶自由下落過程中()A．水接著以相同的速度從小孔中噴出B．水不再?gòu)男】讎姵鯟．水將以更大的速度噴出D．水將以較小的速度噴出2．游樂園中，游客乘坐能加速和減速的升降機(jī)，可以體會(huì)超重與失重的感覺，下列描述正確的是()A．當(dāng)升降機(jī)加速上升時(shí)，游客處于失重狀態(tài)B．當(dāng)升降機(jī)減速下降時(shí)，游客處于超重狀態(tài)C．當(dāng)升降機(jī)減速上升時(shí)，游客處于超重狀態(tài)D．當(dāng)升降機(jī)加速下降時(shí)，游客處于超重狀態(tài)3．質(zhì)量為45kg的小明同學(xué)站在升降機(jī)中的一“體重計(jì)”上，當(dāng)升降機(jī)豎直向下運(yùn)動(dòng)經(jīng)過5樓時(shí)，“體重計(jì)”示數(shù)為50kg，如圖所示．重力加速度取10m/s2.此時(shí)小明處于()A．超重狀態(tài)，對(duì)“體重計(jì)”壓力為450NB．超重狀態(tài)，對(duì)“體重計(jì)”壓力為500NC．失重狀態(tài)，對(duì)“體重計(jì)”壓力為450ND．失重狀態(tài)，對(duì)“體重計(jì)”壓力為500N4．如圖為“中國(guó)新歌聲”消遣節(jié)目所設(shè)計(jì)的“導(dǎo)師戰(zhàn)車”，戰(zhàn)車可以在傾斜直軌道上運(yùn)動(dòng)．當(dāng)坐在戰(zhàn)車中的導(dǎo)師按下按鈕，戰(zhàn)車就由靜止起先沿長(zhǎng)10米的斜面沖到學(xué)員面前，最終剛好停在斜面的末端，此過程歷時(shí)約4秒．在戰(zhàn)車運(yùn)動(dòng)過程中，下列說法正確的是()A．戰(zhàn)車在運(yùn)動(dòng)過程中導(dǎo)師處于失重狀態(tài)B．戰(zhàn)車在運(yùn)動(dòng)過程中所受外力始終不變C．戰(zhàn)車在傾斜導(dǎo)軌上做勻變速直線運(yùn)動(dòng)D．依據(jù)題中信息可以估算導(dǎo)師運(yùn)動(dòng)的平均速度題組二超重、失重的計(jì)算問題5．某人在地面上最多可舉起50kg的物體，某時(shí)他在豎直向上運(yùn)動(dòng)的電梯中最多舉起了60kg的物體，據(jù)此推斷此電梯加速度的大小和方向(g取10m/s2)()A．2m/s2，豎直向上B.eq\f(5,3)m/s2，豎直向上C．2m/s2，豎直向下D.eq\f(5,3)m/s2，豎直向下6．電梯地板上放一質(zhì)量為m的木箱，電梯以0.2gA．處于失重狀態(tài)，所受支持力為0.8mgB．處于失重狀態(tài)，所受支持力為0.2mgC．處于超重狀態(tài)，所受支持力為1.2mgD．處于超重狀態(tài)，所受支持力為0.8mg[素養(yǎng)提升練]7．(多選)如圖所示，蹦床運(yùn)動(dòng)員從空中落到床面上，運(yùn)動(dòng)員從接觸床面下降到最低點(diǎn)為第一過程，從最低點(diǎn)上升到離開床面為其次過程，運(yùn)動(dòng)員()A．在第一過程中始終處于失重狀態(tài)B．在其次過程中始終處于超重狀態(tài)C．在第一過程中先處于失重狀態(tài)，后處于超重狀態(tài)D．在其次過程中先處于超重狀態(tài)，后處于失重狀態(tài)8．若貨物隨升降機(jī)運(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示(豎直向上為正)，則貨物受到升降機(jī)的支持力F與時(shí)間t關(guān)系的圖像可能是()9．如圖甲所示，質(zhì)量為m＝60kg的同學(xué)，雙手抓住單杠做引體向上，他的重心的速率隨時(shí)間改變的圖像如圖乙所示．g取10m/s2，由圖像可知()A．t＝0.5s時(shí)，他的加速度為3m/s2B．t＝0.4s時(shí)，他處于超重狀態(tài)C．t＝1.1s時(shí)，他受到單杠的作用力的大小是620ND．t＝1.5s時(shí)，他處于超重狀態(tài)分層集訓(xùn)17超重和失重1．解析：水桶自由下落，處于完全失重狀態(tài)，故其中的水也處于完全失重狀態(tài)，對(duì)容器壁無壓力，故水不會(huì)流出，選項(xiàng)B正確．答案：B2．解析：當(dāng)升降機(jī)加速上升或減速下降時(shí)，加速度方向向上，由牛頓其次定律可得N－mg＝ma，N＝mg＋ma>mg，游客處于超重狀態(tài)，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；當(dāng)升降機(jī)加速下降或減速上升時(shí)，加速度方向向下，由牛頓其次定律可得mg－N＝ma，N＝mg－ma<mg，游客處于失重狀態(tài)，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤．答案：B3．解析：小明的重力G＝mg＝45×10N＝450N；由圖可知，此時(shí)體重計(jì)示數(shù)為50kg，故說明對(duì)體重計(jì)的壓力為500N，此時(shí)壓力大于本身的重力，人處于超重狀態(tài)，故B正確，A、C、D錯(cuò)誤．答案：B4．解析：戰(zhàn)車由靜止起先沿長(zhǎng)10米的斜面沖到學(xué)員面前，最終剛好停在斜面的末端，此過程先加速后減速，先失重后超重，A錯(cuò)誤；戰(zhàn)車運(yùn)動(dòng)過程中先加速后減速，做變加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度發(fā)生改變，所以合外力是變力，B、C錯(cuò)誤；依據(jù)題中信息可以估算導(dǎo)師運(yùn)動(dòng)的平均速度為2.5m/s，D正確．答案：D5．解析：此人最大的舉力為F＝mg＝50×10N＝500N，在豎直向上運(yùn)動(dòng)的電梯中最多舉起了60kg的物體，說明物體處于失重狀態(tài)．由牛頓其次定律得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，方向豎直向下．故選D.答案：D6．解析：電梯向上加速運(yùn)動(dòng)，所以木箱處于超重狀態(tài)．對(duì)木箱，由牛頓其次定律得FN－mg＝ma，即FN＝mg＋m×0.2g＝1.2mg答案：C7．解析：運(yùn)動(dòng)員剛接觸床面時(shí)重力大于彈力，運(yùn)動(dòng)員向下做加速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員處于失重狀態(tài)；隨著床面形變?cè)龃螅瑥椓u漸增大，彈力大于重力時(shí)，運(yùn)動(dòng)員做減速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員處于超重狀態(tài)，故A錯(cuò)誤、C正確；蹦床運(yùn)動(dòng)員在上升過程中和下降過程中是對(duì)稱的，加速度方向先向上后向下，先處于超重狀態(tài)，后處于失重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤、D正確．故選C、D.答案：CD8．解析：由v-t圖像可知，升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)過程為：向下加速(失重：F<mg)→向下勻速(F＝mg)→向下減速(超重：F>mg)→向上加速(超重：F>mg)→向上勻速(F＝mg)→向上減速(失重：F<mg)，比照F-t圖像可知，B正確．答案：B9．解析：依據(jù)速度圖像斜率表示加速度可知，t＝0.5s時(shí)，他的加速度為0.3m/s2，A錯(cuò)