秋人教版高一物理《超重和失重》同步练习题卷Word格式文档下载.docx

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C．若考虑空气阻力，A对B的上板一定有压力

D．若考虑空气阻力，A对B的下板一定有压力

3．如图所示，小车上有一个定滑轮，跨过定滑轮的绳一端系一小球，另一端系在弹簧测力计上，弹簧测力计下端固定在小车上．开始时小车处于静止状态．当小车沿水平方向运动时，小球恰能稳定在图中虚线位置，下列说法正确的是（　　）

A．小球处于超重状态，小车对地面的压力大于系统的总重力

B．小球处于失重状态，小车对地面的压力小于系统的总重力

C．弹簧测力计的示数大于小球的重力，但小球既不超重也不失重

D．弹簧测力计的示数大于小球的重力，小车一定向右匀加速运动

4．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关系的图像可能是图中的（　　）

5．（多选）如图是娱乐节目中设计的“导师战车”．当坐在战车中的导师按下按钮时，战车就由静止开始沿长10m的倾斜直轨道向下运动；

某时刻开始减速，到达站在轨道末端的学员面前时，恰好静止，整个过程历时4s．将加速、减速过程分别视为匀变速直线运动，则（　　）

A．战车运动过程中导师先失重后超重

B．战车运动过程中所受外力不变

C．战车加速过程中的加速度一定等于减速过程中的加速度

D．战车运动过程中的最大速度为5m/s

6．如图所示，在台秤的托盘上放一个支架，支架上固定一电磁铁A，电磁铁A的正下方有一铁块B，电磁铁A不通电时，台秤的示数为G.某时刻接通电源，在铁块B被吸引起来的过程中，台秤的示数将（　　）

A．不变　　　　　B．变大

C．变小D．忽大忽小

7．（多选）在太空空间站中，一切物体均处于完全失重状态，下列测量中，仪器能正常使用的是（　　）

A．用弹簧测力计测物体的重力

B．用弹簧测力计测拉力

C．用天平测物体的质量

D．用温度计测物体的温度

8．（多选）如图是我国长征火箭把载人神舟飞船送上太空的情景，宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验，下列说法正确的是（　　）

A．火箭加速上升时，宇航员处于失重状态

B．飞船加速下落时，宇航员处于失重状态

C．飞船落地前减速，宇航员对座椅的压力大于其重力

D．火箭上升的加速度逐渐减小时，宇航员对座椅的压力小于其重力

9．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．如果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．水继续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

10．（多选）如图甲所示，竖直电梯中质量为m的物体置于压力传感器P上，电脑可描绘出物体对P的压力F随时间的变化图线；

图乙中K、L、M、N四条图线是电梯在四种运动状态下由电脑获得的Ft图线，由图线分析电梯的运动情况，下列结论中正确的是（　　）

A．由图线K可知，此时电梯一定处于匀加速上升状态

B．由图线L可知，此时电梯的加速度大小一定等于g

C．由图线M可知，此时电梯一定处于静止状态

D．由图线N可知，此时电梯加速度的方向一定先向上后向下

二、非选择题

11．竖直升降的电梯内的天花板上悬挂着一只弹簧测力计，如图所示．弹簧测力计的钩上悬挂一个质量m＝4kg的物体，试分析下列各种情况下电梯具体的运动（g取10m/s2）：

（1）当弹簧测力计的示数T1＝40N，且保持不变；

（2）当弹簧测力计的示数T2＝32N，且保持不变；

（3）当弹簧测力计的示数T3＝44N，且保持不变．（弹簧均处于伸长状态）

12．（12分）一质量为m＝40kg的小孩站在电梯内的体重计上．电梯从t＝0时刻由静止开始上升，在0到6s内体重计示数F的变化如图所示．试问：

在这段时间内电梯上升的高度是多少？

（g取10m/s2）

13．（14分）太空是一个微重力、高真空、强辐射的环境，人类可以利用这样的天然实验室制造出没有内部缺陷的晶体，生产出能承受强大拉力的细如蚕丝的金属丝．假如未来的某天你乘坐飞船进行“微重力的体验”行动，飞船由6000m的高空静止下落，可以获得持续25s之久的失重状态，你在这段时间里可以进行关于微重力影响的实验，已知下落的过程中飞船受到的空气阻力为重力的0.04倍，重力加速度g取10m/s2，试求：

（1）飞船在失重状态下的加速度大小；

（2）飞船在微重力状态中下落的距离．

参考答案

B　[由图可知前10s内材料的加速度a＝0.1m/s2，由F－mg＝ma可解得悬线的拉力为1515N，选项A错误．由图像面积可得整个过程材料上升的高度是28m，下降的高度为6m,46s末塔吊的材料离地面的距离为22m，选项B正确.0～10s材料加速度向上，材料处于超重状态，F>

mg，钢索最容易发生断裂，选项C错误．因30～36s材料加速度向下，材料处于失重状态，F<

mg，在30～36s钢索最不容易发生断裂，选项D错误．]

AC　[若不计空气阻力，整体做竖直上抛运动，处于完全失重状态，则A对B没有压力，B对A也没有支持力，故A正确，B错误；

若考虑空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得：

上升过程加速度大于g，再以球A为研究对象，根据牛顿第二定律分析：

A受到的合力大于重力，A除受到重力外，还应受到向下的压力，因此B对A的压力向下，即A对B的上板一定有压力，C正确，D错误．]

C　[小球稳定在题图中虚线位置，则小球和小车有相同的加速度，且加速度水平向右，故小球既不超重也不失重，小车既可以向右做匀加速运动，也可以向左做匀减速运动，故选项C正确．]

B　[根据vt图像可知电梯的运动情况：

加速下降→匀速下降→减速下降→加速上升→匀速上升→减速上升，根据牛顿第二定律F－mg＝ma可判断支持力F的变化情况：

失重→等于重力→超重→超重→等于重力→失重，故选项B正确．]

AD　[“导师战车”沿斜面先加速后减速，战车上的导师先失重后超重，A正确；

战车所受的合外力先沿斜面向下后沿斜面向上，外力不同，B错误；

因不知加速和减速的时间关系，故不能判断两个过程中加速度的大小关系，C错误；

设最大速度为vm，则整个过程的平均速度为

，由

t＝x可得vm＝5m/s，D正确．]

B　[很多同学认为，当铁块B被吸起时脱离台秤，所以对台秤的压力消失，台秤的示数减小，从而错选C.其实，铁块B被吸起的过程是铁块B加速上升的过程，处于超重状态，即整体处于超重状态，所以整体对托盘的压力大于整体的重力．故选项B正确．]

BD　[物体处于完全失重状态，一切由重力产生的现象都会消失，当物体挂在弹簧测力计下端时，物体对弹簧测力计的拉力为零，所以不能用它来测物体的重力，将物体和砝码分别放在天平左右两盘时，对盘的压力均为零，所以不能用它来测量物体的质量，所以A、C错误；

弹簧测力计的工作原理是弹簧的拉力与弹簧伸长的长度成正比，温度计是根据物体的热胀冷缩的原理工作的，这些都与物体的重力无关，所以B、D正确．]

BC　[火箭加速上升时，加速度方向向上，宇航员处于超重状态，故A错误；

飞船加速下落时，加速度方向向下，宇航员处于失重状态，故B正确；

飞船在落地前减速，加速度方向向上，宇船员处于超重状态，宇航员对座椅的压力大于其重力，故C正确；

火箭向上加速时，由牛顿第二定律知F＝mg＋ma，虽然加速度减小，但宇航员对座椅的压力仍大于重力，故D错误．]

B　[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，故选B.]

BD　[由图乙可知，图线M的支持力等于重力，电梯可能处于静止也可能处于匀速直线运动状态，C错误；

图线L的支持力FN＝2mg，由FN－mg＝ma可知，电梯的加速度a＝g方向竖直向上，B正确；

由图线K可知，物体对P的压力大于重力且逐渐增大，电梯的加速度一定方向竖直向上且越来越大，A错误；

由图线N可知，物体对P的压力先大于mg，后小于mg，故电梯的加速度方向先竖直向上后竖直向下，D正确．]

[解析]　

（1）当T1＝40N时，根据牛顿第二定律T1－mg＝ma1，解得这时电梯的加速度a1＝

＝

m/s2＝0m/s2，由此可见电梯处于静止或匀速直线运动状态．

（2）当T2＝32N时，根据牛顿第二定律T2－mg＝ma2，这时电梯的加速度a2＝

m/s2＝－2m/s2，即电梯的加速度方向竖直向下，电梯加速下降或减速上升．

（3）当T3＝44N时，根据牛顿第二定律T3－mg＝ma3，这时电梯的加速度

a3＝

m/s2＝1m/s2

即电梯的加速度方向竖直向上，电梯加速上升或减速下降．

[答案]　

（1）静止或匀速直线运动状态

（2）加速下降或减速上升

（3）加速上升或减速下降

[解析]　由题图可知，在t＝0到t1＝2s的时间内，体重计的示数大于mg，故电梯应做向上的加速运动．设在这段时间内体重计作用于小孩的力为F1，电梯及小孩的加速度为a1，由牛顿第二定律得：

F1－mg＝ma1

在这段时间内电梯上升的高度h1＝

a1t

在t1＝2s到t2＝5s的时间内，体重计的示数等于mg，故电梯应匀速上升，速度为t1时刻电梯的速度，即v1＝a1t1，

在这段时间内电梯上升的高度h2＝v1（t2－t1）．

在t2＝5s到t3＝6s的时间内，体重计的示数小于mg，故电梯做向上的减速运动．设这段时间内体重计作用于小孩的力为F2，电梯及小孩的加速度为a2，由牛顿第二定律得：

mg－F2＝ma2

在这段时间内电梯上升的高度

h3＝v1（t3－t2）－

a2（t3－t2）2

电梯上升的总高度h＝h1＋h2＋h3

由以上各式和题中的数据，解得h＝9m.

[答案]　9m

[解析]　

（1）设飞船在失重状态下的加速度为a，由牛顿第二定律得mg－Ff＝ma

又Ff＝0.04mg

即mg－0.04mg＝ma

解得a＝9.6m/s2.

（2）由s＝

at2得

s＝

×

9.6×

252m＝3000m.

[答案]　

（1）9.6m/s2　

（2）3000m