1、课时提升卷(十四)超重与失重(40分钟50分)一、选择题(本大题共6小题,每小题5分,共30分)1.关于超重和失重,下列说法正确的是()A.超重就是物体受的重力增加了B.失重就是物体受的重力减小了C.完全失重就是物体一点重力都不受了D.不论超重或失重,物体所受重力是不变的2.(2013长春高一检测)在升降电梯内的地面上放一体重计,电梯静止时,晓敏同学站在体重计上,体重计示数为50kg,电梯运动过程中,某一段时间内晓敏同学发现体重计示数为40kg,在这段时间内下列说法中正确的是()A.晓敏同学所受的重力变小了B.晓敏对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力C.电梯一定在竖直向下运动D.电梯的加速度
2、大小为,方向一定竖直向下3.一质量为m的人站在电梯中,电梯加速上升,加速度大小为g,g为重力加速度。则人对电梯底部的压力为()A.mgB.2mgC.mgD.mg4.(2013济宁高一检测)姚明作为曾经的美国NBA一流中锋,给中国人争得了很多的荣誉,让更多的中国人爱上了篮球这项运动。姚明某次投篮跳起可分为下蹲、蹬地(加速上升)、离地上升、下落四个过程,下列关于蹬地和离地上升两个过程的说法正确的是(忽略空气阻力)()A.两过程中姚明都处于超重状态B.两过程中姚明都处于失重状态C.前过程为超重,后过程为完全失重D.前过程为完全失重,后过程为超重5.(2013南京高一检测)某人站在沿竖直方向运动的升降
3、机底板的台秤上,发现台秤的示数比他的体重减少了20%。已知重力加速度g=10m/s2,则以下判断正确的是()A.升降机一定是在下降过程B.如果是在下降过程,则升降机肯定处于减速状态C.升降机的加速度大小为2m/s2D.升降机的加速度方向一定竖直向下6.(2013绍兴高一检测)“神舟”系列载人飞船返回舱返回时,先靠降落伞减速,竖直落地前还靠反冲火箭使其速度进一步降低。假设返回舱速度是8m/s,反冲火箭工作0.3s后,速度降为2m/s,在这个过程中,返回舱中的航天员()A.处于超重状态,对座椅的平均压力约是自身体重的3倍B.处于失重状态,对座椅的平均压力约是自身体重的C.处于超重状态,对座椅的平均
4、压力约是自身体重的2倍D.处于失重状态,对座椅的平均压力约是自身体重的二、计算题(本大题共2小题,共20分。要有必要的文字说明和解题步骤,有数值计算的要注明单位)7.(10分)质量为50kg的人站在升降机内的体重计上。若升降机上升过程中,体重计的示数F随时间t的变化关系如图所示,g取10m/s2。(1)求010s内升降机的加速度大小。(2)1020 s内升降机做什么运动?8.(能力挑战题)(10分)乘坐箱式电梯上楼、下楼过程中,在某些时候人们会有异样的感觉,这种异样感觉是超重或者失重引起的。为了研究这种现象,小明同学乘电梯时将压力传感器放在自己的脚下,如图所示。某次当小明有异样感觉时,看到压力
5、传感器示数为F1;当电梯静止于某楼层时,压力传感器示数为F2,小明发现F1F2,已知重力加速度为g。(1)求小明的质量;(2)当压力传感器示数为F1时,电梯可能在做怎样的运动;(3)当压力传感器示数为F1时,小明同学加速度的大小和方向。答案解析1.【解析】选D。无论超重还是失重,物体的重力不变,只是物体对悬绳的拉力或对支持面的压力产生了变化。因此,选项D正确,其他选项均错。2.【解析】选D。体重计的示数小于晓敏同学的重力,说明晓敏同学处于失重状态,具有竖直向下的加速度,且mg-N=ma,a=g,但其重力不变,选项A错,D正确;电梯具有竖直向下的加速度,但不一定竖直向下运动,也可能做竖直向上的减
6、速运动,选项C错;晓敏对体重计的压力与体重计对晓敏的支持力是一对作用力与反作用力,总是大小相等,方向相反,选项B错误。【变式备选】如图所示,一人站在电梯中的体重计上,随电梯一起运动。下列各种情况中,体重计的示数最大的是()A.电梯匀速上升B.电梯匀减速上升C.电梯匀减速下降D.电梯匀加速下降【解析】选C。人站在电梯中的体重计上受到重力和体重计对人的竖直向上的支持力作用,电梯匀速上升,支持力等于重力,电梯匀减速上升或匀加速下降时,加速度竖直向下,重力大于支持力,电梯匀减速下降时,加速度竖直向上,支持力大于重力,而支持力与人对体重计的压力是一对作用力与反作用力。因此,当电梯匀减速下降时,体重计的示
7、数最大。选项C正确,其他选项均错。3.【解析】选D。电梯加速上升,具有竖直向上的加速度,根据牛顿第二定律得,N-mg=mg,因此,电梯对人的支持力N=mg,根据牛顿第三定律可知,人对电梯底部的压力为N=N=mg,选项D正确。4.【解析】选C。姚明蹬地加速上升过程,具有竖直向上的加速度,处于超重状态,离地后上升,姚明仅受重力作用,其加速度就是恒定的竖直向下的重力加速度g,处于完全失重状态,因此,选项C正确,其他选项均错。5.【解析】选C、D。台秤的示数比人的体重减少了20%,说明人对台秤的压力比人的体重小了20%,人处于失重状态,可能向下加速,也可能向上减速,选项A、B均错;人的重力为10m,台
8、秤对人的支持力为N=(1-20%)10m=8m,由牛顿第二定律可得,人与升降机的加速度a=2m/s2,由于失重,人和升降机具有竖直向下的加速度,因此选项C、D正确。6.【解析】选A。反冲火箭工作过程中,返回舱做竖直向下的减速运动,具有竖直向上的加速度,处于超重状态,设竖直向下为正,则0.3s内的速度变化量为v=-6m/s,由加速度定义式知,返回舱的加速度为a=-20m/s2,负号表示方向竖直向上。由牛顿第二定律知mg-N=ma,则N=3mg,航天员受到座椅的支持力是自身重力的3倍,根据牛顿第三定律可知,航天员对座椅的压力是其自身重力的3倍,选项A正确。【总结提升】从三个角度判断超重与失重物体究
9、竟处于超重状态还是失重状态,可用三个方法判断:(1)从受力的角度判断。当物体所受向上的力大于重力时,物体处于超重状态;小于重力时处于失重状态,等于零时处于完全失重状态。(2)从加速度的角度判断。当物体具有向上的加速度时处于超重状态;具有向下的加速度时处于失重状态,向下的加速度为g时处于完全失重状态。(3)从运动的角度判断。当物体加速上升或减速下降时,物体处于超重状态;当物体加速下降或减速上升时,物体处于失重状态。7.【解析】(1)根据图像可知,010s内体重计对人的支持力为N=700N。根据牛顿第二定律得:N-mg=ma则a=m/s2=4m/s2(2)根据图像可得,1020 s内体重计对人的支
10、持力为N=500N。则F合=N-mg=0,因此,在这段时间内升降机做匀速运动。答案:(1)4m/s2(2)匀速运动8.【解题指南】解答本题时应注意以下两点:(1)分析小明的受力以及各个力的性质特点;(2)根据小明的运动状态列出平衡方程或牛顿第二定律方程。【解析】(1)电梯静止时小明处于平衡状态,根据平衡条件得:F2=mg,由牛顿第三定律得:F2=F2联立解得:m=(2)当压力传感器示数为F1时,F10,小明所受到的合外力竖直向下,具有竖直向下的加速度,此时小明加速下降或者减速上升。(3)根据牛顿第二定律可得:F2-F1=ma解得:a=g方向竖直向下答案:(1) (2)加速下降或者减速上升 (3)g 方向竖直向下关闭Word文档返回原板块
