1、课时分层作业(十七)超重和失重合格基础练(时间：15分钟分值：50分)一、选择题(本题共6小题，每小题6分，共36分)1(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10 m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4 s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5 m/sAD“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
2、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tx可得vm5 m/s，D正确2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
3、体的重力故选项B正确3(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4(多选)如图是我国长征火箭把
4、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Fmgma，虽然加速度减小，但宇航员对座椅的压力仍大于重力，故
5、D错误5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.6(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
6、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gC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FN2mg，由FNmgma可知，电梯的加速度ag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正确二、非选择题(14分)7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
7、所示弹簧测力计的钩上悬挂一个质量m4 kg的物体，试分析下列各种情况下电梯具体的运动(g取10 m/s2)：(1)当弹簧测力计的示数T140 N，且保持不变；(2)当弹簧测力计的示数T232 N，且保持不变；(3)当弹簧测力计的示数T344 N，且保持不变(弹簧均处于伸长状态)解析(1)当T140 N时，根据牛顿第二定律T1mgma1，解得这时电梯的加速度a1 m/s20 m/s2，由此可见电梯处于静止或匀速直线运动状态(2)当T232 N时，根据牛顿第二定律T2mgma2，这时电梯的加速度a2 m/s22 m/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T344 N时，根
8、据牛顿第二定律T3mgma3，这时电梯的加速度a3 m/s21 m/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等级过关练(时间：25分钟分值：50分)一、选择题(本题共4小题，每小题6分，共24分)1图甲中的塔吊是现代工地必不可少的建筑设备，图乙为150 kg的建筑材料被吊车竖直向上提升过程的简化运动图像，g取10 m/s2，下列判断正确的是()甲乙A前10 s的悬线的拉力恒为1 500 NB46 s末塔吊的材料离地面的距离为22 mC010 s材料处于失重状态D在3036 s钢索最容易发生断裂B由图可
9、知前10 s内材料的加速度a0.1 m/s2，由Fmgma可解得悬线的拉力为1 515 N，选项A错误由图像面积可得整个过程材料上升的高度是28 m，下降的高度为6 m,46 s末塔吊的材料离地面的距离为22 m，选项B正确.010 s材料加速度向上，材料处于超重状态，Fmg，钢索最容易发生断裂，选项C错误因3036 s材料加速度向下，材料处于失重状态，Fmg，在3036 s钢索最不容易发生断裂，选项D错误2(多选)如图所示，小球A放在真空容器B内，小球的直径恰好等于正方体B的边长，将它们以初速度v0竖直上抛，A、B一起上升的过程中，下列说法正确的是()A若不计空气阻力，A、B间一定没有弹力B
10、若不计空气阻力，A、B间一定有弹力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
11、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()B根据vt图像可知电梯的运动情况：加
12、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Fmgma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正确二、非选择题(本题共2小题，共26分)5(12分)一质量为m40 kg的小孩站在电梯内的体重计上电梯从t0时刻由静止开始上升，在0到6 s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10 m/s2)解析由题图可知，在t0到t12 s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：F1mgma1在这段时间内电梯上升的高度h1a1t
13、在t12 s到t25 s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v1a1t1，在这段时间内电梯上升的高度h2v1(t2t1)在t25 s到t36 s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：mgF2ma2在这段时间内电梯上升的高度h3v1(t3t2)a2(t3t2)2电梯上升的总高度hh1h2h3由以上各式和题中的数据，解得h9 m.答案9 m6(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6 000 m的高空静止下落，可以获得持续25 s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10 m/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mgFfma又Ff0.04mg即mg0.04mgma解得a9.6 m/s2.(2)由sat2得s9.6252 m3 000 m.答案(1)9.6 m/s2(2)3 000 m
