1、温馨提示： 此套题为Word版，请按住Ctrl,滑动鼠标滚轴，调节合适的观看比例，答案解析附后。关闭Word文档返回原板块。课时素养检测 二十五超重和失重(25分钟60分)一、单项选择题(本题共6小题,每小题5分,共30分)1.关于超重与失重的说法中,正确的是()A.超重就是物体的重力增加了B.失重就是物体的重力减少了C.完全失重就是物体不受重力D.完全失重的物体的加速度等于重力加速度【解析】选D。超重是物体对接触面的压力大于物体的真实重力,物体的重力并没有增加,A错误;失重是物体对接触面的压力小于物体的真实重力,物体的重力并没有减小,B错误;完全失重是说物体对接触面的压力为零的时候,由重力产
2、生加速度,故物体的加速度等于重力加速度,此时物体的重力也不变,C错误,D正确。2.在竖直方向运动的电梯内,有一个质量为m的物体,它对电梯地板压力为N,则()A.当电梯匀速下降时NmgD.当电梯减速上升时Nmg,B项错误。当电梯加速下降时,具有向下的加速度,物体失重,Nmg,C项错误。当电梯减速上升时,具有向下的加速度,物体失重,NN,物体处于失重状态,则电梯可能加速下降,也可能减速上升,C正确。6.如图所示是我国首次立式风洞跳伞实验,风洞喷出竖直向上的气流将实验者加速向上“托起”。此过程中()A.人被向上“托起”时处于失重状态B.人受到的重力大小等于气流对人的作用力大小C.人对气流的作用力大小
3、等于气流对人的作用力大小D.人受到的重力和人受到气流的力是一对作用力与反作用力【解析】选C。人被向上“托起”时处于“超重”状态,A项错误;气流对人的作用力大于重力,B项、D项错误;人与气流的相互作用力大小相等,C项正确。二、非选择题(本题共2小题,共30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.(14分)在电梯中,把一重物置于水平台秤上,台秤与压力传感器相连,电梯由静止开始竖直上升的过程中,传感器所受的压力与时间的关系(F-t)图像如图所示,取g=10 m/s2,由图像可知:(1)电梯减速上升过程经历的时间是_s;(2)重物的质量是_kg;(3)电梯的最大加速度是_m/s2
4、。【解析】(1)由F-t图像可知,t=0时刻,F=30 N,即重物的重力为30 N,电梯先加速再匀速后减速运动,减速上升阶段F小于重力,因此1014 s为减速过程,减速时间为4 s。(2)由G=mg=30 N,得m=3 kg。(3)加速过程中,当F最大时,加速度最大,其最大值为a1= m/s2= m/s2;电梯减速过程中,当F最小时,加速度最大,其最大值a2= m/s2=5 m/s2,故电梯运动过程中的最大加速度为5 m/s2。答案:(1)4(2)3(3)58.(16分)一种巨型娱乐器械由升降机送到离地面75 m的高处,然后让座舱自由落下。落到离地面30 m高时,制动系统开始启动,座舱均匀减速
5、,到地面时刚好停下。若座舱中某人用手托着m=5 kg的铅球,g取10 m/s2,试求:(1)从开始下落到最后着地经历的总时间。(2)当座舱落到离地面35 m的位置时,手对球的支持力是多大?(3)当座舱落到离地面15 m的位置时,球对手的压力是多大?【解析】(1)由题意可知,座舱先自由下落h1=75 m-30 m=45 m由h1=g得t1=3 s下落45 m时的速度v1=gt1=30 m/s减速过程中的平均速度v=15 m/s减速时间t2=2 s,总时间t=t1+t2=5 s(2)离地面35 m时,座舱自由下落,处于完全失重状态,所以手对球的支持力为零。(3)由=2gh1=2ah2得,减速过程中
6、加速度的大小a=15 m/s2(或a=15 m/s2)对铅球根据牛顿第二定律:N-mg=ma解得:N=125 N根据牛顿第三定律可知,球对手的压力大小为125 N。答案:(1)5 s(2)0(3)125 N(15分钟40分)9.(6分)如图所示,一轻质弹簧上端固定在升降机的天花板上,下端挂一小球,在升降机匀速竖直下降过程中,小球相对于升降机静止,若升降机突然停止运动,设空气阻力可忽略不计,弹簧始终在弹性限度内,且小球不会与升降机的内壁接触,则小球在继续下降的过程中()A.小球的加速度逐渐减小,小球处于失重状态B.小球的加速度逐渐增大,小球处于超重状态C.小球的速度逐渐减小,小球处于失重状态D.
7、小球的速度逐渐增大,小球处于超重状态【解析】选B。升降机突然停止,小球由于惯性继续向下运动,但是受到弹簧的拉力越来越大,拉力方向与其运动方向相反,故小球做减速运动,加速度方向向上,则小球处于超重状态;小球加速度增大,B项正确;A项、C项、D项错误。10.(6分)(多选)如图所示,小球B放在真空薄壁容器A内,球B的直径恰好等于正方体A的边长,将它们以初速度v0竖直向上抛出,下列说法中正确的是()A.若不计空气阻力,上升过程中,A对B有向上的支持力B.若考虑空气阻力,上升过程中,A对B的压力向下C.若考虑空气阻力,下落过程中,B对A的压力向上D.若不计空气阻力,下落过程中,B对A没有压力【解析】选
8、B、D。上升过程中,不计空气阻力时,A、B的加速度都等于g;若考虑空气阻力,A的加速度大于g,B的运动状态与A一致,B除受重力外必受一向下的力,因A为真空容器,故此力为A对B向下的压力。下落过程中,不计空气阻力时,A、B的加速度等于g;若考虑空气阻力,A的加速度小于g,B的运动状态与A一致,B除受重力外必受一向上的力,因A为真空容器,所以此力为A对B向上的压力,由牛顿第三定律得,B对A的作用力向下,故B、D正确。11.(6分)(多选)如图所示是某同学站在压力传感器上,做下蹲起立的动作时记录的压力随时间变化的图线。由图线可知()A.该同学体重约为650 NB.该同学做了两次下蹲起立的动作C.该同
9、学做了一次下蹲起立的动作,且下蹲后约2 s起立D.下蹲过程中人先处于超重状态后处于失重状态【解析】选A、C。由题图可知该同学体重约为650 N,A项正确。人下蹲动作有失重和超重两个过程,先是加速下降,失重,到达一个最大速度后再减速下降,超重,故下蹲时应先失重再超重。起立时应先超重再失重,由对应图像可知,该同学做了一次下蹲起立的动作,B项、D项错误。由图像看出两次超重的时间间隔约为2 s,这就是该同学蹲下后持续的时间,C项正确。12.(22分)一质量为m=40 kg的小孩子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
10、高度是多少?(重力加速度g取10 m/s2)【解析】由图可知,在t=0到t1=2 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F1-mg=ma1在这段时间内电梯上升的高度h1=a1在t1到t2=5 s的时间内,体重计的示数等于mg,故电梯应做匀速上升运动,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到t3=6 s的时间内,体重计的示数小于mg,故电梯应做向上的减速运动。设在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,解得h=9 m。答案:9 m关闭Word文档返回原板块
