沪科版物理必修一知能演练：5.5超重与失重-Word版含答案.docx

1下面关于超重与失重的推断正确的是()A物体做变速运动时，必处于超重或失重状态B物体向下运动，必处于失重状态C做竖直上抛运动的物体，处于完全失重状态D物体斜向上做匀减速运动，处于失重状态解析：选CD.推断物体是否处于超重或失重状态，就是看物体有没有竖直方向的加速度若物体加速度向下，则处于失重状态若物体加速度向上，则处于超重状态A、B两项均未指明加速度方向，无法判定是否发生超重和失重C、D两项物体加速度均向下，故处于失重状态，C项中ag，故完全失重2.如图所示，A、B两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛(不计空气阻力)下列说法正确的是()A在上升和下降过程中A对B的压力确定为零B上升过程中A对B的压力大于A物体所受到的重力C下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力D在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力解析：选A.以A、B作为整体，上升过程只受重力作用，所以系统的加速度为g.方向竖直向下，故系统处于完全失重状态，A、B之间无弹力作用，A正确、B错下降过程，A、B仍是处于完全失重状态，A、B之间也无弹力作用，C、D错故选A.3如图所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，在电梯运行时，乘客发觉弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小，这一现象表明()A电梯确定是在下降B电梯可能是在上升C电梯的加速度方向确定是向上D乘客确定处在失重状态解析：选BD.电梯静止时，弹簧的拉力和重力相等现在，弹簧的伸长量变小，则弹簧的拉力减小，小铁球的合力方向向下，加速度向下，小铁球处于失重状态，但是电梯的运动方向可能向上也可能向下，故选B、D.4质量是60 kg的人站在升降机中的体重计上，当升降机做下列各种运动时，体重计的读数是多少？(取g10 m/s2)(1)升降机匀速上升；(2)升降机以4 m/s2的加速度加速上升；(3)升降机以5 m/s2的加速度加速下降解析：人站在升降机中的受力状况如图所示(1)当升降机匀速上升时，由平衡条件得：Nmg0所以，人受到的支持力Nmg6010 N600 N依据牛顿第三定律，人对体重计的压力即体重计的示数为600 N.(2)当升降机以4 m/s2的加速度加速上升时，依据牛顿其次定律得Nmgma，Nmgma60(104) N840 N此时体重计的示数为840 N，人处于超重状态(3)当升降机以5 m/s2的加速度加速下降时，依据牛顿其次定律得mgNmaNmgma60(105) N300 N此时体重计的示数为300 N，人处于失重状态答案：(1)600 N(2)840 N(3)300 N一、选择题1近年来各类运动会取得的突出成果极大地推动了全国健身运动，小军在校秋季运动会上跳过了1.8 m的高度，夺得了男子组跳高冠军则小军()A在下降过程中处于失重状态B在离地后的上升过程中处于超重状态C起跳过程中，地面对他的平均支持力等于他的重力D起跳过程中，地面对他的平均支持力小于他的重力解析：选A.小军的上升过程中或下降过程中加速度方向均向下，加速度等于重力加速度，故处于完全失重状态，选项A正确，B错误起跳过程中，加速度向上，平均支持力大于重力，处于超重状态，故C、D错误2(2022江苏姜堰高一质检)关于超重和失重，下列说法正确的是()A物体处于超重时，物体确定在上升B物体处于失重状态时，物体可能在上升C物体处于完全失重时，地球对它的引力就消逝了D物体在完全失重时，它所受到的合外力为零解析：选B.物体处于超重时，具有向上的加速度，但其运动方向不确定，可能向上加速，也可能向下减速，选项A错误；物体处于失重或者是完全失重状态时，具有向下的加速度，可能向下加速，也可能向上减速，选项B正确；完全失重时，物体仍受到地球对它的吸引力，即受到重力的作用，合外力不为零，选项C、D错误3升降机的地板上放一个有盘的弹簧秤，盘中放一个质量为m的物体，当弹簧秤的示数为0.8mg时，升降机的运动状况可能是()A加速上升B加速下降C减速上升 D减速下降解析：选BC.弹簧秤的示数为0.8mg，表明物体对秤盘的压力小于重力，所以物体处于失重状态，物体和升降机有向下的加速度，故可能是加速下降，也可能是减速上升，故A、D错误，B、C正确4以加速度a匀加速上升的电梯中，有一个质量为m的木箱，则下列说法中正确的是()A此箱对地球的引力为m(ga)B此箱对电梯的压力为m(ga)C此箱受到的重力为m(ga)D此箱的视重为m(ga)解析：选BD.木箱与电梯具有相同的加速度a，木箱所受合力为电梯的支持力与重力的合力，即Nmgma，故电梯对木箱的支持力为Nm(ga)木箱处于超重状态，木箱的视重为m(ga)，但木箱受到的重力不变，仍为mg，木箱对地球的引力大小也为mg.故本题选B、D.5(2022厦门高一检测)国际空间站绕地球运动时，里面全部物体都处于完全失重状态，则在其中可以完成下列哪个试验()A水银温度计测量温度B做托里拆利试验C验证阿基米德定律D用两个弹簧测力计验证牛顿第三定律解析：选AD.物体处于完全失重状态，与重力有关的一切物理现象都消逝了托里拆利试验用到了水银的压强，由于pgh与重力加速度g有关，故该试验不能完成；阿基米德定律中的浮力F浮gV也与重力加速度g有关，故该试验也不能完成；水银温度计测温度利用了液体的热胀冷缩原理，弹簧测拉力与重力无关，故能完成的试验是A、D.6姚明成为NBA一流中锋，给中国人争得了更多的荣誉和更多的敬重，也使更多的中国人宠爱篮球这项运动如图所示，姚明某次跳起过程可分为下蹲、蹬地、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中，正确的是(设蹬地的力为恒力，不计空气阻力)()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，后过程不超重也不失重D前过程为超重，后过程为完全失重解析：选D.蹬地过程中支持力大于重力，二者合力产生向上的加速度，此过程超重；离地上升过程加速度等于g，为完全失重过程，故D正确7(2022咸阳高一检测)如图所示，一个盛水的容器底部有一小孔静止时用手指堵住小孔不让它漏水，假设容器在下述几种运动过程中始终保持平动，且忽视空气阻力，则()A容器自由下落时，小孔向下漏水B将容器竖直向上抛出，容器向上运动时，小孔向下漏水；容器向下运动时，小孔不向下漏水C将容器竖直向下抛出，容器在运动中小孔向下漏水D将容器斜向上抛出，容器在运动中小孔不向下漏水解析：选D.在容器自由下落、竖直上抛，竖直下抛和斜向上抛出时，容器和水都具有重力加速度g，处于完全失重状态，水对容器底部没有压强，均不会从小孔流出，故D项正确8(2022福建宁德高一检测)某试验小组，利用DISC系统观看超重和失重现象他们在学校电梯房内做试验，在电梯天花板上固定一个力传感器，测量挂钩向下，并在挂钩上悬挂一个重为10 N的钩码，在电梯运动过程中，计算机显示屏上显示出如图所示图像，以下依据图像分析所得结论错误的是()A该图像显示出了力传感器对钩码的拉力大小随时间的变化状况B从时刻t1到t2，钩码处于失重状态，从时刻t3到t4，钩码处于超重状态C电梯可能开头在15楼，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最终停在1楼D电梯可能开头在1楼，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最终停在15楼解析：选CD.题中图像显示了力传感器对钩码的拉力大小随时间的变化状况.0t1，钩码受力平衡；t1t2，拉力小于10 N，钩码处于失重状态；t2t3，钩码受力平衡；t3t4，拉力大于10 N，钩码处于超重状态由以上分析可知，C、D项错误故选C、D.9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状况中，体重计的示数最大的是()A电梯匀减速上升，加速度的大小为1.0 m/s2B电梯匀加速上升，加速度的大小为1.0 m/s2C电梯匀减速下降，加速度的大小为0.5 m/s2D电梯匀加速下降，加速度的大小为0.5 m/s2解析：选B.当电梯匀减速上升或匀加速下降时，电梯处于失重状态设人受到体重计的支持力为N，体重计示数大小即为人对体重计的压力N.由牛顿其次、第三定律可得：mgNmaNNm(ga)；当电梯匀加速上升或匀减速下降时，电梯处于超重状态，设人受到体重计的支持力为N1，人对体重计的压力N1，由牛顿其次、第三定律可得N1mgmaN1N1m(ga)，代入具体数据可得B正确10.原来做匀速运动的升降机内，有一个被拉伸的弹簧拉住的物块A静止在底板上，如图所示，下列情形中可能发生的是()A如升降机向上做减速运动，物块被拉向右方B如升降机向上做加速运动，物块被推向左边C如升降机向下做减速运动，物块不动D如升降机向下做加速运动，物块被拉向右方解析：选ACD.在匀速运动时，物块在水平方向受弹簧向右的拉力，能够在水平方向保持不动，说明物块受底板的摩擦力向左，与拉力平衡当压力增大时，底板能供应的静摩擦力的最大值将增加；当压力减小时，最大静摩擦力将减小，当该力小于弹簧的拉力时，物块受到的合力向右，将向右运动A、D两选项的加速度向下，即物块受到的支持力小于重力，是一种失重现象，这时的压力将比升降机匀速运动时小，从而导致最大静摩擦力减小，故物块可能向右运动而当升降机加速向上时，压力增大，导致最大静摩擦力增大，但静摩擦力只供应了弹簧拉力的平衡作用，它不会自行增大，故C对而B错二、非选择题11如图所示，在台秤的托盘上放一底面粗糙、倾角为、质量为M的斜面体，斜面上放一个质量为m的物体假如斜面光滑，求物体从斜面上滑下过程中台秤的读数解析：物体沿光滑斜面下滑，其加速度为agsin，将a分解成水平方向和竖直方向两个加速度ax、ay，则ayasingsin2，物体处于失重状态该斜面给物体的作用力在竖直方向上的分力为F物体在竖直方向：mgFmay斜面在竖直方向：NMgF所以示数为NMgmgmgsin2Mgmgcos2.答案：Mgmgcos212某人在地面上最多能举起60 kg的物体，而在一个加速下降的电梯里最多能举起80 kg的物体求：(1)此电梯的加速度多大？(2)若电梯以此加速度上升，则此人在电梯里最多能举起物体的质量是多少？(g取10 m/s2)解析：(1)站在地面上的人，最大举力为Fm1g6010 N600 N.在加速下降的电梯内，人的最大举力F仍为600 N，由牛顿其次定律得m2gFm2a，所以加速度ag(10) m/s22.5 m/s2.(2)在加速上升的电梯里，人的举力不变，同理得Fm3gm3a所以m3 kg48 kg.答案：(1)2.5 m/s2(2)48 kg为什么飞行员要穿抗荷服抗荷服，是飞行员上机前必需穿的、布满绳子和气管的惊异服装飞行员穿上这种服装，可以把身体绷得紧紧的，从而消退机动飞行中所产生的“载荷因数 ”给身体带来的不适反应. “载荷因数”是作用于飞机上的升力、阻力、侧力、推力的合力合力与飞机重力的比值叫过载过载分为法向、纵向、侧向3种，法向过载对飞行员影响最大平飞中，升力等于飞机的重力，飞行员给座椅的压力就等于自身体重，法向过载为1g；由平飞向上做曲线运动时，由于向下惯性离心力的作用，升力大于飞机的重力，飞行员给座椅的压力超过体重，呈“超重”现象，法向过载大于1g；由平飞向下做曲线运动时，由于向上惯性离心力作用，升力小于飞机重力，飞行员压在座椅上的压力变轻，毁灭“失重”现象，法向过载小于1g(g为重力加速度)在飞行过程中，过载大或小都会给飞行员带来不适，尤其是向上作加速飞行时，飞行员会产生大脑缺血，从而毁灭视觉模糊、头晕、“黑视”和“红视”等现象可见，飞行员生理反应受到过载的影响在一般状况下，飞行员承受过载 4g的时间为60 s,6g为15 s,8g为4.5 s而飞机使用过载的指标：歼击机、强击机最大为7g9g；轰炸机、运输机为2.5g3.5g. 因此，为确保平安飞行，飞行员必需穿抗荷服，不然就有生命危急目前，世界各国的空军都接受抗荷服由于抗荷服是双层料，强度很大，在夹层里设有很多气囊和气管与飞机上的高压气瓶相连接在飞行中，可依据过载大小，自动向气囊里充气，挤压飞行员的身体，起到抗荷作用；同时，抗荷服上的很多绳子还可以依据体形任意调整这样，就可提高飞行员的抗荷力气，确保飞行的平安