學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精學(xué)必求其心得，業(yè)必貴于專(zhuān)精【新教材】2020-2021學(xué)年高中物理教科版必修一課時(shí)測(cè)評(píng)：4.7超重與失重超重與失重(25分鐘·60分）一、選擇題(本題共6小題，每題6分，共36分)1.下列有關(guān)超重與失重的說(shuō)法正確的是 （）A。體操運(yùn)動(dòng)員雙手握住單杠吊在空中靜止不動(dòng)時(shí)處于失重狀態(tài)B.蹦床運(yùn)動(dòng)員在空中上升和下降過(guò)程中都處于超重狀態(tài)C。舉重運(yùn)動(dòng)員在舉起杠鈴后靜止不動(dòng)的那段時(shí)間內(nèi)處于超重狀態(tài)D。不論是超重、失重或是完全失重,物體所受的重力都沒(méi)有發(fā)生改變【解析】選D。體操運(yùn)動(dòng)員雙手握住單杠吊在空中靜止不動(dòng)時(shí)單杠對(duì)運(yùn)動(dòng)員的拉力等于運(yùn)動(dòng)員的重力，運(yùn)動(dòng)員既不處于超重狀態(tài)也不處于失重狀態(tài),A錯(cuò)誤；蹦床運(yùn)動(dòng)員在空中上升和下降過(guò)程中都有方向豎直向下的加速度,都處于失重狀態(tài),B錯(cuò)誤；舉重運(yùn)動(dòng)員在舉起杠鈴后靜止不動(dòng)的那段時(shí)間內(nèi)地面對(duì)運(yùn)動(dòng)員和杠鈴的支持力等于運(yùn)動(dòng)員和杠鈴的重力，運(yùn)動(dòng)員和杠鈴既不處于超重狀態(tài)也不處于失重狀態(tài)，C錯(cuò)誤;不論是超重、失重或是完全失重,物體所受的重力都沒(méi)有發(fā)生改變,D正確.2。某人用繩子將一桶水從井內(nèi)加速向上提的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是 (）A。這桶水處于超重狀態(tài)，繩子對(duì)桶的拉力大于桶對(duì)繩子的拉力B。這桶水處于超重狀態(tài),繩子對(duì)桶的拉力大于桶的重力C。人對(duì)繩子的拉力與繩子對(duì)桶的拉力是一對(duì)作用力與反作用力D。這桶水能加速上升，是因?yàn)槿藢?duì)繩子的拉力大于桶對(duì)繩子的拉力【解析】選B。這桶水加速上升，說(shuō)明加速度的方向是向上的,桶處于超重狀態(tài),所以桶受到的合外力的方向向上，即桶受到向上的力大于桶的重力，所以選項(xiàng)B正確；繩子對(duì)桶的拉力與桶對(duì)繩子的拉力，是一對(duì)作用力與反作用力,大小相等，選項(xiàng)A錯(cuò)誤;人對(duì)繩子的拉力與繩子對(duì)桶的拉力不是一對(duì)作用力與反作用力,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;這桶水能加速上升,不是因?yàn)槿藢?duì)繩子的拉力大于桶對(duì)繩子的拉力，而是桶受到的拉力大于重力，選項(xiàng)D錯(cuò)誤。3。如圖所示，家用樓梯升降椅可以沿著傾斜的直軌道運(yùn)動(dòng),方便行動(dòng)困難的老人上下樓。以下說(shuō)法正確的是 ()A.升降椅加速上升時(shí)，人處于失重狀態(tài)B。升降椅減速上升時(shí)，人處于失重狀態(tài)C.升降椅勻速上升時(shí)，升降椅對(duì)人的作用力沿樓梯斜向上D.升降椅加速上升時(shí)，升降椅對(duì)人的作用力沿樓梯斜向上【解析】選B.升降椅加速上升時(shí),加速度向上,人處于超重狀態(tài),A錯(cuò)誤;當(dāng)升降椅減速上升時(shí)，加速度向下，人處于失重狀態(tài),B正確;當(dāng)升降椅勻速上升時(shí),人處于平衡狀態(tài)，升降椅對(duì)人的力與人受到的重力平衡,豎直向上，C錯(cuò)誤;升降椅加速上升時(shí),升降椅對(duì)人的作用力為支持力和摩擦力，合力斜向上，但不沿樓梯，因?yàn)楹椭亓θΦ暮狭Σ叛貥翘菹蛏?，故D錯(cuò)誤。4。如圖記錄的是升降機(jī)豎直向上運(yùn)動(dòng)的v—t圖像,升降機(jī)水平底板上放著重物,根據(jù)圖像可知 ()A.第5s內(nèi)升降機(jī)的加速度大小為1mB.0~5s內(nèi)升降機(jī)的位移為10C。0～2s內(nèi)重物處于超重狀態(tài)D.2~4s內(nèi)重物處于失重狀態(tài)【解析】選C。第5s內(nèi)升降機(jī)的加速度為a=QUOTE=QUOTEm/s2=—2m/s2,大小為2m/s2，故A錯(cuò)誤;0～5s內(nèi)升降機(jī)的位移為x=QUOTE×2m=7m，故B錯(cuò)誤;在前2s內(nèi),重物向上做勻加速運(yùn)動(dòng),加速度向上，重物處于超重狀態(tài)，故C正確；2～4s內(nèi)重物的速度保持不變,處于平衡狀態(tài)，故D錯(cuò)誤.5。一名質(zhì)量為m的演員穿著高蹺從距地面H高處由靜止落下，與水平地面撞擊后反彈上升到距地面高h(yuǎn)處。假設(shè)彈跳高蹺對(duì)演員的作用力類(lèi)似于彈簧的彈力，演員和彈跳高蹺始終在豎直方向運(yùn)動(dòng),不考慮空氣阻力的影響，則該演員 ()A。在向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中始終處于失重狀態(tài)B。在向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中始終處于超重狀態(tài)C.在向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)D。在向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)【解析】選C.演員在空中時(shí),加速度為g,方向向下，處于失重狀態(tài)；當(dāng)演員開(kāi)始下落時(shí)，加速度a向下,處于失重狀態(tài)；落地后期減速，加速度a向上,處于超重狀態(tài)，所以演員在向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài),選項(xiàng)A錯(cuò)誤，C正確;同理可知，演員在向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)，選項(xiàng)B、D錯(cuò)誤。6。(多選）如圖所示,站在自動(dòng)扶梯上的人隨扶梯斜向上做加速運(yùn)動(dòng),關(guān)于人受到的作用力,以下說(shuō)法正確的是 （)A.摩擦力為零B.摩擦力方向水平向右C.支持力等于重力D。支持力大于重力【解析】選B、D。人隨扶梯加速斜向上運(yùn)動(dòng)，即人的加速度沿扶梯斜面向上，此加速度可分解為水平向右和豎直向上的分加速度a1和a2,如圖所示,根據(jù)牛頓第二定律知，人在水平方向上的合力水平向右，此力即為人受到的摩擦力，A錯(cuò)誤，B正確。人有豎直向上的加速度a2,故他處于超重狀態(tài)，所受支持力大于重力，C錯(cuò)誤，D正確。二、計(jì)算題（本題共2小題，共24分.要有必要的文字說(shuō)明和解題步驟，有數(shù)值計(jì)算的要標(biāo)明單位)7。（12分）安徽鳳陽(yáng)縣7歲“大力士”楊金龍聲名鵲起后，南京、天津等地諸多體育專(zhuān)業(yè)學(xué)校紛紛向他拋出橄欖枝。小金龍不僅能舉起45kg杠鈴，還能背起體重高達(dá)120kg的教練,簡(jiǎn)直是“秒殺同齡的施瓦辛格”。取g=10(1）在以a=2m/s2(2）在以a=2m/s2【解析】（1)在地面上小金龍舉起45kg杠鈴,舉力為450N，當(dāng)電梯以2m/s2m1g-F=m代入數(shù)據(jù)得:m1=56.25（2)在地面上小金龍背起體重高達(dá)120kg的教練,力量是1200N,設(shè)在以a=2m/s2勻加速上升的電梯中小金龍能背起的人的質(zhì)量為mF′—m2g=m代入數(shù)據(jù)得:m2=100答案:（1）56.25kg8.(12分)一質(zhì)量為m=40kg的小孩站在電梯內(nèi)的體重計(jì)上。電梯從t=0時(shí)刻由靜止開(kāi)始上升，在0~6s內(nèi)體重計(jì)示數(shù)F的變化情況如圖所示.試問(wèn):在這段時(shí)間內(nèi)小孩超、失重情況及電梯上升的高度是多少?(取重力加速度g=10【解析】小孩體重G=400N，由題圖知,在0～2s內(nèi)，F(xiàn)1=440N，F(xiàn)1〉G,電梯勻加速上升，小孩處于超重狀態(tài)，此時(shí)有a1=QUOTE=1m/s2,v=a1t1=2h1=QUOTEa1QUOTE=2m。在2～5s內(nèi),F2=400N，F(xiàn)2=G,電梯勻速上升,小孩處于平衡狀態(tài)，此時(shí)有h2=vt2=6在5~6s內(nèi),F3=320N,F3〈G,電梯勻減速上升，小孩處于失重狀態(tài)，此時(shí)有a3=QUOTE=2m/s2又v-a3t3=0，說(shuō)明電梯在6s末停止運(yùn)動(dòng)。故h3=QUOTEt3=1m所以電梯上升的高度為h=h1+h2+h3=9答案：見(jiàn)解析（15分鐘·40分)9.(6分）(多選）如圖a，用力傳感器研究橡皮繩中拉力隨時(shí)間的變化.向下拉小球然后釋放,小球沿豎直方向運(yùn)動(dòng),某段時(shí)間內(nèi)采集到的信息如圖b所示,則 (）A.t2～t3時(shí)間內(nèi)小球向下運(yùn)動(dòng)，處于超重狀態(tài)B。t3~t4時(shí)間內(nèi)小球向上運(yùn)動(dòng)，處于失重狀態(tài)C。t4～t5時(shí)間內(nèi)小球向下運(yùn)動(dòng),處于失重狀態(tài)D。t5～t6時(shí)間內(nèi)小球向上運(yùn)動(dòng),處于超重狀態(tài)【解析】選B、C。t2～t3時(shí)間內(nèi)拉力大于重力,但越來(lái)越小,故說(shuō)明小球向上運(yùn)動(dòng)，處于超重狀態(tài)，故選項(xiàng)A錯(cuò)誤;t3～t4時(shí)間內(nèi)拉力減小，且小于重力，故說(shuō)明小球向上運(yùn)動(dòng)，加速度向下，處于失重狀態(tài)，故選項(xiàng)B正確；t4~t5時(shí)間內(nèi)小球受到的拉力小于重力，但拉力變大,故說(shuō)明小球在向下運(yùn)動(dòng)，加速度向下，處于失重狀態(tài),故選項(xiàng)C正確；t5~t6時(shí)間內(nèi)小球所受拉力變大且大于重力，故小球向下運(yùn)動(dòng),處于超重狀態(tài),故選項(xiàng)D錯(cuò)誤。10.(6分）（多選)有一種大型娛樂(lè)器械可以讓人體驗(yàn)超重和失重,其環(huán)形座艙套在豎直柱子上（如圖所示）,由升降機(jī)送上幾十米的高處，然后讓座艙自由下落。落到一定位置時(shí),制動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)，座艙做減速運(yùn)動(dòng)，到地面時(shí)剛好停下。下列說(shuō)法正確的是 （）A.座艙自由下落的過(guò)程中人處于超重狀態(tài)B。座艙自由下落的過(guò)程中人處于失重狀態(tài)C。座艙減速下落的過(guò)程中人處于超重狀態(tài)D.座艙下落的整個(gè)過(guò)程中人處于失重狀態(tài)【解析】選B、C。在自由下落的過(guò)程中人只受重力作用,做自由落體運(yùn)動(dòng),處于失重狀態(tài),故選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；在減速下落運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,加速度向上，人處于超重狀態(tài),故選項(xiàng)C正確，D錯(cuò)誤?！炯庸逃?xùn)練】如圖所示，小孩在蹦床上沿豎直方向蹦跳,對(duì)其從最低點(diǎn)到離開(kāi)床面的過(guò)程，下列說(shuō)法正確的是 ()A.小孩一直處于超重狀態(tài)B。小孩一直處于失重狀態(tài)C。小孩會(huì)經(jīng)歷先超重后失重的過(guò)程D。小孩剛離開(kāi)蹦床時(shí)的速度最大【解析】選C。小孩從最低點(diǎn)向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,先向上做加速運(yùn)動(dòng),當(dāng)重力與彈力相等后向上做減速運(yùn)動(dòng),直到離開(kāi)蹦床為止,因此小孩先超重后失重，當(dāng)重力與彈力相等時(shí)速度最大,故A、B、D錯(cuò)誤,C正確。11。(6分)如圖所示,質(zhì)量為m1=2kg的物體A5kg的箱子B相連，箱子底板上放一質(zhì)量為m2=1kg的物體C,不計(jì)定滑輪的質(zhì)量和一切阻力，在箱子加速下落的過(guò)程中，取g=10A。物體A處于失重狀態(tài)，加速度大小為10mB.物體A處于超重狀態(tài)，加速度大小為20mC.物體C處于失重狀態(tài)，對(duì)箱子的壓力大小為5ND。輕繩對(duì)定滑輪的作用力大小為80N【解析】選C.以A為研究對(duì)象，由牛頓第二定律得:FT-m1g=m1a，以B、C整體為研究對(duì)象得:(M+m2）g—FT′=（M+m2)a′，又FT′=FT,a′=a,由以上幾式得(M+m—m1g=（M+m1+m2）a,則加速度為a=5m/s2,A、B錯(cuò)誤；隔離C,對(duì)于C有m2g-N=m2a，即N=5N,根據(jù)牛頓第三定律，C對(duì)箱子的壓力N′=N=5N，C的加速度方向向下,所以為失重狀態(tài)，C正確；隔離A,對(duì)于A(yíng)有FT—m1g=m1a，即FT=30N,12.（22分）(2020·揚(yáng)州高一檢測(cè))某大型游樂(lè)場(chǎng)內(nèi)，有一種能使人體驗(yàn)超重、失重感覺(jué)的大型娛樂(lè)設(shè)施.該設(shè)施用電梯將乘坐有十多人的座艙懸停在幾十米的高空處,然后讓座艙從高空自由落下(此時(shí)座艙受到的阻力極小,可忽略)，當(dāng)落至一定位置時(shí),良好的制動(dòng)系統(tǒng)開(kāi)始工作，使座艙落至地面時(shí)剛好停止。假設(shè)座艙開(kāi)始下落時(shí)的高度為80m,當(dāng)下落至距地面30m時(shí)（1）當(dāng)座艙從開(kāi)始下落了20m時(shí),質(zhì)量是60（2）當(dāng)座艙下落到距離地面10m位置時(shí)，人對(duì)座艙的壓力與人所受到的重力之比是多少？（g取10【解析】設(shè)座艙距地面30v，h1=50m，h2=（1)開(kāi)始自由下落過(guò)程人和座艙只受重力，此時(shí)a=g由牛頓第二定律得mg—N1=ma，則N1=0。（2)開(kāi)始自由下落的階段，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得v2=2gh1 ①制動(dòng)減速階段人的受力如圖所示,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得v2=2a′