2024-2025學(xué)年高中物理第6章力與運(yùn)動第4節(jié)超重與失重作業(yè)含解析魯科版必修1

PAGE3-超重與失重(時間：15分鐘分值：50分)一、選擇題(本題共6小題，每小題6分，共36分)1．下列關(guān)于失重和超重的說法中，正確的是()A．物體處于失重狀態(tài)時，所受重力減小；處于超重狀態(tài)時，所受重力增大B．在電梯上出現(xiàn)失重現(xiàn)象時，電梯必定處于下降過程C．在電梯上出現(xiàn)超重現(xiàn)象時，電梯有可能處于下降過程D．只要物體運(yùn)動的加速度方向向上，物體必定處于失重狀態(tài)C[加速度方向向下，物體處于失重狀態(tài)，加速度方向向上，物體處于超重狀態(tài)，超重和失重并非物體的重力增大或減小，而是使懸繩(或支持面)的彈力增大或減小，故A、D均錯；電梯加速向上運(yùn)動時，物體處于超重狀態(tài)，電梯減速下降時，物體也處于超重狀態(tài)，電梯減速上升時，物體處于失重狀態(tài)，故B錯誤，C正確．]2．(多選)“天宮二號”繞地球運(yùn)動時，里面全部物體都處于完全失重狀態(tài)，則在其中可以完成下列哪個試驗()A．水銀溫度計測量溫度B．做托里拆利試驗C．驗證阿基米德原理D．用兩個彈簧測力計驗證牛頓第三定律AD[物體處于完全失重狀態(tài)，與重力有關(guān)的一切物理現(xiàn)象都消逝了．托里拆利試驗用到了水銀的壓強(qiáng)，由于p＝ρgh與重力加速度g有關(guān)，故該試驗不能完成；阿基米德原理中的浮力F＝ρgV排也與重力加速度g有關(guān)，故該試驗也不能完成；水銀溫度計測溫度利用了液體的熱脹冷縮原理，彈簧測力計測拉力與重力無關(guān)．故能完成的試驗是A、D．]3．某電梯中用細(xì)繩靜止懸掛一重物，當(dāng)電梯在豎直方向運(yùn)動時，突然發(fā)覺繩子斷了，由此推斷此時電梯的狀況是()A．電梯肯定是加速上升B．電梯可能是減速上升C．電梯可能勻速向上運(yùn)動D．電梯的加速度方向肯定向上D[由于繩子突然斷了，說明繩子拉力肯定變大了，由此可知，電梯肯定有方向向上的加速度，但電梯并不肯定向上運(yùn)動，故A錯誤，D正確；電梯減速上升加速度方向向下，B錯誤；電梯勻速上升，繩子不行能斷，C錯誤．]4．(多選)某同學(xué)在教室中站在體重計上探討超重與失重．她由穩(wěn)定的站姿改變到穩(wěn)定的蹲姿稱為“下蹲”過程；由穩(wěn)定的蹲姿改變到穩(wěn)定的站姿稱為“起立”過程．關(guān)于她的試驗現(xiàn)象，下列說法中正確的是()A．只有“起立”過程，才能出現(xiàn)失重的現(xiàn)象B．只有“下蹲”過程，才能出現(xiàn)超重的現(xiàn)象C．“起立”“下蹲”的過程，都能出現(xiàn)超重和失重的現(xiàn)象D．“起立”的過程，先出現(xiàn)超重現(xiàn)象后出現(xiàn)失重現(xiàn)象CD[“起立”過程，先向上加速后向上減速，先超重后失重；“下蹲”過程先向下加速后向下減速，先失重后超重；所以“起立”和“下蹲”過程都有超重和失重現(xiàn)象，故C、D正確．]5．(多選)某人在地面上用體重計稱得其體重為490N．他將體重計移至電梯內(nèi)稱其體重，t0至t3時間段內(nèi)，體重計的示數(shù)如圖所示，電梯運(yùn)動的v-t圖象可能是以下四個選項中的(取電梯向上運(yùn)動的方向為正方向)()ABCDAD[由題圖可知，在t0～t1階段，體重計示數(shù)小于實際體重，則處于失重狀態(tài)，此時具有向下的加速度；在t1～t2階段，體重計示數(shù)等于實際體重，說明電梯做勻速直線運(yùn)動或處于靜止?fàn)顟B(tài)；在t2～t3階段，體重計示數(shù)大于實際體重，則處于超重狀態(tài)，具有向上的加速度．故選項A、D正確．]6．一個同學(xué)站在體重計上稱體重，當(dāng)該同學(xué)靜止時體重計示數(shù)為600N，現(xiàn)在該同學(xué)突然下蹲，則從起先下蹲到靜止全過程中體重計的示數(shù)()A．始終大于600NB．始終小于600NC．先是大于600N，后小于600N，最終等于600ND．先是小于600N，后大于600N，最終等于600ND[該同學(xué)下蹲全過程中，他先是加速向下后又減速向下運(yùn)動，最終靜止，故他先是處于失重狀態(tài)，體重計示數(shù)小于重力600N，后又處于超重狀態(tài)，體重計示數(shù)大于600N，最終處于平衡狀態(tài)，體重計示數(shù)為600N，D正確．]二、非選擇題(14分)7．土耳其卡帕多奇亞旅游之巔——乘坐熱氣球觀看卡帕多奇亞奇妙的地貌是到土耳其旅游的一項重要活動．某游客乘坐熱氣球時，氣球、吊籃和游客的總質(zhì)量為M＝800kg，在空中停留一段時間后下降，某時刻由于發(fā)生故障，熱氣球受到的空氣浮力減小，熱氣球豎直下降，當(dāng)發(fā)生故障后熱氣球下降了h1＝16m時，駕駛員馬上拋掉一些壓艙物，使熱氣球勻速下降，已知熱氣球發(fā)生故障后豎直下降的v-t圖象如圖所示．不考慮熱氣球由于運(yùn)動而受到的空氣阻力，重力加速度g＝10m/s2．(1)拋掉的壓艙物的質(zhì)量m是多大？(2)拋掉一些壓艙物后，熱氣球內(nèi)工作人員經(jīng)過Δt＝6s時間修復(fù)熱氣球并馬上復(fù)原原有的空氣浮力，則再經(jīng)多長時間熱氣球減速到零？解析：(1)由題圖可看出0～4s內(nèi)熱氣球勻加速下降，設(shè)下降的加速度為a，此過程熱氣球受到的空氣浮力為F依據(jù)運(yùn)動學(xué)公式有h1＝v0t＋eq\f(1,2)at2由牛頓其次定律得Mg－F＝Ma拋掉質(zhì)量為m的壓艙物后，熱氣球向下做勻速運(yùn)動，依據(jù)平衡條件有(M－m)g＝F聯(lián)立解得m＝80kg．(2)設(shè)拋掉壓艙物時熱氣球的速度為v1，經(jīng)過Δt＝6s復(fù)原原有的浮力F0，再經(jīng)t1時間減速到零，減速