2024-2025學(xué)年高中物理第6章力與運(yùn)動(dòng)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(shí)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(shí)，所受重力減??；處于超重狀態(tài)時(shí)，所受重力增大B．在電梯上出現(xiàn)失重現(xiàn)象時(shí)，電梯必定處于下降過程C．在電梯上出現(xiàn)超重現(xiàn)象時(shí)，電梯有可能處于下降過程D．只要物體運(yùn)動(dòng)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(cuò)；電梯加速向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體處于超重狀態(tài)，電梯減速下降時(shí)，物體也處于超重狀態(tài)，電梯減速上升時(shí)，物體處于失重狀態(tài)，故B錯(cuò)誤，C正確．]2．(多選)“天宮二號(hào)”繞地球運(yùn)動(dòng)時(shí)，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(gè)試驗(yàn)()A．水銀溫度計(jì)測量溫度B．做托里拆利試驗(yàn)C．驗(yàn)證阿基米德原理D．用兩個(gè)彈簧測力計(jì)驗(yàn)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(yàn)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(yàn)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(yàn)也不能完成；水銀溫度計(jì)測溫度利用了液體的熱脹冷縮原理，彈簧測力計(jì)測拉力與重力無關(guān)．故能完成的試驗(yàn)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(dòng)時(shí)，突然發(fā)覺繩子斷了，由此推斷此時(shí)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(dòng)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(dòng)，故A錯(cuò)誤，D正確；電梯減速上升加速度方向向下，B錯(cuò)誤；電梯勻速上升，繩子不行能斷，C錯(cuò)誤．]4．(多選)某同學(xué)在教室中站在體重計(jì)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(yàn)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(jì)稱得其體重為490N．他將體重計(jì)移至電梯內(nèi)稱其體重，t0至t3時(shí)間段內(nèi)，體重計(jì)的示數(shù)如圖所示，電梯運(yùn)動(dòng)的v-t圖象可能是以下四個(gè)選項(xiàng)中的(取電梯向上運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较?()ABCDAD[由題圖可知，在t0～t1階段，體重計(jì)示數(shù)小于實(shí)際體重，則處于失重狀態(tài)，此時(shí)具有向下的加速度；在t1～t2階段，體重計(jì)示數(shù)等于實(shí)際體重，說明電梯做勻速直線運(yùn)動(dòng)或處于靜止?fàn)顟B(tài)；在t2～t3階段，體重計(jì)示數(shù)大于實(shí)際體重，則處于超重狀態(tài)，具有向上的加速度．故選項(xiàng)A、D正確．]6．一個(gè)同學(xué)站在體重計(jì)上稱體重，當(dāng)該同學(xué)靜止時(shí)體重計(jì)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(jì)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(dòng)，最終靜止，故他先是處于失重狀態(tài)，體重計(jì)示數(shù)小于重力600N，后又處于超重狀態(tài)，體重計(jì)示數(shù)大于600N，最終處于平衡狀態(tài)，體重計(jì)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(xiàng)重要活動(dòng)．某游客乘坐熱氣球時(shí)，氣球、吊籃和游客的總質(zhì)量為M＝800kg，在空中停留一段時(shí)間后下降，某時(shí)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(shí)，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(dòng)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(shí)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(shí)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(dòng)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(dòng)，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(shí)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(shí)間減速到零，減速