【學與練】高中物理粵教2019版必修1：第4章6課時評價作業(yè)二十三失重和超重習題

課時評價作業(yè)（二十三）失重和超重A級合格達標1.在阿塞拜疆巴庫舉行的2021年蹦床世錦賽中，中國選手嚴浪宇斬獲男子網(wǎng)上個人金牌，曹云珠摘得女子網(wǎng)上個人銀牌.蹦床模型如圖所示.下列關(guān)于運動員的描述正確的是（）A.離網(wǎng)下降的過程中一直處于失重B.離網(wǎng)上升的過程中一直處于超重C.觸網(wǎng)下降的過程中一直處于失重D.觸網(wǎng)上升的過程中一直處于超重解析：離網(wǎng)運動階段，運動員只受重力作用，具有豎直向下的加速度，處于失重狀態(tài).故A正確，B錯誤；觸網(wǎng)運動階段，運動員受重力和彈力共同作用，由牛頓第二定律可知，其加速度方向與合力方向一致，即重力大于彈力階段加速度豎直向下，重力小于彈力階段加速度豎直向上.故C、D錯誤.故選A.答案：A2.如圖所示，在“天宮課堂”中，航天員王亞平將乒乓球完全浸沒在水中，乒乓球停留在了水中.合理的解釋是（）A.乒乓球不受任何力的作用B.在太空，乒乓球的慣性變大C.在太空失重環(huán)境下，乒乓球的浮力幾乎消失D.在太空失重環(huán)境下，乒乓球受到地球引力為零解析：在太空中乒乓球仍受地球的引力作用，故A、D錯誤；慣性只與質(zhì)量有關(guān)，乒乓球質(zhì)量不變，則在太空乒乓球的慣性不變，故B錯誤；在太空中乒乓球處于完全失重狀態(tài)，和重力有關(guān)的一切現(xiàn)象會消失，則在太空失重環(huán)境下浮力幾乎消失，故C正確.故選C.答案：C3.（多選）超重和失重現(xiàn)象可以用牛頓第二定律加以解釋.如圖所示，在上端開口的飲料瓶的側(cè)面戳一個小孔，瓶中灌水，手持飲料瓶靜止時，小孔有水噴出.飲料瓶在下列運動中，小孔不再向外噴水的是（設(shè)飲料瓶沒有發(fā)生轉(zhuǎn)動且忽略空氣阻力）（）A.自由下落B.飲料瓶被水平拋出后的運動過程中C.飲料瓶被豎直向上拋出后的運動過程中D.手持飲料瓶向上勻速運動的過程中解析：飲料瓶自由下落、平拋以及在空中做拋體運動時，均只受到重力的作用，加速度為g，處于完全失重狀態(tài)，此時水和容器的運動狀態(tài)相同，它們之間沒有相互作用，水不會流出，故A、B、C正確；手持飲料瓶向上勻速運動的過程中，由于水處于平衡狀態(tài)，故水之間存在壓力，水會向外噴出，故D錯誤.答案：ABC4.如圖所示是火箭點火發(fā)射的某一瞬間.下列說法一定正確的是（）A.火箭受重力、空氣的推力、空氣阻力作用B.火箭加速升空過程中處于失重狀態(tài)C.發(fā)動機噴出氣體對火箭的作用力和火箭所受的重力是一對平衡力D.發(fā)動機噴出氣體對火箭的作用力與火箭對噴出氣體的作用力的大小相等解析：火箭點火的瞬間，火箭受重力、發(fā)動機噴出氣體對火箭的作用力，故A錯誤；火箭加速升空過程中處于超重狀態(tài)，故B錯誤；由于火箭加速升空，所以發(fā)動機噴出氣體對火箭的作用力比火箭所受的重力更大，故C錯誤；發(fā)動機噴出氣體對火箭的作用力與火箭對噴出氣體的作用力為一對作用力與反作用力，所以大小相等，故D正確.答案：D5.2021年6月17日，據(jù)中國載人航天工程辦公室最新消息，本次發(fā)射的“神舟十二號”宇宙飛船攜有三名航天員.航天員在正常繞地飛行的飛船中可以完成下列哪個實驗（）A.用天平稱量物體的質(zhì)量B.做托里拆利實驗C.驗證阿基米德定律D.用兩個彈簧測力計驗證牛頓第三定律解析：飛船處于完全失重狀態(tài)，一切由重力引起的現(xiàn)象不再發(fā)生，工作原理涉及重力的儀器不能再使用，彈簧測力計的原理是胡克定律，完全失重情況下也可以使用.答案：D6.（多選）為了節(jié)省能量，某商場安裝了智能化的電動扶梯，無人乘行時，扶梯沿著扶梯所在的斜面運轉(zhuǎn)得很慢，有人站上扶梯時，它會先沿斜面慢慢加速，再勻速運轉(zhuǎn).一顧客乘扶梯上樓，恰好經(jīng)歷了這兩個過程，如圖所示.下列說法中正確的是（）A.顧客全程始終受到三個力的作用B.在勻速過程中，顧客只受2個力作用C.在加速過程中，顧客處于超重狀態(tài)D.在加速過程中，扶梯對顧客的作用力沿斜面向上解析：在勻速階段，根據(jù)平衡條件可知，顧客只受重力和支持力兩個力的作用，故A錯誤，B正確.在加速過程中，加速度有向上的分量，所以顧客處于超重狀態(tài)，扶梯對顧客的作用力與重力的合力提供了顧客的加速度，因為加速度沿著斜面，所以扶梯對顧客的作用力一定不沿斜面向上，故C正確，D錯誤.答案：BCB級等級提升7.某次救災(zāi)學習中，救援直升機懸停在空中，機上工作人員將裝有救災(zāi)物資的箱子投出，已知箱子下落的初速度為零，下落過程中所受空氣阻力不計.下落過程中，箱子始終保持投放時的狀態(tài)，以下說法正確的是（）A.物資處于超重狀態(tài)B.物資僅受重力作用C.物資受箱子的支持力逐漸減小D.由靜止開始，箱子在持續(xù)相同時間內(nèi)的位移比為1∶2∶3…解析：箱子在空中只受重力作用，加速度為g，方向豎直向下，處于完全失重狀態(tài)，物資與箱子之間沒有相互作用力，A、C錯誤，B正確；初速度為零的勻加速直線運動，在連續(xù)相等時間內(nèi)的位移之比為1∶3∶5…，D錯誤.答案：B8.某同學站在電梯底板上，如圖所示的v-t圖像是計算機顯示的電梯在某一段時間內(nèi)速度變化的情況（取豎直向上為正方向）.根據(jù)圖像提供的信息，可以判斷下列說法中正確的是（）A.在0～20s內(nèi)，電梯向上運動，該同學處于超重狀態(tài)B.在0～5s內(nèi)，電梯在加速上升，該同學處于失重狀態(tài)C.在5～10s內(nèi)，電梯處于勻速狀態(tài)，該同學對電梯底板的壓力等于他所受的重力D.由于物體的質(zhì)量未知，所以無法判斷超重、失重狀態(tài)解析：在0～5s內(nèi)，電梯在加速上升，該同學對電梯底板的壓力大于他所受的重力處于超重狀態(tài)，B錯誤；在5～10s內(nèi)，電梯處于勻速狀態(tài)，此時該同學受力平衡，對電梯底板的壓力等于他所受的重力，C正確；在10～20s內(nèi)，電梯在減速上升，該同學對電梯底板的壓力小于他所受的重力，故處于失重狀態(tài)，A、D錯誤.答案：C9.如圖為某運動員做蹦床運動時，利用傳感器測得蹦床彈力隨時間的變化圖.假設(shè)運動員僅在豎直方向運動，且不計空氣阻力，g取10m/s2，依據(jù)圖像給出的物理信息，可得（）A.運動員上升的最高高度為5mB.運動員的加速度最大為50m/s2C.8.7s至9.5s內(nèi)，運動員先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)D.運動員與蹦床相接觸的過程中，運動員受到蹦床的彈力是由于運動員發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的解析：由題圖可知，運動員在空中的時間T＝8.7s－6.7s＝2s，由運動的對稱性可知，下落時間t＝1s，運動員上升的最大高度h＝eq\f(1,2)gt2＝5m，A正確；由題圖可知，運動員的重力為500N，質(zhì)量為m＝eq\f(G,g)＝50kg，運動員的加速度最大為am＝eq\f(Fm－mg,m)＝40m/s2，B錯誤；8.7s至9.5s內(nèi)，蹦床彈力由0增加到2500N再減小到0，運動員先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)再處于失重狀態(tài)，C錯誤；運動員與蹦床相接觸的過程中，運動員受到蹦床的彈力是由于蹦床發(fā)生彈性形變而產(chǎn)生的，D錯誤.答案：A10.某人在地面上最多能舉起60kg的物體，而在一個加速下降的電梯里最多能舉起80kg的物體，則電梯的加速度為多少？若電梯以此加速度上升，則此人在電梯里最多能舉起多少千克的物體？（g取10m/s2）解析：電梯和物體具有相同的加速度，對物體分析，根據(jù)牛頓第二定律求出物體的加速度，從而得出電梯的加速度.通過人的最大舉力，結(jié)合牛頓第二定律得出能舉起物體的質(zhì)量.站在地面上的人，最大舉力F＝m1g＝600N.在加速下降的電梯里，人的最大舉力不變，由牛頓第二定律得m2g－F＝m2