【課堂設(shè)計(jì)】2014-2021學(xué)年高中物理同步精練：6.4-超重與失重(魯科版必修1)

第4節(jié)超重與失重基礎(chǔ)鞏固1．關(guān)于超重和失重的下列說(shuō)法中正確的是 ()A．超重就是物體的重力增大了，失重就是物體的重力減小了B．物體做自由落體運(yùn)動(dòng)時(shí)處于完全失重狀態(tài)，因此該運(yùn)動(dòng)中物體不受重力作用C．物體具有向上的加速度時(shí)處于失重狀態(tài)，具有向下的加速度時(shí)處于超重狀態(tài)D．無(wú)論物體處于超重還是失重狀態(tài)，物體的重力始終存在解析：在超重、失重現(xiàn)象中物體的重力始終存在且恒為mg，故A、B錯(cuò)誤，D正確；當(dāng)物體具有向上的加速度時(shí)處于超重狀態(tài)，具有向下的加速度時(shí)處于失重狀態(tài)，C錯(cuò)誤．答案：D2．一個(gè)人站在體重計(jì)的測(cè)盤上，在人下蹲的過(guò)程中，指針示數(shù)變化應(yīng)是()A．先減小，后還原B．先增大，后還原C．始終不變D．先減小，后增大，再還原解析：人蹲下的過(guò)程經(jīng)受了加速向下、減速向下和靜止這三個(gè)過(guò)程．在加速向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，人獲向下的加速度a，由牛頓其次定律得mg－N＝ma，N＝m(g－a)<mg，由此可知彈力N將小于重力mg.在減速向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，人獲得向上的加速度a，由牛頓其次定律得N－mg＝m，N＝m(g＋a)>mg，彈力N將大于mg，當(dāng)人靜止時(shí)，N＝mg.答案：D3．2008年奧運(yùn)會(huì)在北京進(jìn)行，由此推動(dòng)了全民健身運(yùn)動(dòng)的蓬勃進(jìn)展．體重為m＝50kg的小芳在校運(yùn)會(huì)上，以背越式成功地跳過(guò)了1.80m的高度，成為高三組跳高冠軍．若忽視空氣阻力，g取10m/s2.則下列說(shuō)法正確的是()A．小芳在下降過(guò)程中處于失重狀態(tài)B．小芳起跳以后在上升過(guò)程中處于超重狀態(tài)C．小芳起跳時(shí)地面對(duì)她的支持力小于她的重力D．小芳起跳時(shí)地面對(duì)她的支持力等于她的重力解析：小芳上升和下降過(guò)程中只受重力，加速度方向向下，a＝g處于完全失重狀態(tài)，A正確，B錯(cuò)誤；起跳時(shí)有向上的加速度，N－mg＝ma，故N＝mg＋ma>mg，即支持力大于重力，C、D錯(cuò)誤．答案：A4.如圖6－4－7所示，A、B兩物塊疊放在一起，當(dāng)把A、B兩物塊同時(shí)豎直向上拋出時(shí)(不計(jì)空氣阻力)，則 ()圖6－4－7A．物塊A的加速度大小小于g圖6－4－7B．物塊B的加速度大小大于gC．A、B兩物塊間有彈力作用D．A、B兩物塊間的彈力為0解析：因A、B系統(tǒng)所受外力僅有重力，故加速度等于g，方向向下，處于完全失重狀態(tài)，此時(shí)，A、B間的彈力為零．故D正確．答案：D5．質(zhì)量為m的物體放置在升降機(jī)內(nèi)的臺(tái)秤上，升降機(jī)以加速度a沿豎直方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)，若物體處于失重狀態(tài)，則 ()A．升降機(jī)的加速度方向豎直向下B．臺(tái)秤示數(shù)比靜止時(shí)增加maC．升降機(jī)肯定向上運(yùn)動(dòng)D．升降機(jī)肯定做加速運(yùn)動(dòng)答案：A6．某電梯中用細(xì)繩靜止懸掛一重物，當(dāng)電梯沿豎直方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，突然繩子斷了，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答案：D知能提升7．某試驗(yàn)小組利用DIS系統(tǒng)觀看超重和失重現(xiàn)象，他們?cè)陔娞輧?nèi)做試驗(yàn)，在電梯的地板上放置一個(gè)壓力傳感器，在傳感器上放一個(gè)重為20N的物塊，如圖6－4－8甲所示，試驗(yàn)中計(jì)算機(jī)顯示出傳感器所受物塊的壓力大小隨時(shí)間變化的關(guān)系，如圖乙所示．以下依據(jù)圖象分析得出的結(jié)論中正確的是 ()圖6－4－8圖6－4－8A．從時(shí)刻t1到t2，物塊處于失重狀態(tài)B．從時(shí)刻t3到t4，物塊處于失重狀態(tài)C．電梯可能開頭停在低樓層，先加速向上，接著勻速向上，再減速向上，最終停在高樓層D．電梯可能開頭停在高樓層，先加速向下，接著勻速向下，再減速向下，最終停在低樓層解析：由圖可知在0～t1、t2～t3及t4之后，傳感器所受壓力大小等于物塊的重力大??；t1～t2時(shí)間段內(nèi)，傳感器所受壓力大小大于物塊重力，處于超重狀態(tài)，加速度向上；t3～t4時(shí)間段內(nèi)，壓力小于物塊重力，處于失重狀態(tài)，加速度向下．綜上所述選項(xiàng)B、C正確．答案：BC8．一物體掛在彈簧測(cè)力計(jì)下，彈簧測(cè)力計(jì)上端固定在電梯的天花板上，在下列哪種狀況下彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)最小 ()A．電梯勻加速上升，且a＝eq\f(g,3)B．電梯勻減速上升，且a＝eq\f(g,2)C．電梯勻加速下降，且a＝eq\f(g,3)D．電梯勻減速下降，且a＝eq\f(g,2)解析：A、D選項(xiàng)中物體的加速度方向向上，為超重狀態(tài)，彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F>mg，B、C選項(xiàng)中物體處于失重狀態(tài)，拉力F<mg，由牛頓其次定律有mg－F＝ma，即F＝m(g－a)，可見a越大，F(xiàn)越小，B選項(xiàng)中彈簧測(cè)力計(jì)的讀數(shù)最小，B正確．答案：B9．在升降機(jī)中掛一個(gè)彈簧秤，下吊一個(gè)小球，(如圖6－4－9所示)，當(dāng)升降機(jī)靜止時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)4cm.當(dāng)升降機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)彈簧伸長(zhǎng)2cm，若彈簧秤質(zhì)量不計(jì)，則升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀況可能是()圖6－4－9A．以1m/s2的加速度減速上升圖6－4－9B．以4.9m/s2的加速度減速上升C．以1m/s2的加速度加速上升D．以4.9m/s2的加速度加速上升解析：升降機(jī)靜止時(shí)，對(duì)小球有kx1＝mg，當(dāng)升降機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)，小球所受合力豎直向下，則mg－kx2＝ma解得：a＝4.9m/s2，方向豎直向下，故升降機(jī)以4.9m/s2的加速度減速上升或加速下降，B正確，A、C、D錯(cuò)誤．圖6－4－10答案：B圖6－4－1010．“蹦極”是一項(xiàng)格外刺激的體育運(yùn)動(dòng)．某人身系彈性繩自高空P點(diǎn)自由下落，圖6－4－10中a點(diǎn)是彈性繩的原長(zhǎng)位置，c是人所到達(dá)的最低點(diǎn)，b是人靜止地懸吊著時(shí)的平衡位置，人在從P點(diǎn)落下到最低點(diǎn)c的過(guò)程中 ()A．人在Pa段做自由落體運(yùn)動(dòng)，處于完全失重狀態(tài)B．在ab段繩的拉力小于人的重力，人處于失重狀態(tài)C．在bc段繩的拉力小于人的重力，人處于失重狀態(tài)D．在c點(diǎn)，人的速度為零，其加速度為零解析：推斷人是處于超重狀態(tài)還是失重狀態(tài)，只看人的加速度方向．Pa段人做自由落體運(yùn)動(dòng)，加速度為g，人處于完全失重狀態(tài)，A正確；人從a到b的過(guò)程中，人的重力大于彈力，合力方向向下，加速度方向向下，人處于失重狀態(tài)，B正確；b點(diǎn)，人的重力等于彈力，加速度為零；由b到c，人的重力小于彈力，合力方向向上，加速度方向向上，人處于超重狀態(tài)．當(dāng)彈性繩伸長(zhǎng)到c點(diǎn)時(shí)，人處于最大超重狀態(tài)，C、D錯(cuò)誤．答案：AB11．質(zhì)量是60kg的人站在升降機(jī)中的體重計(jì)上，如圖6－4－11所示，當(dāng)升降機(jī)做下列各種運(yùn)動(dòng)時(shí)，體重計(jì)的讀數(shù)是多少？(g取10m/s2)(1)升降機(jī)勻速上升；圖6－4－11(2)升降機(jī)以4m/s2的加速度勻加速上升；圖6－4－11(3)升降機(jī)以3m/s2的加速度勻減速上升或勻加速下降．解析：以人為爭(zhēng)辯對(duì)象受力分析如右圖所示：(1)勻速上升時(shí)a＝0，所以N－mg＝0N＝mg＝600N.據(jù)牛頓第三定律知N′＝N＝600N.(2)勻加速上升，a向上，取向上為正方向則N－mg＝maN＝m(g＋a)＝60(10＋4)N＝840N據(jù)牛頓第三定律知：N′＝N＝840N.(3)勻減速上升和勻加速下降，a都是向下的，取向下為正方向，則mg－N＝ma，N＝m(g－a)＝60(10－3)N＝420N據(jù)牛頓第三定律知：N′＝N＝420N.答案：(1)600N(2)840N(3)420N12．學(xué)校教學(xué)大樓安裝了電梯，為了測(cè)定電梯在啟動(dòng)時(shí)(視為勻加速運(yùn)動(dòng))的加速度，可在電梯內(nèi)放一臺(tái)磅秤．當(dāng)一人站在磅秤上時(shí)，發(fā)覺電梯啟動(dòng)前后磅秤的示數(shù)增加了5kg，試估算電梯運(yùn)動(dòng)的加速度為多少．(當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?.73m/s2，人的體重約為60kg)解析：磅秤的示數(shù)增加了Δm＝5kg，說(shuō)明在電梯啟動(dòng)加速時(shí)，人對(duì)電梯的壓力就增大了Δmg，即N＝mg＋Δmg.設(shè)人的質(zhì)量為m，則在電梯靜止時(shí)，人對(duì)電梯