4.6 超重和失重 课堂小练-【赢在微点】轻松课堂2023-2024学年新教材高中物理必修第一册（人教版2019）

课堂小练(十九)　超重和失重 　 学业水平练 1.应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入。例如平伸手掌托起物体,由静止开始竖直加速向上运动,直至将物体抛出。对此现象分析正确的是(　　) A.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态 B.手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态 C.在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度 D.在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度 解析　手托物体由静止开始向上运动,一定先做加速运动,物体处于超重状态;而后可能匀速上升,也可能减速上升,A、B两项错误;在物体离开手的瞬间,二者分离,不计空气阻力,物体只受重力,物体的加速度一定等于重力加速度;要使手和物体分离,手向下的加速度一定大于物体向下的加速度,即手的加速度大于重力加速度,C项错误,D项正确。 答案　D 2.如图所示,在台秤的托盘上放一个支架,支架上固定一电磁铁A,电磁铁A的正下方有一铁块B,电磁铁A不通电时,台秤的示数为G。某时刻接通电源,在铁块B被吸引起来的过程中,台秤的示数将 (　　) A.不变　　B.变大 C.变小　　D.忽大忽小 解析　很多同学认为,当铁块B被吸起时脱离台秤,所以对台秤的压力消失,台秤的示数减小,从而错选C项。其实,铁块B被吸起的过程是铁块B加速上升的过程,处于超重状态,即整体处于超重状态,所以整体对托盘的压力大于整体的重力。故B项正确。 答案　B 3.某次救灾学习中,救援直升机悬停在空中,机上工作人员将装有救灾物资的箱子投出,已知箱子下落的初速度为零,下落过程中所受空气阻力不计。下落过程中,箱子始终保持投放时的状态,以下说法正确的是 (　　) A.物资处于超重状态 B.物资仅受重力作用 C.物资受箱子的支持力逐渐减小 D.由静止开始,箱子在连续相等时间内的位移比为1∶2∶3…… 解析　箱子在空中只受重力作用,加速度为g,方向竖直向下,处于完全失重状态,物资与箱子之间没有相互作用力,A、C两项错误,B项正确;初速度为零的匀加速直线运动,在连续相等时间内的位移之比为1∶3∶5……,D项错误。 答案　B 4.(多选)如图所示,蹦极是常见的一项具有挑战性的运动。参加体验的人腰间绑着一条长长的弹性绳,当人从台上跳下后弹性绳逐渐被拉长到最长又向上弹回的过程中,下列说法正确的是(不计空气阻力) (　　) A.人刚跳下时,人做匀加速运动,处于失重状态 B.当弹性绳被拉直时,人开始做匀减速运动 C.当弹性绳被拉到最长时,人的速度为零,处于超重状态 D.人往回弹的过程中,人先做匀加速运动,再做匀减速运动 解析　人刚跳下时,弹性绳弹力为零,人做匀加速运动,处于完全失重状态,A项正确;当弹性绳被拉直后,开始弹性绳弹力小于人的重力,处于失重状态 ,人向下做加速度减小的加速运动;当弹力与重力大小相等时,加速度为零,速度达到最大;之后弹力大于重力直到最低点,人有向上的加速度,处于超重状态,B项错误,C项正确;人往回弹的过程中,人向上做加速度减小的加速运动,后做加速度增大的减速运动,直至绳子松弛,D项错误。 答案　AC 5.如图甲所示,质量为m=60 kg的同学,双手抓住单杠做引体向上。他的重心的速率随时间变化的图像如图乙所示,重力加速度g取10 m/s2,由图像可知 (　　) 甲乙 A.t=0.5 s时,他的加速度约为3 m/s2 B.t=0.4 s时,他正处于超重状态 C.t=1.1 s时,他受到单杠的作用力大小约为618 N D.t=1.5 s时,他正处于超重状态 解析　v-t图像的斜率表示加速度,则t=0.5 s时,加速度a=≈0.3 m/s2,A项错误;t=0.4 s时,他向上加速运动,处于超重状态,B项正确;t=1.1 s时,他的速度达到最大值,v-t图像的斜率为0,受到单杠的作用力刚好等于人的重力600 N,C项错误;t=1.5 s时,他向上做减速运动,加速度方向向下,处于失重状态,D项错误。 答案　B 6.(多选)绰号“威龙”的第五代制空战机歼⁃20具备高隐身性、高机动性能力,为防止极速提速过程中飞行员因缺氧晕厥,歼⁃20新型的抗荷服能帮助飞行员承受最大9倍重力加速度。假设某次垂直飞行测试实验中,歼⁃20加速达到50 m/s 后离地,而后开始竖直向上飞行试验。该飞机在10 s 内匀加速到3 060 km/h,匀速飞行一段时间后到达最大飞行高度18.5 km。假设加速阶段所受阻力恒定,约为重力的0.2。已知该歼⁃20质量为20吨,声速为340 m/s,g取10 m/s2,忽略战机因油耗等导致质量的变化。则下列说法正确的是(　　) A.本次飞行测试的匀速阶段运行时间为26.5 s B.加速阶段系统的推力为1.84×106 N C.加速阶段时飞行员有晕厥可能 D.飞机在匀速阶段时爬