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课时跟踪检测(二十五) 超重和失重
A级——学考达标
1.关于超重与失重的说法正确的是( )
A.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态
B.在超重现象中,物体的重力是增大的
C.处于完全失重状态的物体,其重力一定为零
D.如果物体处于失重状态,它必然有竖直向下的加速度
解析:选D 运动员处于静止状态,合力为零,既不失重,也不超重,故A错误;不管是超重还是失重,物体的重力是不变的,故B、C错误;失重是指弹力小于重力、合力竖直向下的情形,即加速度方向向下,故D正确。
2.神舟十五号乘组三位航天员费俊龙、邓清明、张陆在空间站中处于失重状态,如果要在空间站中进行实验,下列实验操作不能正常进行的是( )
A.用水银做托里拆利实验
B.用体温计测体温
C.探究杠杆的平衡条件实验
D.用弹簧测力计测量拉力
解析:选A 航天员在空间站中处于失重状态,必须依靠重力才能进行的实验都不能正常进行。用水银做托里拆利实验无法进行,因为水银不受重力约束,无法测定气压,A符合题意;用体温计测体温与重力无关,可以正常进行,B不符合题意;探究杠杆的平衡条件实验,可以不依靠重力进行探究,可以正常进行,C不符合题意;用弹簧测力计测量拉力时,可以不依靠重力进行测量,可以正常进行,D不符合题意。
3.几位同学为了探究电梯启动和制动时的运动状态变化情况,他们将体重计放在电梯中,一位同学站在体重计上,然后乘坐电梯从1层直接到10层,之后又从10层直接回到1层。用照相机进行了相关记录,如图所示。图1为电梯静止时体重计的照片,图2、图3、图4和图5分别为电梯运动过程中体重计的照片。根据照片推断正确的是( )
A.根据图2推断电梯一定处于加速上升过程,电梯内同学可能处于超重状态
B.根据图3推断电梯一定处于减速下降过程,电梯内同学可能处于失重状态
C.根据图4推断电梯一定处于减速上升过程,电梯内同学一定处于失重状态
D.根据图5推断电梯可能处于减速下降过程,电梯内同学一定处于超重状态
解析:选D 图2和图5中体重计示数大于图1,说明电梯内同学处于超重状态,可能是加速上升或减速下降过程。图3和图4中体重计示数小于图1,说明电梯内同学处于失重状态,可能是减速上升或加速下降过程。故D正确。
4.(2023·江苏丹阳高一期末)如图所示,在台秤上放置一个箱子,箱子顶部固定一根弹簧,弹簧下面悬挂一个金属小球,静止时小球位于O点,此时台秤的示数为m0,把小球拉到A点释放,小球就在A、O、B之间往复运动了起来,下面说法正确的是( )
A.小球从A运动到O阶段,台秤的示数大于m0
B.小球从O运动到B阶段,台秤的示数大于m0
C.小球从B运动到O阶段,台秤的示数大于m0
D.小球从O运动到A阶段,台秤的示数小于m0
解析:选A 小球从A到O,加速度向上,处于超重状态,台秤的示数大于m0,选项A正确;从O到B和从B到O,加速度向下,处于失重状态,台秤的示数小于m0,选项B、C错误;从O到A,加速度向上,处于超重状态,台秤的示数大于m0,选项D错误。
5.某海洋馆中的“海豚顶球”节目因其互动性强而深受小朋友们的喜爱。如图所示为一海豚把球顶向空中,并等其落下。下列说法正确的是( )
A.球在最高点时受到重力和海豚对它的顶力作用
B.球在最高点时速度和加速度都为零
C.球在上升过程中处于超重状态
D.球在下落过程中处于失重状态
解析:选D 海豚把球顶向空中后,球只在重力作用下运动,球在最高处只受到重力,故A错误;球上升到最高点时只受重力作用,速度为零,加速度为g,故B错误;球在上升过程中只受到重力的作用,有向下的加速度,处于失重状态,故C错误;球在下落过程中只受到重力的作用,加速度为g,加速度的方向向下,处于失重状态,故D正确。
6.随着城市化的不断发展,城里的楼房也越建越高,小周同学家住在某栋高31层的居民楼里,该楼内部装有电梯。小周同学和他的学习小组为了探究超失重现象,将一台悬挂式测力计放在电梯中,并在测力计上挂上一物体。当电梯平稳运行时,测力计的示数为1 N,从某时刻起,发现测力计的示数稳定在1.2 N,取g=10 m/s2,则( )
A.物体的质量变为0.12 kg
B.电梯正在以2 m/s2的加速度加速下降
C.电梯正在以2 m/s2的加速度减速下降
D.该时刻,电梯已经停在顶楼
解析:选C 物体的质量为0.1 kg不变,选项A错误;根据牛顿第二定律F-mg=ma,解得a=2 m/s2,可知电梯可能正在以2 m/s2的加速度加速上升,或者电梯正在以2 m/s2的加速度减速下降,选项B错误,C正确;电梯有向上的加速度,不可能停止在顶楼,选项D错误。
7.(2023·昆明高一检测)用速度传感器测量一质量为m的物体在竖直方向的速度,一段时间内与传感器连接的电脑显示