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课时作业(23) 超重与失重
[对应学生用书P195]
1.下列关于超重和失重的说法正确的是( )
A.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态
B.蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态
C.举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态
D.游泳运动员仰卧在水面静止时处于失重状态
B [从受力上看,失重物体所受合力向下,超重物体所受合力向上;从加速度上看,失重物体的加速度向下,而超重物体的加速度向上。A、C、D中的各运动员所受合力为零,加速度为零,都处于平衡状态,只有B中运动员处于失重状态。]
2.右图是我国“长征二号”运载火箭把“神舟十一号”载人飞船送上太空的情景。宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验。下列说法正确的是( )
A.火箭加速上升时,宇航员处于失重状态
B.飞船加速下落时,宇航员处于失重状态
C.飞船落地前减速,宇航员对座椅的压力小于其重力
D.火箭上升的加速度逐渐减小时,宇航员对座椅的压力小于其重力
B [加速上升或减速下降,加速度均是向上,处于超重状态;加速下降或减速上升,加速度均向下,处于失重状态,由此知B正确。]
3.(多选)参加蹦极运动的运动员身系弹性绳自高空p点自由下落,图中a点是弹性绳的原长位置,c是人所能到达的最低点,b是人静止悬吊时的位置,人在从p点下落到最低点c点的过程中,下列说法正确的是( )
A.在pa段做自由落体运动,处于完全失重状态
B.在ab段绳的拉力小于人的重力,处于失重状态
C.在bc段绳的拉力大于人的重力,处于超重状态
D.在c点,速度为零,处于平衡状态
ABC [a点是弹性绳的原长位置,故a点之前人只受重力,人做自由落体运动,处于完全失重状态,故A正确。b点是人静止悬吊着时的平衡位置,在ab段人向下做加速度减小的加速运动,则绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态,故B正确。在bc段绳的拉力大于人的重力,人向下做加速度增加的减速运动,加速度向上,则人处于超重状态,故C正确。c点是人所能到达的最低点,故在c点的速度为零,但合力不为零,有向上的加速度,故D错误。]
4.电子体重计已经成为家庭健康生活的必需品。某次小明在测量自身体重时仪表显示为58.8 kg,当他从蹲在体重计上做起立动作,直至站稳,仪表盘的情况变化应是( )
A.仪表示数一直小于58.8 kg
B.仪表示数先大于58.8 kg后小于58.8 kg
C.仪表示数先小于58.8 kg后大于58.8 kg
D.仪表示数一直大于58.8 kg
B [小明先是加速上升,有向上的加速度,此时小明对体重计的压力增大,后是减速上升,有向下的加速度,此时的小明对体重计的压力减小,故仪表的示数先大于58.8 kg后又小于58.8 kg,故选B。]
5.某运动员做蹦极运动,所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示。将蹦极过程近似为在竖直方向的运动,重力加速度为g。据图可知,此人在蹦极过程中的最大加速度约为( )
A.g B.2g C.3g D.4g
B [由图像可知mg=F0,绳子的最大拉力为F=F0,最大加速度a===2g,B正确。]
6.(多选)原来做匀速运动的升降机内,有一被伸长弹簧拉住的、具有一定质量的物体A静止在地板上,如图所示。现发现A突然被弹簧拉向右方,由此可判断,此时升降机的运动情况可能是( )
A.加速上升 B.减速上升
C.加速下降 D.减速下降
BC [当升降机匀速运动时,地板向物体施加的静摩擦力与弹簧的弹力平衡,且该静摩擦力小于或等于最大静摩擦力。当升降机有向下的加速度时,物体对地板的正压力必然会减小,则物体与地板之间的最大静摩擦力也会减小,而弹簧的弹力并未改变,故在这种情况下A将被拉向右方。B、C两选项中电梯的加速度是向下的,符合题意。]
7.在电梯中,把一重物置于水平台秤上,台秤与力传感器相连,电梯先从静止加速上升,然后又匀速运动一段时间,最后停止运动;传感器的屏幕上显示出其所受的压力与时间的关系(Ft)图像,如图所示,则
(1)电梯在启动阶段经历了________ s加速上升过程。
(2)电梯的最大加速度是多少?(g取10 m/s2)
解析 (1)由题图可知,电梯在启动阶段经历了4 s加速上升过程。
(2)由牛顿第二定律可知F-mg=ma,
则am== m/s2≈6.7 m/s2。
答案 (1)4 (2)6.7 m/s2
8.一人乘电梯上楼,在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示,以竖直向上为a的正方向,则人对地板的压力( )
A.t=2 s时最大 B.t=2 s时最小
C.t=8.5 s时最大 D.t=5 s时最小
A [以人为研究对象,受重力mg和支持力N的作用,由