作业(10) 连接体、超重和失重问题-【课堂快线】2024高一物理寒假作业

1.下列关于超重、失重现象的描述中,正确的是 (　　) A.电梯正在减速上升,人在电梯中处于超重状态 B.电梯正在加速下降,人在电梯中处于失重状态 C.举重运动员托举杠铃保持静止,运动员处于超重状态 D.列车在水平轨道上加速行驶,车上的人处于超重状态 2. 某人用绳子将一桶水从井内加速向上提的过程中,下列说法不正确的是 (　　) A.这桶水处于超重状态,绳子对桶的拉力等于桶对绳子的拉力 B.这桶水处于超重状态,绳子对桶的拉力大于桶的重力 C.人对绳子的拉力与绳子对桶的拉力是一对作用力与反作用力 D.这桶水处于超重状态,水对桶底的压力大于水的重力 3.2019年国际篮联篮球世界杯暨第18届国际篮联篮球世界杯,于2019年8月31日到9月15日在我国的北京、广州、南京、上海、武汉、深圳、佛山、东莞八座城市举行.图为比赛中一运动员三分远投经历了下蹲、蹬地、离地上升、抛投过程,一气呵成,若不计空气阻力,关于运动员的一系列动作,下列说法正确的是 (　　) A.运动员下蹲过程始终处于失重状态 B.运动员蹬地上升到离地过程中,运动员蹬地的力大于地面对运动员的支持力 C.运动员蹬地上升到离地过程中,可能先超重后失重 D.运动员离地后上升过程中,处于完全失重状态,因此不受重力作用 4.箱式电梯里的台秤秤盘上放着一物体,在电梯运动过程中,某人在不同时刻拍下了甲、乙、丙三张照片,如图所示,乙图为电梯匀速运动时的照片.从这三张照片可判定 (　　) 甲 乙 丙 A.拍摄甲照片时,电梯一定处于加速下降状态 B.拍摄丙照片时,电梯可能处于减速上升状态 C.拍摄丙照片时,电梯一定处于加速上升状态 D.拍摄甲照片时,电梯可能处于匀速下降状态 5.如图所示,一质量为m的人站在倾角为θ的自动扶梯的水平踏板上,随扶梯一起沿扶梯斜向上先匀加速运动,后匀速运动.重力加速度大小为g.下列说法正确的是 (　　) A.在匀加速运动阶段,人受到的支持力大于mg B.在匀加速运动阶段,人受到的静摩擦力为零 C.在匀速运动阶段,人受到的合力不为零 D.在匀速运动阶段,人受到的支持力大小为mgcos θ 6.如图所示,质量为m的小球挂在电梯的天花板上,电梯在以大小为的加速度向下加速运动的过程中,小球 (　　) A.处于失重状态,所受拉力为 B.处于失重状态,所受拉力为 C.处于超重状态,所受拉力为 D.处于超重状态,所受拉力为 7.若货物随升降机运动的v-t图像如图所示(竖直向上为正),则货物受到升降机的支持力F与时间t关系的图像可能是 (　　) A B C D 8.高跷运动是一项新型运动,图甲为弹簧高跷,当人抓住扶手用力蹬踏板压缩弹簧后,人就向上弹起,进而带动高跷跳跃,如图乙所示.不计空气阻力,则下列说法正确的是 (　　) 甲 乙 A.人向上弹起的过程中,一直处于超重状态 B.人向上弹起的过程中,踏板对人的作用力大于人对踏板的作用力 C.从最高点下落至最低点的过程,人先做匀加速运动后做匀减速运动 D.弹簧压缩到最低点时,高跷对人的作用力大于人的重力 9.如图所示,在光滑的水平面上有一段长为L、质量分布均匀的绳子,绳子在水平向左的恒力F作用下做匀加速直线运动.绳子上某一点到绳子右端的距离为x,设该处的张力为T,则能正确描述T与x之间的关系的图像是 (　　) A B C D 10. 如图所示,A、B静止在水平地面上,A的质量为B的2倍,A、B之间的动摩擦因数为,B与地面之间的动摩擦因数为μ.若将水平拉力作用在B上,让两者共同向右加速,若A刚好要相对B滑动,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,此时B的加速度为a1;若将水平拉力撤去,则撤去拉力瞬间B的加速度为a2,则a1与a2的比为 (　　) A.1∶3 　B.1∶5 　C.1∶7 　D.2∶3 11.一细绳跨过悬挂的定滑轮,两端分别系有小球A和B,如图所示.一实验小组用此装置测量小球B运动的加速度. (1)令两小球静止,细绳拉紧,然后释放小球,测得小球B释放时的高度h0=0.590 m,下降一段距离后的高度h=0.100 m;由h0下降至h所用的时间T=0.730 s.由此求得小球B加速度的大小为a=　　　　m/s2(保留3位有效数字).  (2)从实验室提供的数据得知,小球A、B的质量分别为100.0 g和150.0 g,当地重力加速度大小为g=9.80 m/s2.根据牛顿第二定律计算可得小球B加速度的大小为a'=　　　　m/s2(保留3位有效数字).  (3)可以看出,a'与a有明显差异,除实验中的偶然误差外,写出一条可能产生这一结果的原因:　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　　.  12.质量为50 kg的人站在升降机内的体重计上.若升降机由静止上升的过程中,体重计的示数F随时间t的变化关系如图所示,g取10 m/s2.求: (1)0~10 s内升降机的加速度; (2)20 s内人上升的高度. 完全失重状态下的太空行走 　　航天员在舱外行走有两种方式:一种是用早期研制的脐带式的生命保障系统与乘员舱连接,航天员身穿航天服,航天员所需要的氧气、压力、冷却工质、电源和通讯等都是通过脐带由“母”载人航天器提供的.由于脐带不能过长,所以航天员只能在“母”航天器附近活动,如果航天器走远了则容易使脐带缠绕,像婴儿那样“窒息”而死. 另一种是后期发明的装在航天服背后的便携式环控生保系统.航天员出舱后与“母”航天器分离,由于身穿舱外用的航天服,背着便携式环控生保装置,以及太空机动装置,航天员可到离“母”载人航天器100米远处活动. 实际上,舱外航天服及便携式环控与生保系统是一个微型载人航天器,它保证人的周围有适合的压力,有通风供氧,有温湿度调节,使航天员在服装内正常生存,并能进行太空作业.有人称载人机动装置是太空“摩托艇”,因为它装有推进系统,并能“自由”机动飞行.例如,美国航天飞机第10次飞行时,航天员使用的机动装置有24个氮推力器,利用推力器工作,航天员可以进行6个自由度的飞行.载人机动装置外形像一个背包,航天员通过手控器控制其高压氮气从安装在不同部位的推力器喷出,就能改变飞行的速度、方向和姿态,成为名副其实的人体地球卫星. 作业(十)　连接体、超重和失重问题 1.B　解析:电梯正在减速上升,加速度向下,故电梯中的乘客处于失重状态,A错误;电梯正在加速下降,加速度向下,故电梯中的乘客处于失重状态,B正确;举重运动员托举杠铃保持静止,竖直方向的加速度为0,运动员既不处于超重状态也不处于失重状态,C错误;列车在水平轨道上加速行驶时,竖直方向的加速度为0,车上的人既不处于超重状态也不处于失重状态,D错误. 2.C　解析:桶加速向上运动,具有向上的加速度,处于超重状态,绳子对桶的拉力大于桶的重力,水对桶底的压力大于水的重力,B、D两项正确;绳子对桶的拉力与桶对绳子的拉力是作用力与反作用力,A正确;人对绳子的拉力与绳子对桶的拉力不是作用力与反作用力的关系,C错误.综上所述,应选择C. 3.C　解析:运动员下蹲过程,先向下加速后向下减速,因此先处于失重后处于超重状态,A错误;运动员蹬地上升到离地过程中,根据牛顿第三定律可知,运动员蹬地的力等于地面对运动员的支持力,运动员的加速度先向上后向下,所以先处于超重状态后处于失重状态,B错误,C正确;运动员离地上升过程中,处于完全失重状态,但所受重力不变,D错误. 4.B　解析:由于乙图是电梯匀速运动时的照片,由照片可以看出此时物体的真实重量.甲图的台秤的示数大于物体的重量,物体处于超重状态,电梯可能处于减速下降状态或加速上升状态,A、D错误;丙图的台秤的示数小于物体的重量,物体处于失重状态,此时电梯有向下的加速度,电梯可能做向下的加速运动或者做向上的减速运动,B正确,C错误. 5.A　解析:人沿扶梯斜向上匀加速运动时,处于超重状态,受到的支持力大于mg,A项正确;水平方向上,根据牛顿第二定律可知,人受到水平向左的摩擦力,B项错误;人沿扶梯斜向上匀速运动时,受到的合力为零,支持力与重力平衡,支持力的大小为mg,C、D均错误. 6.B　解析:小球与电梯运动状态相同,小球的加速度的方向向下,处于失重状态.对小球进行受力分析,受重力mg和细线的拉力F作用,根据牛顿第二定律有:mg-F=ma,所以细线的拉力为F=mg-ma=m(g-a)=,B正确. 7.B　解析:由题图可知,货物与升降机的运动过程依次为加速下降、匀速下降、减速下降、加速上升、匀速上升、减速上升,故升降机与货物所处的状态依次为失重、平衡、超重、超重、平衡、失重,B正确. 8.D　解析:人向上弹起的过程,先加速后减速,所以先超重后失重,A错误;人向上弹起的过程中,踏板对人的作用力与人对踏板的作用力是一对相互作用力,大小是相等的,B错误;从最高点下落至最低点的过程,人先加速后减速,由于弹力在变化,所以不是匀变速运动,C错误;弹簧压缩到最低点时,人有向上的加速度,高跷对人的作用力大于人的重力,D正确. 9.A　解析:以整体为研究对象得F=ma,以右端绳子为研究对象得T=a=F,只有A项正确. 10.C　解析:有拉力作用时,A刚要相对B滑动时,A、B加速度相等,a1=g;撤去拉力瞬间,对B有,μ×3mg-×2mg=ma2,联立解得a1∶a2=1∶7,C正确. 11.答案:(1)1.84　(2)1.96　(3)滑轮的轴不光滑,绳和滑轮之间有摩擦(或滑轮有质量) 解析:(1)由题意可知小球下降过程中做匀加速直线运动,故根据运动学公式有h0-h=aT2, 代入数据解得a=1.84 m/s2; (2)根据牛顿第二定律可知对小球A有T-mAg=mAa', 对小球B有mBg-T=mBa', 带入已知数据解得a'=1.96 m/s2; (3)在实验中绳和滑轮之间有摩擦会造成实际计算值偏小. 12.答案:(1)4 m/s2,方向向上　(2)600 m 解析:(1)由图像知,0~10 s内体重计对人的支持力 FN=700 N, 根据牛顿第二定律得:FN-mg=ma, 即a== m/s2=4 m/s2,方向向上. (2)0~10 s内人的位移为x1=a=200 m, 由图像知,10~20 s内体重计对人体的支持力 F'N=500 N,F合=F'N-mg=0, 所以这段时间内升降机做匀速运动,故这段时间内人的位移为 x2=at1·t2=400 m, 故20 s内人上升的高度x=x1+x2=600 m. 学科网（北京）股份有限公司 $