内容正文:
《完全失重问题》针对训练
学校:___________姓名:___________班级:___________考号:___________
一、单选题
1.如图所示,在侧壁扎有小孔的塑料瓶中装满水,静置时水会从小孔向外喷出。若不计空气阻力,下列情形中水仍会从小孔喷出的是( )
A.手握瓶口,将瓶子竖直向上加速提起的过程中
B.将水瓶由静止释放,水瓶在自由下落的过程中
C.将水瓶竖直向上抛出,水瓶在上升的过程中
D.将水瓶水平抛出,水瓶在空中运动的过程中
2.2025年2月27日,我国在酒泉卫星发射中心使用长征二号丙运载火箭,以一箭双星方式,成功将四维高景一号03、04星送入预定轨道,发射任务取得圆满成功。有关卫星的发射和运行,下列说法正确的是( )
A.火箭加速上升时,卫星处于超重状态
B.火箭加速上升时,卫星内物体对接触面的压力小于自身重力
C.在卫星绕地球运行时,卫星处于完全失重状态,则卫星的重力消失了
D.火箭加速上升时,卫星处于失重状态
3.一正方体的盒子内,装有一个球,已知球体直径略小于正方体棱长。如图所示,现将盒子斜向左上方抛出,忽略空气阻力。盒子在空中运动时,下列说法正确的是( )
A.球对盒子的上表面有压力 B.球对盒子的左表面和下表面有压力
C.球对盒子的右表面和上表面有压力 D.球对盒子的任何一个面都没有压力
4.蹦极是一项惊险刺激的极限娱乐项目。如图所示,在体验者竖直下落过程中,不计空气阻力,以下判断正确的是( )
A.当弹性绳拉力达到最大值时体验者处于超重状态
B.当弹性绳拉力与体验者重力大小相等时,体验者处于完全失重状态
C.弹性绳拉直前,体验者处于完全失重状态,所受重力为0
D.弹性绳拉直后,体验者受到弹性绳向上的拉力,一定处于超重状态
5.电梯的发明使人们可以快速升降,以竖直向上为正方向。如图所示为电梯某次从一楼运送货物上楼,最后回到一楼过程的v-t图,下列说法正确的是( )
A.0~t1内,电梯的加速度一直增大
B.t=t1时,电梯高度达到最大值
C.内,电梯处于完全失重状态
D.在0~t2与t3~t4内图线与时间轴t所围成图形的面积大小相等
6.如图所示,倾角为α=37°且表面光滑的斜面体固定在匀速下降的升降机上,质量相等的A、B两小球用一轻质细绳连接着,A的上端用一轻质弹簧拴接在斜面上端的固定装置上。当升降机运动到某一位置突然处于完全失重状态时,则此刻AB两物体的瞬时加速度分别为( )
A.g, g B.g,
C., g D.,
7.如图所示,充满某种液体的密闭容器用绳子悬挂在天花板上,轻弹簧A下端固定在容器底部,轻弹簧B上端固定在容器顶部。甲、乙、丙是三个不同材质的实心球,甲连在A的上端,乙连在B的下端,丙悬浮在液体中。已知甲、乙、丙和液体的密度关系为乙<丙=液<甲,则剪断绳的瞬间相对于容器(不计空气阻力)( )
A.甲球将向上运动,乙、丙球将向下运动
B.甲、丙球将向上运动,乙球将向下运动
C.甲球将向上运动,乙球将向下运动,丙球不动
D.甲球将向下运动,乙球将向上运动,丙球不动
二、多选题
8.“蹦极”是一项非常刺激的体育运动。某人身系弹性绳自高空P点自由下落,如图中a点是弹性绳的原长位置,c是人所到达的最低点,b是人静止地悬吊着时的平衡位置。人从P点落下到最低点c的过程中( )
A.人在Pa段做自由落体运动,处于完全失重状态
B.在b点人的速度最大,其加速度为零
C.在ab段绳的拉力大于人的重力,人处于超重状态
D.在bc段绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态
9.蹦床运动中,体重为的运动员在时刚好落到蹦床上,对蹦床作用力大小F与时间t的关系如图所示。假设运动过程中运动员身体始终保持竖直,在其不与蹦床接触时蹦床水平。忽略空气阻力,重力加速度大小取。下列说法正确的是( )
A.,运动员一直减速下降
B.离开蹦床后,运动员上升的最大高度等于5m
C.运动员在与时刻速度不相同
D.运动员离开蹦床后到再次接触蹦床前,运动员始终处于完全失重状态
10.如图所示,升降机a内有两物块b和c,b和c之间用竖直轻质弹簧相连。物块b的质量为2m,物块c的质量为m。重力加速度大小为g,a、b、c速度始终相同,不计空气阻力,下列判断正确的是( )
A.若a以加速度0.5g向上做匀加速运动,则弹簧的弹力大小为mg
B.若a以加速度0.5g向上做匀减速运动,则弹簧的弹力大小为mg
C.若a以速度1m/s向上做匀速运动,则物块c对木箱底板的压力为mg
D.若a做自由落体运动,则b、c均处于失重状态
试卷第1页(共3页)
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参考答案
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
A
A
D
A
D
A
C
AB
BCD
BD
1.A
【详解】A.瓶子竖直向上加速提起时,系统加速度向上,处于超重状态,水对瓶侧壁压强大于静置时的压强,水会从小孔喷出,故A正确;
BCD.无论向哪个方向抛出或静止释放,抛出之后的物体都只受到重力的作用,加速度为g,处于完全失重状态,此时水和容器的运动状态相同,它们之间没有相互作用,水不会流出,故BCD错误。
故选A。
2.A
【详解】ABD.火箭加速上升时,加速度方向向上,根据牛顿第二定律可知卫星受到的支持力大于自身的重力,卫星处于超重状态,卫星内物体对接触面的压力大于自身重力,故A正确,BD错误;
C.在卫星绕地球运行时,卫星处于完全失重状态,但仍受重力作用,故C错误。
故选A。
3.D
【详解】忽略空气阻力,球和盒子的加速度都为重力加速度g,球处于完全失重状态,故球对盒子的六个面都没有压力的作用。
故选D。
4.A
【详解】ABD.体验者竖直下落过程中,在弹性绳拉直后,当弹性绳拉力小于重力时,体验者向下加速运动;当弹性绳拉力等于重力时,体验者的加速度为0,速度达到最大;之后弹性绳拉力大于重力,体验者向下减速运动,故BD错误,A正确;
C.弹性绳拉直前,体验者只受重力作用,加速度为重力加速度,体验者处于完全失重状态,故C错误。
故选A。
5.D
【详解】A.根据v-t图像的斜率表示加速度,由图像可知在内,电梯的加速度先增大后减小,A错误;
B.根据v-t图像的面积表示位移,由图可知内,电梯一直向上运动,时,电梯高度达到最大值,B错误;
C.由图像可知,内,速度等于零,电梯处于静止状态,C错误;
D.根据题意可知,电梯从一楼运送货物上楼,最后回到一楼,位移为零,则在与内图线与时间轴t所围成图形的面积大小相等,D正确
故选D。
6.A
【详解】由于整个装置突然处于完全失重状态,根据其特点可知,A、B两物体与斜面体之间以及轻绳的弹力会突然消失,而弹簧在这一瞬间,长度不会立即变化,故此时弹簧对A物体的作用力不变。对B受力分析可知,完全失重瞬间,此时B的合力就是其重力,所以B的瞬时加速度为g。由平衡条件可知,A受到弹簧的作用力大小为
由于A物体本身重力不变,故在此瞬间,A同时受到弹簧的弹力F和重力作用,根据力的合成特点可知此二力的合力大小为 mg,故其瞬时加速度为g。故选A。
7.C
【详解】依题意,由于乙<丙=液<甲,根据浮力公式
可知,轻弹簧A、B均处于压缩状态,剪断绳的瞬间,系统处于完全失重状态,由于弹簧的弹力不会发生突变,根据牛顿第二定律可知,甲的加速度小于g,乙的加速度大于g,丙的加速度等于g,所以三者相对于容器,甲球将向上运动,乙球将向下运动,丙球保持不动。
故选C。
8.AB
【详解】A.人在Pa段绳还没有被拉长,人做自由落体运动,加速度为重力加速度g,故人处于完全失重状态,故A正确;
B.由题知,b点是人静止地悬吊着时的平衡位置,即弹力与重力平衡,所以当人下落到b点时合力为零,加速度为零,则人下落到b点时速度最大,故B正确;
C.在ab段绳的拉力小于人的重力,人受到的合力向下,有向下的加速度,故人处于失重状态,故C错误;
D.在bc段绳的拉力大于人的重力,人受到的合力向上,有向上的加速度,故人处于超重状态,故D错误。
故选AB。
9.BCD
【详解】A.内,由题图可知,蹦床的运动员先小于重力后大于重力,所以运动员先加速下降后减速下降,故A错误;
BC.由题图可知,在时运动员刚离开蹦床,在时运动员刚接触蹦床,根据对称性可知,运动员在与时刻速度大小相等,方向不同;离开蹦床后,根据对称性可知,运动员在空中上升和下降的时间均为
则运动员上升的最大高度为,故BC正确;
D.运动员离开蹦床后到再次接触蹦床前,运动员的加速度一直为重力加速度,始终处于完全失重状态,故D正确。
故选BCD。
10.BD
【详解】A.若以加速度向上做匀加速运动,对,根据牛顿第二定律得
解得
A错误;
B.若以加速度向上做匀减速运动,对,根据牛顿第二定律得
解得
B正确;
C.若以速度向上做匀速运动,以整体作为研究对象,根据平衡条件得
根据牛顿第三定律可知,物块对木箱底板的压力为,C错误;
D.若做自由落体运动,则也做自由落体运动,处于完全失重状态,D正确。
故选BD。
答案第1页(共2页)
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