精选2017_2018学年高中物理课时跟踪检测十八超重与失重教科版必修1
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4.6 超重和失重Ⅰ. 基础达标1.在某届学校秋季运动会上,小明同学以背越式成功地跳过了1.70米的高度,如图所示.若忽略空气阻力,g 取10 m/s2.则下列说法正确的是( )A.小明下降过程中处于失重状态B.小明起跳后在上升过程中处于超重状态C.小明起跳时地面对他的支持力等于他的重力D.小明起跳以后在下降过程中重力消失了答案 A2.某物体以30 m/s 的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g =10 m/s 2,则5 s 内物体的( )A.路程为55 mB.位移大小为25 m ,方向竖直向上C.速度改变量的大小为10 m/s ,方向竖直向下D.平均速度大小为13 m/s ,方向竖直向上答案 B解析 物体以30 m/s 的初速度竖直上抛时,上升的最长时间为:t 1=v 0g =3 s ,上升的最大高度为:h 1=v 022g=45 m ,后2 s 内物体做自由落体运动,下降的高度为:h 2=12gt 22=20 m ,所以物体在5 s 内通过的路程为s =h 1+h 2=65 m ,故选项A 错误;通过的位移为:x =h 1-h 2=25 m ,方向竖直向上,选项B 正确;根据平均速度的定义可知,物体在5 s 内的平均速度为:v =x t=5 m /s ,故选项D 错误;根据加速度的定义可知,物体在5 s 内速度改变量的大小为:Δv =gt =50 m/s ,故选项C 错误.3.下列关于超重和失重的说法中,正确的是( )A.物体处于超重状态时,其重力增加了B.物体处于完全失重状态时,其重力为零C.物体处于超重或失重状态时,其惯性比物体处于静止状态时增大或减小了D.物体处于超重或失重状态时,其质量及受到的重力都没有发生变化答案 D4.(多选)下列有关超重与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静止不动时处于失重状态B.蹦床运动员在空中上升和下降过程中都处于失重状态C.举重运动员在举起杠铃后静止不动的那段时间内处于超重状态D.不论是超重、失重或是完全失重,物体所受的重力都没有发生改变答案BD解析体操运动员双手握住单杠吊在空中静止不动时单杠对运动员的拉力等于运动员的重力,运动员既不处于超重状态也不处于失重状态,A错误;蹦床运动员在空中上升和下落过程中有方向竖直向下的加速度,处于失重状态,B正确;举重运动员在举起杠铃后静止不动的那段时间内地面对运动员和杠铃的支持力等于运动员和杠铃的重力,运动员和杠铃既不处于超重状态也不处于失重状态,C错误;不论是超重、失重或是完全失重,物体所受的重力都没有发生改变,D正确.5.如图所示,金属小桶侧面有一小孔A,当桶内盛水时,水会从小孔A中流出.如果让装满水的小桶自由下落,不计空气阻力,则在小桶自由下落过程中()A.水继续以相同的速度从小孔中流出B.水不再从小孔中流出C.水将以更大的速度从小孔中流出D.水将以较小的速度从小孔中流出答案B解析小桶自由下落,处于完全失重状态,其中的水也处于完全失重状态,对容器壁无压力,水不会流出,故选B.6.如图所示,一人站在电梯中的体重计上随电梯一起运动.用F表示电梯匀速上升时体重计的示数,F1和F2分别表示电梯以大小为a的加速度加速上升和减速上升时体重计的示数,则()A.F2<F<F1B.F1<F<F2C.F<F1=F2D.F>F1=F2答案A解析当电梯匀速运动时,F=F N=mg;当电梯以大小为a的加速度加速上升时,根据牛顿第二定律F N1-mg=ma,得F N1=m(g+a),即F1=F N1=m(g+a);当电梯以大小为a的加速度减速上升时,根据牛顿第二定律mg-F N2=ma,得F N2=m(g-a),即F2=F N2=m(g-a),故F2<F<F1,A正确,B、C、D错误.7.(多选)在电梯内的地板上放一体重计,电梯静止时,某同学站在体重计上,体重计示数为50 kg.电梯运动过程中的某一段时间内该同学发现体重计示数如图所示,则在这段时间内,下列说法正确的是(取g=10 m/s2)()A.该同学所受的重力变小B.电梯可能竖直向上运动C.该同学对体重计的压力小于体重计对他的支持力D.电梯的加速度大小为2 m/s2,方向竖直向上答案BD8.一个质量为50 kg的人,站在竖直方向运动着的升降机地板上.他看到升降机上弹簧秤挂着一个质量为5kg的重物,弹簧秤的示数为40 N,重物相对升降机静止,如图所示,则()A.升降机一定向上加速运动B.升降机一定向上减速运动C.人对地板的压力一定为400 ND.人对地板的压力一定为500 N答案C9.(多选)“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,图中a点是弹性绳的原长度位置,c是人所到达的最低点,b是人静止悬吊时的平衡位置,不计空气阻力,人在从P点下落到最低点c点的过程中()A.人在Pa段做自由落体运动,处于完全失重状态B.在ab段绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态C.在bc段绳的拉力大于人的重力,人处于超重状态D.在c点,人的速度为零,处于平衡状态答案ABC10.如图所示,在某次无人机竖直送货实验中,无人机的质量M=1.5 kg,货物的质量m=1 kg,无人机与货物间通过轻绳相连.无人机以恒定动力F=30 N从地面开始加速上升,不计空气阻力,重力加速度取g=10 m/s2.则()A.无人机加速上升时货物处于失重状态B.无人机加速上升时的加速度a=20 m/s2C.无人机加速上升时轻绳上的拉力F T=10 ND.无人机加速上升时轻绳上的拉力F T=12 N答案D11.某跳水运动员在3 m长的踏板上起跳,我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的状态,其中A为无人时踏板静止点,B为人站在踏板上静止时的平衡点,C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点,则下列说法正确的是()A.人和踏板由C到B的过程中,人向上做匀加速运动B.人和踏板由C到A的过程中,人处于超重状态C.人和踏板由C到A的过程中,先超重后失重D.人在C点具有最大速度答案C解析在B点,重力等于弹力,在C点速度为零,弹力大于重力,所以从C到B过程中合力向上,做加速运动,但是由于从C到B过程中踏板的形变量在减小,弹力在减小,所以合力在减小,故做加速度减小的加速运动,加速度向上,处于超重状态,从B到A过程中重力大于弹力,所以合力向下,加速度向下,速度向上,所以做减速运动,处于失重状态,故C正确.12.利用传感器和计算机可以研究力的大小变化情况,实验时让某同学从桌子上跳下,自由下落H后双脚触地,他顺势弯曲双腿,他的重心又下降了h.计算机显示该同学受到地面支持力F N随时间变化的图象如图所示.根据图象提供的信息,以下判断错误的是()A.在0至t2时间内该同学处于失重状态B.在t2至t3时间内该同学处于超重状态C.t3时刻该同学的加速度为零D.在t3至t4时间内该同学的重心继续下降答案C解析由题图可以看出,在0至t2时间内该同学受到的地面支持力小于重力,由牛顿第二定律可知该同学处于失重状态,而在t2至t3时间内支持力大于重力,该同学处于超重状态,A、B正确;t3时刻该同学受到的支持力最大,且F1大于重力,由牛顿第二定律可知a≠0,C错误;在t3至t4时间内该同学受到的支持力逐渐减小,但仍大于重力,故重心继续下降,D正确.13.若货物随升降机运动的v-t图象如图所示(竖直向上为正方向),则货物受到升降机的支持力F与时间t变化的图象可能是()答案B解析将整个运动过程分解为六个阶段.第一阶段货物先向下做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律得mg-F=ma,解得F=mg-ma<mg;第二阶段货物做匀速直线运动,F=mg;第三阶段货物向下做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律得F-mg=ma,解得F=mg+ma>mg;第四阶段货物向上做匀加速直线运动,根据牛顿第二定律得F-mg=ma,解得F=mg+ma>mg;第五阶段货物做匀速直线运动,F=mg;第六阶段货物向上做匀减速直线运动,根据牛顿第二定律得mg-F=ma,解得F=mg-ma<mg.故B正确,A、C、D错误.二、非选择题14.质量是60 kg的人站在升降机中的体重计上,如图所示.重力加速度g取10 m/s2,当升降机做下列各种运动时,求体重计的示数.(1)匀速上升;(2)以4 m/s2的加速度加速上升;(3)以5 m/s2的加速度加速下降.答案(1)600 N(2)840 N(3)300 N解析 (1)匀速上升时:由平衡条件得:F N1=mg =600 N ,由牛顿第三定律得:人对体重计的压力为600 N ,即体重计示数为600 N.(2)加速上升时,由牛顿第二定律得:F N2-mg =ma 1,故F N2=mg +ma 1=840 N由牛顿第三定律得:人对体重计的压力为840 N ,即体重计示数为840 N.(3)加速下降时,由牛顿第二定律得:mg -F N3=ma 3,故F N3=mg -ma 3=300 N ,由牛顿第三定律得:人对体重计的压力为300 N ,即体重计示数为300 N.15.竖直上抛的物体,初速度为30 m/s ,经过2.0 s 、4.0 s ,物体的位移分别是多大?通过的路程分别是多长?2.0 s 、4.0 s 末的速度分别是多大?(g 取10 m/s 2,忽略空气阻力)答案 见解析解析 物体上升到最高点所用时间t =v 0g =3 s.上升的最大高度H =v 022g =3022×10m =45 m 由x =v 0t -12gt 2得 当t 1=2.0 s<t 时,物体在上升过程中,位移x 1=30×2.0 m -12×10×2.02 m =40 m ,所以路程s 1=40 m 速度v 1=v 0-gt 1=30 m /s -10×2.0 m/s =10 m/s当t 2=4.0 s>t 时,物体在下降过程中,位移x 2=30×4.0 m -12×10×4.02 m =40 m ,所以路程s 2=45 m +(45-40) m =50 m 速度v 2=v 0-gt 2=30 m /s -10×4.0 m/s =-10 m/s ,负号表示速度方向与初速度方向相反.16.“蹦极跳”是一种能获得强烈失重、超重感觉的非常“刺激”的惊险娱乐项目.人处在离沟底水面上方二十多层楼的高处(或悬崖上),用橡皮弹性绳拴住身体,让人头下脚上自由下落,落到一定位置时弹性绳拉紧.假设人体立即做匀减速运动,到接近水面时刚好减速为零,然后再反弹.已知某“勇敢者”头戴重为45 N 的安全帽,开始下落时的高度为75 m ,设计的系统使人落到离水面30 m 时,弹性绳才绷紧.不计空气阻力,则:(1)当他落到离水面高50 m 位置时戴着的安全帽对人的头顶的弹力为多少?(2)当他落到离水面20 m 的位置时,则其颈部要用多大的力才能拉住安全帽?(取g =10 m/s 2) 答案 (1)0 N (2)112.5 N解析 (1)人在离水面50 m 左右位置时,做自由落体运动,处于完全失重状态,对安全帽,mg -F =ma , 对整体,a =g所以F =0,头感觉不到安全帽的作用力,弹力为0.(2)人下落到离水面30 m 处时,已经自由下落h 1=75 m -30 m =45 m ,此时v 1=2gh 1=30 m/s匀减速运动距离为h 2=30 m设人做匀减速运动的加速度为a ,由0-v 12=2ah 2得a =-15 m/s 2安全帽的质量为m =G g=4.5 kg. 对安全帽,则由牛顿第二定律可得:mg -F ′=ma ,解得:F ′=112.5 N.由牛顿第三定律可知,在离水面20 m 的位置时,其颈部要用112.5 N 的力才能拉住安全帽.Ⅰ. 能力提升11.找一小手电筒,使其竖直放置后盖朝下(如图所示)。
用图像描述直线运动[课时跟踪训练]停留一会儿后,又以相同速率沿原路返回家中,图1解析:小华去同学家和返回家中的两个过程中,速度等大反向,小华在同学家停留时, 速度v = 0,故可以表示他运动情况的是D 项。
C ]答案:D 2.(双选)如图2所示,A B 两质点从同一地点沿同一方向做直线运动,图线别是质点A 、B 的位移图像,则以下说法正确的是 ( )前10 s 内质点A 的平均速度比质点 15 s 末质点A B 相遇C. 前15 s 内两质点平均速度相等YtD. 15 s 后质点B 在质点A 的前方解析:由图像可知,A 物体在前10 s 内的位移要小于 B 的位移,故A 的平均速度小于 B 的平均速度,选项 A 错;第15 s 末,两物体相遇,选项 B 正确;前15 s 内两物体的位移相 等,平均速度也相等,选项 C 正确;从第15 s 后A 物体在前,B 物体在后,选项 D 错。
答案:BC 3.图3为某物体做直线运动的 v -t 图像,关于物体在前 动情况,下列说法正确的是 ( )A.物体始终向同一方向运动A. B.B.物体的加速度大小不变,方向与初速度方向相同1.小华以一定速度去同学家送一本书, 图2C.物体在前2 s内做减速运动D.物体在前2 s内做加速运动解析:前2 s和后2 s物体的速度方向相反,因此运动方向相反,A错误;由图线可知,v —t 图线斜率不变,故其加速度的大小和方向均不变,因前 速度与初速度方向相反,B 、D 错误,C 正确。
答案:C答案:BD解析:由图像斜率的大小可知A 项正确;由于火箭在 0〜仁段的速度方向不变,故火箭应一直向上运动,所以 B 、C D 均错。
答案:A 7.有一物体做直线运动,其v — t 图像如2 s 内物体减速,故物体的加4.(双选)如图4所示为三个物体甲、乙、 位移图像。
在时间t i 内,下列说法中正确的是(A. 甲的平均速度最大B. 甲的平均速率最大C.乙的平均速度最小 D. 三者平均速度相同解析:三个物体做匀速直线运动, 答案:BD5.(双选)某物体沿直线运动的 v — t 图像如图 像可以看出物体的运动情况是A. 沿单方向做直线运动B. 沿直线做往复运动C.做匀变速直线运动 D. 加速度大小不变 解析:由图像可看出每 ©2 s 速度方向发生一次变化, 变成反向,且图像的斜率大小不变,A 和选项C 错误,选项D 正确;我们还可以看出,前 2 s 内物 即加速度大小不变,所以选项体的位移等于2 m,2〜4 s 内物体的位移等于一2 m,即4 s 末物体回到出发点,所以物体做 往复运动,选项 B 正确。
课时跟踪检测(十一)摩擦力1.(多选)下列关于摩擦力的说法,正确的是()A.作用在物体上的滑动摩擦力只能使物体减速,不可能使物体加速B.作用在物体上的静摩擦力只能使物体加速,不可能使物体减速C.作用在物体上的滑动摩擦力既可能使物体减速,也可能使物体加速D.作用在物体上的静摩擦力既可能使物体加速,也可能使物体减速解析:选CD摩擦力的方向可能与物体运动方向相同,也可能与物体运动方向相反,但一定是与物体相对运动方向或相对运动趋势方向相反。
当滑动摩擦力的方向与物体的运动方向相同时,使物体加速,选项A错误,C正确;当静摩擦力的方向与物体的运动方向相反时,使物体减速,选项B错误,D正确。
2.关于由滑动摩擦力公式f=μN推出的μ=fN,下列说法正确的是()A.动摩擦因数μ与摩擦力f成正比,f越大,μ越大B.动摩擦因数μ与正压力N成反比,N越大,μ越小C.μ与f成正比,与N成反比D.μ的大小由两物体接触面的情况及其材料决定解析:选Dμ与两个物体的材料和两物体接触面的情况有关,与f、N均无关。
3.一辆汽车停在水平地面上,一个人用力水平推车,但车仍然静止,下列说法中正确的是()A.此人推车的力小于汽车所受到的静摩擦力B.此人推车的力与汽车受到的摩擦力平衡C.此人推车的力增大时,汽车受到的摩擦力将保持不变D.此人推车的力增大时,汽车受到的摩擦力将不断减小,直到汽车能够运动起来为止解析:选B人用力水平推车,但车仍然静止,说明车受到地面给其的静摩擦力作用,由于汽车仍处于平衡状态,因此静摩擦力的大小和人推车的力大小相等,是一对平衡力,而且随着推力的变化而变化,故A、C、D错误;B正确。
4.一物体置于粗糙水平地面上,按图1中所示不同的放法,在水平力F的作用下运动,设地面与物体各接触面的动摩擦因数相等,则物体受到的摩擦力的大小关系是()图1A.f甲>f乙>f丙B.f乙>f甲>f丙C.f丙>f乙>f甲D.f甲=f乙=f丙解析:选D滑动摩擦力f=μN,其大小由μ和物体与地面间的正压力N共同决定,因无论怎么放置物体与地面间的N均相同,故有f甲=f乙=f丙,D正确。
课时跟踪检测(十)弹力1.下列说法中错误的是( )A.压力和支持力的方向总是垂直于接触面的B.微小的力不能使坚硬的物体发生形变,所以就没有弹力产生C.弹簧测力计在称过重物后指针恢复到零刻度属于弹性形变D.只有发生弹性形变的物体,才会对它所接触的物体产生弹力的作用解析:选B 压力和支持力的方向总是垂直于接触面的,故A正确;微小的力也能使坚硬的物体发生形变,只不过发生的是微小形变,也能产生弹力,故B错误;弹簧测力计在称过重物后,不受拉力作用,弹簧要恢复原状,指针恢复到零刻度属于弹性形变,故C正确;根据弹力产生的条件知道只有发生弹性形变的物体,才会对它所接触的物体产生弹力的作用,故D正确。
2.(多选)关于弹力,下列说法正确的是( )A.压力是物体对支持物的弹力B.放在桌子上的皮球受到的弹力是由于皮球发生形变之后产生的C.支持力不一定垂直于支持面D.绳的拉力是弹力,其方向沿着绳子指向绳子收缩的方向解析:选AD 压力是一种弹力,是由于物体发生形变而对支持物产生的,故A正确。
放在桌子上的皮球受到的弹力,是由于桌子发生形变之后要恢复原状对皮球产生的,故B错误。
支持力一定垂直于支持面,故C错误。
绳的拉力是一种弹力,是由于绳子发生拉伸形变,要恢复原状而对物体产生的,所以其方向沿着绳子指向绳子收缩的方向,故D正确。
3.如图1所示,一个质量分布均匀的球放在互成120°的两块光滑平面上保持静止状态,OA是水平面,OB是倾斜面,关于球的受力,下列说法正确的是( )图1A.球受重力、水平面和斜面的弹力B.球所受各个力的施力物体都是水平面C.球所受的弹力是由于球的形变而产生的D.球除了受重力外,只受到水平面的弹力解析:选D 球受到重力,球对水平面一定有挤压,故一定受平面OA竖直向上的弹力,对斜面BO 无挤压作用,因此无弹力,故A错误;小球受两个力作用,一个是重力,施力物体是地球,另一个是OA 面给其的支持力,施力物体是水平面OA,故B错误;球所受的弹力是由于水平面OA的形变而产生的,故C错误;小球受两个力作用,一个是重力,另一个是OA面给其的支持力,即弹力,故D正确。
课时跟踪检测(十八)简单的逻辑电路1.(多选)在基本逻辑电路中,何种逻辑门电路,当所有输入均为“0”时,输出不是“1”()A.“与”门电路B.“或”门电路C.“非”门电路 D.都不可能解析:选AB 当所有输入都为“0”时,“与”门电路输出为“0”,“或”门电路输出为“0”,“非”门电路输出为“1”,A、B对,C、D错。
M 0 1N 102.( )A.“与”门 B.“非”门C.“或”门 D.“与非”门解析:选B 由该逻辑门电路的真值表可以看出输出端与输入端是相反的关系,故选B。
3.(多选)“或”门电路的逻辑关系可表示为Y=A+B,则下列关于“或”门的逻辑关系中结果正确的是( )A.0+0=0 B.0+1=1C.1+0=1 D.1+1=0解析:选ABC 根据“或”门的逻辑关系可知,选项A、B、C均正确。
4.为了保障行驶安全,一种新型双门电动公交车安装了如下控制装置:只要有一扇门没有关紧,汽车就不能启动。
如果规定:车门关紧时为“1”,未关紧时为“0”;当输出信号为“1”时,汽车可以正常启动行驶,当输出信号为“0”时,汽车不能启动。
能正确表示该控制装置工作原理的逻辑门是( )A.“与”门 B.“或”门C.“非”门 D.“与非”门解析:选A 由题意知只要有一扇门没有关紧,汽车就不能启动,也就是说只有两扇门都关紧,汽车才能正常启动,所以该控制装置工作原理的逻辑门是“与”门,故A正确。
5.下表是某逻辑电路的真值表,该电路是( )输入输出00 101 110 1110解析:选D 根据该逻辑电路的真值表可以判断,该门电路是一个“与”门电路和一个“非”门电路的组合,选项D正确。
6.在如图1所示的逻辑电路中,当A端输入电信号“1”、B端输入电信号“0”时,则在C和D端输出的电信号分别为( )图1A.1和0 B.0和1C.1和1 D.0和0解析:选C B、D间是“非”门,当输入信号为“0”时D端输出为“1”,故A、D错误;D、A共为“与”门的输入端,由“与”门的真值表可知输出端C为“1”,故B错误,C正确。
课时跟踪检测(六) 匀变速直线运动的位移与时间的关系1.一物体做匀变速直线运动,下列说法中正确的是( ) A .物体的末速度一定与时间成正比 B .物体的位移一定与时间的平方成正比C .物体的速度在一定时间内发生的变化与这段时间成正比D .若为匀加速运动,速度和位移都随时间增加;若为匀减速运动,速度和位移都随时间减小 解析:选C 根据v =v 0+at 和x =v 0t +12at 2可知,若物体的初速度v 0不为零,A 、B 选项不正确;由a =ΔvΔt可知,Δv =a ·Δt ,a 不变,Δv 与Δt 成正比,C 正确;当物体做匀减速运动时,速度减小但位移可以增大,D 不正确。
2.(多选)汽车由静止开始做匀加速直线运动,经1 s 速度达到3 m/s ,则( ) A .在这1 s 内汽车的平均速度是3 m/s B .在这1 s 内汽车的平均速度是1.5 m/s C .在这1 s 内汽车通过的位移是3 m D .汽车的加速度是3 m/s 2解析:选BD 汽车由静止开始做匀加速直线运动,则1 s 内的平均速度为v =v +v 02=3+02m/s =1.5 m/s ,B 正确,A 错误。
1 s 内通过的位移为x =v t =1.5×1 m=1.5 m ,C 错。
a =v -v 0t =3-01m/s 2=3 m/s 2,D 正确。
3.一列火车从静止开始做匀加速直线运动,一人站在第一节车厢前端的路旁观测,第一节车厢通过他历时2 s ,整列火车通过他历时6 s ,则这列火车的车厢有( )A .3节B .6节C .9节D .12节解析:选C 设一节车厢的长为L ,则L =12at 12,nL =12at 22,将t 1=2 s ,t 2=6 s 代入上面两式,解得n =9,选项C 正确。
4.质点在光滑水平面上做初速度为零的匀加速直线运动,则其在第10 s 内的位移和在第1 s 内的位移之比是( )A .10∶1B .19∶1C .99∶1D .100∶1解析:选B 设加速度为a ,则在第1 s 内的位移为x 1=12a ×12=12a ,在第10 s 内的位移为x 10=12a ×102-12a ×92=192a ,故x 10∶x 1=19∶1,B 正确。
课时跟踪检测(六) 匀变速直线运动位移与时间的关系1.根据匀变速直线运动的位移公式x =v 0t +12at 2,关于做匀加速直线运动的物体在t秒内的位移,下列说法正确的是( )A .加速度大的物体位移大B .初速度大的物体位移大C .末速度大的物体位移大D .以上说法都不对解析:选D 由x =v 0t +12at 2知,x 的大小与初速度、加速度、时间都有关,t 一定时,x 与两个量有关,不能简单地说初速度大或加速度大,位移一定大,A 、B 、C 均错,D 对。
2.汽车以20 m/s 的速度做匀速直线运动,刹车后的加速度大小为5 m/s 2,那么开始刹车后2 s 内与开始刹车后6 s 内汽车通过的位移之比为( )A .1∶1B .1∶3C .3∶4D .4∶3解析:选C =4 s , 故刹车后2 s 为:x 1=v 0t -12at 22m =30 m刹车后6 s 内汽车的位移:x 2=v 0t 刹-12at 刹2=20×4 m-12×5×42m =40 m ,故:x 1∶x 2=3∶4,故A 、B 、D 错误,C 正确。
3.下列位移—时间图像中,均表示物体做直线运动,其中表示物体做匀速直线运动的速度为2 m/s 的图像是( )解析:选B 由于x t 图像的斜率等于速度,则由图像可得出v A =24 m/s =12 m/s ,v B=63 m/s =2 m/s ,v C =-63 m/s =-2 m/s ,D 物体做变速运动,由此可得出,B 正确,A 、C 、D 均错误。
4.物体从斜面顶端由静止开始滑下,经t s 到达中点,则物体从斜面顶端到底端共用时间为( )A.2t sB.t s C .2t sD.22t s 解析:选A 设斜面的总长度为x ,有x 2=12at 2,x =12at ′2,综合两式得,t ′=2t 。
故A 正确,B 、C 、D 错误。
课时跟踪检测(七) 匀变速直线运动的速度与位移的关系1.(多选)关于匀变速直线运动,下列说法正确的是( ) A .匀变速直线运动加速度一定保持不变B .匀变速直线运动在任意相等时间内,位移变化一定相等C .匀变速直线运动在任意相等时间内,速度变化一定相等D .匀变速直线运动在任意相等时间内,位移变化与时间成正比解析:选AC 匀变速直线运动过程中加速度恒定,即在相等时间内速度的变化相同,根据公式x =12at 2可知在任意相等时间内的位移变化不同,匀变速直线运动在任意相等时间内,根据公式Δx =aT 2可得位移变化与时间的平方成正比,A 、C 正确,B 、D 错误。
2.一物体做加速度为a 的匀变速直线运动,初速度为v 0。
经过一段时间后,物体的速度为2v 0。
在这段时间内,物体通过的路程是( )A.2v 02a B.3v 022a C.v 02aD.v 022a解析:选B 由公式v2-v 02=2ax得,x =v 2-v 022a =3v 022a。
3.一汽车以20 m /s 的速度在平直路面匀速行驶。
由于前方出现危险情况,汽车必须紧急刹车。
刹车时汽车加速度的大小为10 m/s 2。
刹车后汽车滑行的距离是( )A .40 mB .20 mC .10 mD .5 m解析:选B 汽车的末速度为零,由公式v 2-v 02=2ax得,x =v 2-v 022a =0-2022×(-10)m=20 m 。
4.在一次交通事故中,交通警察测量出肇事车辆的刹车痕迹是30 m ,该车辆最大刹车加速度是15 m /s 2,该路段限速为60 km/h ,则该车( )A .超速B .不超速C .无法判断D .速度刚好是60 km/h解析:选A 车辆的末速度为零,由v 2-v 02=2ax ,可计算出初速度v 0=-2ax =2×15×30 m /s =30 m/s =108 km/h ,该车严重超速。
推荐精品K12资料 推荐精品K12资料 课时跟踪检测(十八) 超重与失重
1.下列关于超重与失重的说法中,正确的是( ) A.超重就是物体的重力增加了 B.失重就是物体的重力减少了 C.完全失重就是物体的重力没有了 D.不论是超重、失重,还是完全失重,物体所受的重力是不变的 解析:选D 超重是物体对接触面的压力大于物体的真实重力,物体的重力并没有增加,所以A错误;失重是物体对接触面的压力小于物体的真实重力,物体的重力并没有减小,所以B错误;完全失重是说物体对接触面的压力为零,此时物体的重力也不变,所以C错误;不论是超重、失重,还是完全失重,物体所受的重力是不变的,只是对接触面的压力不和重力相等了,所以D正确。 2.下列说法中正确的是( ) 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不动时处于失重状态 解析:选B 当加速度方向竖直向下时,物体处于失重状态;当加速度方向竖直向上时,物体处于超重状态。蹦床运动员在空中上升和下降的过程中加速度方向均竖直向下,且a=g,为完全失重状态,所以B正确。而A、C、D中运动员均为平衡状态,F=mg,既不超重也
不失重。 3.如图1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( )
图1 A.不变 B.变大 C.变小 D.忽大忽小 解析:选B 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。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。故选项B正确。
4.如图2所示,在托盘测力计的托盘内固定一个质量为M的光滑的斜面体,现将一个质推荐精品K12资料 推荐精品K12资料 量为m的物体放在斜面上,让它自由滑下,则测力计的示数( )
图2 A.N=(M+m)g B.N=Mg C.N>(M+m)g D.N<(M+m)g 解析:选D 物体加速下滑,其加速度有竖直向下的分量,故它处于失重状态,物体与斜面体整体对托盘测力计的压力小于它们的总重力,D对。 5. (多选)“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,图3中a点是弹性绳的原长位置,c点是人能到达的最低点,b点是人静止悬吊着时的平衡位置,人在从P点下落到最低点c的过程中( )
图3 A.人在Pa段做自由落体运动,处于完全失重状态 B.人在ab段绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态 C.人在bc段绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态 D.人在c点,人的速度为零,其加速度为零 解析:选AB 人在Pa段只受重力作用,a=g,完全失重,A正确;人在ab段受重力和向上的拉力,拉力小于重力,合力向下,加速度向下,失重,B正确;人在bc段受重力和向上的拉力,拉力大于重力,合力向上,加速度向上,超重,C错误;人到c点时,拉力最大,合力最大,加速度最大,D错误。 6.某同学为了研究超重和失重现象,将重为50 N的物体带进竖直升降的电梯中,放置在压力传感器的水平载物面上,电梯由启动到停止的过程中,测得压力(F)-时间(t)变化的图像如图4所示,设在t1=3 s和t2=8 s时电梯的速度分别为v1和v2,由此他做出判断( ) 推荐精品K12资料 推荐精品K12资料 图4 A.电梯在上升,v1>v2 B.电梯在上升,v1<v2 C.电梯在下降,v1<v2 D.电梯在下降,v1>v2 解析:选B 物体最后静止时对地面的压力等于重力,所以根据牛顿第二定律可知,0~4 s电梯向上加速,4~14 s匀速,14~18 s向上减速,18 s后静止。在t1=3 s时物体仍然做加速运动,所以t1时刻的速度小于t=4 s时的速度,而t2=8 s时电梯的速度等于t=4 s时的速度,所以v1<v2,故选B。
7. (多选)如图5所示,木箱内有一竖直放置的弹簧,弹簧上方有一物块;木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上,若在某一段时间内,物块对箱顶刚好无压力,则在此段时间内,木箱的运动状态可能为( )
图5 A.加速下降 B.加速上升 C.减速上升 D.减速下降 解析:选BD 若在某一段时间内,物块对箱顶刚好无压力,相当于物块的视重变大,处于超重状态,即加速度向上,所以可能向上做加速运动,向下做减速运动,故B、D正确。 8. (多选)如图6所示是某同学站在力板传感器上做下蹲—起立的动作时记录的压力F随时间t变化的图线。由图线可知该同学( )
图6 A.体重约为650 N B.做了两次下蹲—起立的动作 C.做了一次下蹲—起立的动作,且下蹲后约2 s起立 推荐精品K12资料 推荐精品K12资料 D.下蹲过程中先处于超重状态后处于失重状态 解析:选AC 当该同学站在力板传感器上静止不动时,其合力为零,即压力读数恒等于该同学的体重值,由图线可知:该同学的体重约为650 N,A正确;每次下蹲,该同学都将经历先向下做加速(加速度方向向下)、后减速(加速度方向向上)的运动,即先经历失重状态,后经历超重状态,读数F先小于体重,后大于体重;每次起立,该同学都将经历先向上做加速(加速度方向向上)、后减速(加速度方向向下)的运动,即先经历超重状态,后经历失重状态,读数F先大于体重,后小于体重。由图线可知:C正确,B、D错误。
9. (多选)如图7所示,小球B放在真空正方体容器A内,球B的直径恰好等于A的内边长,现将它们以初速度v0竖直向上抛出,下列说法中正确的是( )
图7 A.若不计空气阻力,下落过程中,B对A没有弹力 B.若考虑空气阻力,上升过程中,A对B的弹力向下 C.若考虑空气阻力,下落过程中,B对A的弹力向上 D.若不计空气阻力,上升过程中,A对B有向上的弹力 解析:选AB 将容器以初速度v0竖直向上抛出后,若不计空气阻力,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得到加速度为g,再以容器A为研究对象,上升和下落过程其合力等于其重力,则B对A没有压力,A对B也没有支持力,故A正确,D错误;若考虑空气阻力,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得到:上升过程加速度大于g,再以球B为研究对象,根据牛顿第二定律分析:B受到的合力大于重力,B除受到重力外,还应受到向下的压力,A对B的压力向下,故B正确;若考虑空气阻力,以整体为研究对象,根据牛顿第二定律得到:下落过程加速度小于g,再以B为研究对象,根据牛顿第二定律分析:A受到的合力小于重力,B除受到重力外,还应受到向上的力,即A对B的支持力向上,B对A的压力向下,故C错误。 10.在电梯内的地板上,竖直放置一根轻质弹簧,弹簧上端固定一个质量为m的物体。
当电梯匀速运动时,弹簧被压缩了x,某时刻后观察到弹簧又被继续压缩了x10(重力加速度为g)。则电梯在此时刻后的运动情况可能是( )
A.以大小为1110g的加速度加速上升 推荐精品K12资料 推荐精品K12资料 B.以大小为1110g的加速度减速上升 C.以大小为g10的加速度加速下降 D.以大小为g10的加速度减速下降 解析:选D 因为电梯匀速运动时,弹簧被压缩了x,由此可以知道,mg=kx,当弹簧又被继续压缩了x10,弹簧的弹力变大了,所以物体的合力应该是向上的,大小是110mg,由牛
顿第二定律F=ma可得,110mg=ma,所以加速度大小为a=110g,合力是向上的,当然加速度的方向也就是向上的,此时物体可能是向上的匀加速运动,也可能是向下的匀减速运动,所以D正确。 11.某人在以加速度a=2 m/s2匀加速下降的升降机中最多能举起m1=75 kg的物体,则此人在地面上最多可举起多大质量的物体?若此人在一匀加速上升的升降机中最多能举起50 kg的物体,则此升降机上升的加速度是多大?(g取10 m/s2) 解析:设此人在地面上的最大“举力”为F,那么他在以不同加速度运动的升降机中最大的“举力”仍然是F。以物体为研究对象进行受力分析,物体的受力示意图如图所示,且物体的加速度与升降机相同。当升降机以加速度a=2 m/s2匀加速下降时,对物体有:m1g-F=m1a F=m1(g-a)得:F=75×(10-2) N=600 N
设人在地面上最多可举起质量为m0的物体,则F=m0g,m0=Fg=60010 kg=60 kg 当升降机以加速度a′匀加速上升时,对物体有: F-m2g=m2a′
a′=Fm2-g=60050-10 m/s2=2 m/s2
所以升降机匀加速上升的加速度为2 m/s2。 答案:60 kg 2 m/s2 12.一种巨型娱乐器械由升降机送到离地面75 m的高处,然后让座舱自由落下。落到离地面30 m高时,制动系统开始启动,座舱均匀减速,到地面时刚好停下。若座舱中某人用手托着m=5 kg的铅球,取g=10 m/s2,试求: (1)从开始下落到最后着地经历的总时间; (2)当座舱落到离地面35 m的位置时,手对铅球的支持力是多少? (3)当座舱落到离地面15 m的位置时,铅球对手的压力是多少? 解析:(1)由题意可知,座舱先自由下落