PAGE7-超重和失重合格考訓練(25分鐘·滿分60分))一、選擇題(本題共8小題，每題6分，共48分)1．如圖所示是我國首次立式風洞跳傘試驗，風洞噴出豎直向上的氣流將試驗者加速向上“托起”。此過程中(C)A．人被向上“托起”時處于失重狀態B．人受到的重力大小等于氣流對人的作用力大小C．人對氣流的作用力大小等于氣流對人的作用力大小D．人受到的重力和人受到氣流的力是一對作用力與反作用力解析：人被向上“托起”時處于“超重”狀態，A錯；氣流對人的作用力大于重力，B、D錯；人與氣流的相互作用力大小相等，C對。2．如圖所示，質量均為m的甲、乙兩同學，分別靜止于水平地面的臺秤P、Q上，他們用手分別豎直牽拉一只彈簧秤的兩端，穩定后彈簧秤的示數為F，若彈簧秤的質量不計，下列說法正確的是(D)A．甲同學處于超重狀態，乙同學處于失重狀態B．臺秤P的讀數等于mg－FC．臺秤Q的讀數為mg－2D．兩臺秤的讀數之和為2mg解析：甲、乙同學處于平衡狀態，D選項正確。3．某同學乘坐電梯時，突然感到背上的背包變輕了，這一現象表明(B)A．電梯肯定在上升B．該同學處于失重狀態C．電梯的加速度方向向上D．該同學對電梯地板的壓力大于地板對該同學的支持力解析：突然感到背上的背包變輕了，所以人和物體處于失重狀態，則電梯的加速度的方向向下，電梯可能向下加速運動，也可能向上減速運動，故B正確，C錯誤；該同學對電梯地板的壓力和地板對該同學的支持力是作用力與反作用力，總是大小相等，方向相反，故D錯誤。4．(2024·北京市東城區高一上學期期末)如圖所示，小孩在蹦床上沿豎直方向蹦跳，對其從最低點到離開床面的過程，下列說法正確的是(C)A．小孩始終處于超重狀態B．小孩始終處于失重狀態C．小孩會經驗先超重后失重的過程D．小孩剛離開蹦床時的速度最大解析：起先小孩受到的彈力大于重力，向上加速，小孩處于超重狀態；當小孩受到的彈力小于重力時，向上減速，小孩處于失重狀態。小孩經驗先超重后失重的過程，故A、B錯誤，C正確；當小孩所受彈力等于重力時，加速度為零，速度最大，故D錯誤，故選C。5．(多選)一人乘電梯上樓，在豎直上升過程中加速度a隨時間t變更的圖線如圖所示，以豎直向上為a的正方向，則人對地板的壓力(AD)A．t＝2s時最大 B．t＝2s時最小C．t＝8.5s時最大 D．t＝8.5s時最小解析：當電梯有向上的加速度時，人處于超重狀態，人對地板的壓力大于重力，向上的加速度越大，壓力越大，因此t＝2s時，壓力最大，A項正確；當有向下的加速度時，人處于失重狀態，人對地板的壓力小于人的重力，向下的加速度越大，壓力越小，因此t＝8.5s時壓力最小，D項正確。6．(多選)某人在地面上用彈簧秤稱得體重為490N。他將彈簧秤移至電梯內稱其體重，t0至t3時間段內，彈簧秤的示數如圖所示，電梯運行的v－t圖可能是(取電梯向上運動的方向為正)(AD)解析：由圖可知，t0至t1時間段彈簧秤的示數小于G，故物體可能向下加速，也可能向上減速；t1至t2時間段彈力等于重力，故合力為零，物體可能勻速也可能靜止；而t2至t3時間段內合力向上，故物體加速度向上，電梯可能向上加速也可能向下減速，A、D均符合題意，故選A、D。7．(多選)幾位同學為了探究電梯啟動和制動時的加速度大小，他們將體重計放在電梯中。一位同學站在體重計上，然后乘坐電梯從1層干脆到10層，之后又從10層干脆回到1層，并用照相機進行了記錄，如圖所示，圖1為電梯啟動前，圖2至圖5中箭頭方向表示電梯運動方向，下列說法中正確的是(AD)A．圖2表示電梯向上加速B．圖3表示電梯向上加速C．圖4表示電梯向下減速D．依據圖1和圖5可估測出圖5中電梯的加速度解析：圖2示數大于靜止時體重計的示數，所以電梯是向上加速，故A正確；圖3示數小于靜止時體重計的示數，依據牛頓其次定律得這位同學加速度方向向下，處于失重狀態，電梯向上減速，故B錯誤；圖4示數小于靜止時體重計的示數，所以電梯在向下加速運動，故C錯誤；依據圖1示數可以求出該同學的質量，依據圖5示數運用牛頓其次定律可以求出圖5中電梯的加速度，故D正確。8．(多選)廣州塔，昵稱小蠻腰，總高度達600米，游客乘坐觀光電梯大約一分鐘就可以到達觀光平臺。若電梯簡化成只受重力與繩索拉力，已知電梯在t＝0時由靜止起先上升，a－t圖像如圖所示。則下列相關說法正確的是(AD)A．t＝4.5s時，電梯處于超重狀態B．5～55s時間內，繩索拉力最小C．t＝59.5s時，電梯處于超重狀態D．t＝60s時，電梯速度恰好為零解析：利用a－t圖像可推斷：t＝4.5s時，電梯有向上的加速度，電梯處于超重狀態，則選項A正確；0～5s時間內，電梯處于超重狀態，拉力大于重力，5～55s時間內，a＝0，電梯處于勻速上升過程，拉力等于重力，55～60s時間內，電梯處于失重狀態，拉力小于重力，綜上所述，選項B、C錯誤；因a－t圖線與t軸所圍的“面積”代表速度變更量，而圖中橫軸上方的“面積”與橫軸下方的“面積”相等，則電梯的速度在t＝60s時為零，選項D正確。二、非選擇題9．(12分)如圖甲所示，有三個用特別材料制成的除了顏色不同之外，其他均相同的藍、綠、橘色圓柱體，將它們放置在透亮盒子里，如圖乙所示，此時圓柱體之間、圓柱體與盒子側壁和上部均剛好接觸且均無擠壓。假設不管圓柱體如何放置，其豎直方向承力實力都較差，水平方向承力實力都較強(透亮盒子的抗擠壓實力遠遠大于圓柱體，圓柱體所受盒子的擠壓力只要達到其最大承受力就立即碎掉，該最大承受力大于三圓柱體總重力，不計一切摩擦)。若僅讓橘色的圓柱體碎掉，而其他圓柱體安穩無恙該如何做？答案：參考方案見解析(只要方案中應用到超、失重現象且合理均正確)解析：若僅讓橘色圓柱體碎掉，而其他圓柱體安穩無恙，只需滿意橘色圓柱體與盒子接觸面產生較大的擠壓力即可。參考方案：將圖乙中的盒子沿垂直紙面對外的方向翻轉90°，翻轉后的側視圖如圖所示，然后將其放入加速上升或減速下降的升降機中，由于超重的緣由，橘色圓柱體與盒子接觸處產生較大的擠壓力導致橘色圓柱體破裂，而其他兩個圓柱體與盒子上部無擠壓，只是與側壁有擠壓，而圓柱體水平方向承力實力又較大，藍、綠兩圓柱體不會破裂。等級考訓練(15分鐘·滿分40分))一、選擇題(本題共3小題，每題8分，共24分)1．(多選)(2024·福建省福州五校高一上學期測試)2024年國際體聯蹦床世界杯阿塞拜疆巴庫站競賽，中國選手劉靈玲通過驚慌激烈的決賽，將女子個人金牌收入囊中。假設競賽時運動員僅在豎直方向運動，通過傳感器將彈簧床面與運動員間的彈力隨時間的變更規律在計算機上繪制出如圖所示的曲線，當地重力加速度g取10m/s2，依據圖像給出的信息可知，運動員的質量和運動員離開彈簧床上升的最大高度分別為(BD)A．60kg B．50kgC．1.6m D．3.2m解析：題圖中曲線描繪的是運動員與彈簧床面間彈力的變更規律，由題圖在0～3.6s內彈力不變可知運動員處于靜止狀態，所以重力為500N即質量為50kg；運動員彈跳過程中離開床面時，與彈簧床面間沒有彈力作用，而且離開床面后運動員做豎直上拋運動，由題中圖線可知上拋到最高點的時間為(11－9.4)s/2＝0.8s，所以上升的最大高度h＝eq\f(1,2)gt2＝3.2m。綜上所述，選項B、D正確。2．(多選)圖甲是某人站在力傳感器上做下蹲——起跳動作的示意圖，中間的“·”表示人的重心。圖乙是依據傳感器畫出的F－t圖線。兩圖中a～g各點一一對應，其中有幾個點在圖甲中沒有畫出。取重力加速度g＝10m/s2。則下列說法中正確的是(ABD)A．此人的質量約為70kgB．此人重心在b點時處于失重狀態C．此人重心在d點時的加速度方向向下D．在a、b、d三點中，此人重心在d點時加速度最大解析：題圖中a表示人處于靜止狀態，此時力傳感器示數約為700N，則此人質量約為70kg，選項A正確；b點對應的力小于人的重力，故人處于失重狀態，選項B正確；d點人處于超重狀態，加速度方向向上，選項C錯誤；a點對應的加速度為0，b點對應的加速度大小為eq\f(700－200,70)m/s2≈7.1m/s2，d點對應加速度大小為eq\f(2000－700,70)m/s2≈18.6m/s2，選項D正確。3．(多選)北京快樂谷游樂場天地雙雄是雙塔太空梭。它是能體驗劇烈失重、超重感覺的消遣設施，先把乘有十多人的座艙，送到76m高的地方，讓座艙自由落下，當落到離地面28m時制動系統起先啟動，座艙勻減速運動到地面時剛好停止。若某游客手中托著質量為1kg的飲料瓶進行這個嬉戲，g取9.8m/s2，則(BD)A．當座艙落到離地面高度為40m的位置時，飲料瓶對手的作用力大于9.8NB．當座艙落到離地面高度為40m的位置時，飲料瓶對手的作用力為零C．當座艙落到離地面高度為15m的位置時，飲料瓶對手的作用力小于9.8ND．當座艙落到離地面高度為15m的位置時，手要用26.6N的力才能托住飲料瓶解析：當座艙落到離地面高度為40m的位置時，處于完全失重狀態，故飲料瓶對手的壓力為零，選項B正確、A錯誤；座艙自由落體過程，有v2＝2g(H－h)，座艙勻減速運動到地面過程，依據速度位移公式，有v2＝2ah，由以上兩式解得：a＝16.8m/s2，當座艙落到離地面高度為15m的位置時，飲料瓶處于超重狀態，有：F－mg＝ma，解得F＝26.6N，即當座艙落到離地面高度為15m二、非選擇題4．(16分)(2024·四川成都三中高一上學期檢測)在細線拉力F作用下，質量m＝1.0kg的物體由靜止起先豎直向上運動，其運動的v－t圖像如圖所示，取重力加速度g＝10m/s2，求：(1)在這4s內細線對物體拉力F的最大值；(2)在F－t圖像中畫出拉力