1、第六节超重和失重第七节力学单位一、选择题考点一超重和失重1关于超重和失重，下列说法正确的是()A物体处于失重状态时，物体一定在下降B物体处于超重状态时，物体可能在上升C物体处于完全失重状态时，地球对它的引力就消失了D物体处于完全失重状态时，它所受到的合外力为零答案B解析物体处于超重状态时，具有向上的加速度，但其运动方向不确定，可能向上加速，也可能向下减速；物体处于失重状态时，具有向下的加速度，可能向下加速，也可能向上减速，A错误，B正确；物体处于完全失重状态时，物体仍受到地球对它的吸引力，即受到重力的作用，合外力不为零，C、D错误2.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
2、运动员要经历如图1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()图1A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，人先超重后失重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
3、减速运动，处于失重状态，故C正确3下列关于超重和失重的说法中正确的是()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答案B解析从受力上看，失重时物体所受合外力向下，超重时物体所受合外力向上；从加速度上看，失重时物体的加速度向下，而超重时物体的加速度向上A、C、D中的各运动员所受合外力为零，加速度为零，处于平衡状态，只有B中的运动员处于失重状态4.(2019陕西长安一中期末)如图2所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小铁球，当
4、电梯在竖直方向运行时，电梯内乘客发现弹簧的伸长量比电梯原来静止时弹簧的伸长量变大了，这一现象表明()图2A电梯一定处于加速上升阶段B电梯的速度方向一定向下C乘客一定处在超重状态D电梯的加速度方向可能向下答案C5一质量为m的人站在竖直方向运行的电梯中，电梯减速上升，加速度大小为g，g为重力加速度人对电梯底部的压力为()A.mg B2mg Cmg D.mg答案A解析由于电梯减速上升，故加速度向下，对人受力分析，受到重力mg、地板支持力FN，由牛顿第二定律：mgFNma，即：mgFNmg，解得：FNmg，根据牛顿第三定律，则人对电梯底部的压力为mg，A正确6.如图3所示，A、B两物体叠放在一起，以相
5、同的初速度上抛(不计空气阻力)下列说法正确的是()图3A在上升和下降过程中A对B的压力一定为零B上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力C下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力D在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力答案A解析由于空气阻力不计，两物体只受重力作用，处于完全失重状态，A对B的压力在上升和下降阶段都为零7(多选)在一电梯的地板上有一压力传感器，其上放一重力为20 N的物块，如图4甲所示，当电梯运行时，传感器示数大小随时间变化的关系图象如图乙所示，根据图象分析得出的结论中正确的是()图4A从时刻t1到t2，物块处于失重状态B从时刻t3到t4，物块处于失重状态C电梯可
6、能开始停在低楼层，先加速向上，接着匀速向上，再减速向上，最后停在高楼层D电梯可能开始停在高楼层，先加速向下，接着匀速向下，再减速向下，最后停在低楼层答案BC解析由题图可以看出，0t1，Fmg，物块可能处于静止状态或匀速运动状态；t1t2，Fmg，电梯具有向上的加速度，物块处于超重状态，可能加速向上或减速向下运动；t2t3，Fmg，物块可能静止或匀速运动；t3t4，Fmg，电梯具有向下的加速度，物块处于失重状态，可能加速向下或减速向上运动综上分析可知，B、C正确8.若货物随升降机运动的vt图象如图5所示(竖直向上为正)，则货物受到升降机的支持力F随时间t变化的图象可能是()图5答案B解析将整个运
7、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mgFma，解得Fmgmamg；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Fmgma，解得Fmgmamg；第五阶段货物做匀速直线运动，Fmg；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mgFma，解得Fmgmamg.故B正确，A、C、D错误考点二单位制9下列各组属于国际单位制的基本单位的是()A质量、长度、时间B力、时间、位移C千克、米、秒 D牛顿、克、米答案C解析A、B选项中所给的都是物理量，不是物理单位，故A、B错误千克、米、秒分别为质量、长度、时间三个基本量的国际单位，C正确D项中牛顿是导出单位
8、，克不属于国际单位制中的单位，D错误10关于物理量和物理量的单位，下列说法中正确的是()A在力学范围内，国际单位制规定长度、质量、力为三个基本量B后人为了纪念牛顿，把“牛顿”作为力学中的基本单位C1 N1 kgms2D“秒”“克”“摄氏度”都属于国际单位制的单位答案C解析力学中的三个基本量为长度、质量、时间，A错误；“牛顿”是为了纪念牛顿而作为力的单位，但不是基本单位，B错误；根据“牛顿”的定义，1 N1 kgms2，C正确；“克”“摄氏度”不是国际单位制中的单位，D错误11在初中已经学过，如果一个物体在力F的作用下沿着力的方向移动一段距离l，则这个力对物体做的功是WFl，我们还学过，功的单位
9、是焦耳(J)，由功的公式和牛顿第二定律Fma可知，焦耳(J)与基本单位米(m)、千克(kg)、秒(s)之间的关系是()A1 J1 kgm/s2 B1 J1 kgm/sC1 J1 kgm2/s2 D1 J1 kgm2/s答案C解析根据WFl可得，1 J1 Nm，根据牛顿第二定律Fma可知，1 N1 kgm/s2，故1 J1 kgm2/s2，C正确12(多选)用国际单位制验证下列表达式，可能正确的是()Asat(s为位移、a为加速度、t为时间)Bag(a为加速度、为动摩擦因数、g为重力加速度)CFm(F为作用力、m为质量、v为速度、R为半径)Dv(v为速度、R为半径、g为重力加速度)答案BD解析s
10、为位移，国际单位是m，a为加速度，国际单位是m/s2，t为时间，国际单位是s，所以at的国际单位是m/s，所以sat是错误的，A错误；a为加速度，国际单位是m/s2，为动摩擦因数，无单位，g为重力加速度，国际单位是m/s2，所以ag可能正确，B正确；F为作用力，国际单位是N，m为质量，国际单位是kg，v为速度，国际单位是m/s，R为半径，国际单位是m.1 N1 kgm/s2，所以Fm是错误的，C错误；v为速度，国际单位是m/s，g为重力加速度，国际单位是m/s2，R为半径，国际单位是m，的国际单位是m/s，所以v可能正确，D正确13现代的物理学中加速度的定义式为a，而历史上有些科学家曾把相等位
11、移内速度变化相等的单向直线运动称为“匀变速直线运动”(现称“另类匀变速直线运动”)，该运动中的“另类加速度”定义为A，其中v0和v分别表示某段位移s内的初速度和末速度A0表示物体做加速运动，A0表示物体做减速运动根据力学单位制，“另类加速度”A的国际单位应为()Am/s2 Bm2/s2 Cm1 Ds1答案D解析根据公式A可知A的单位是：s1，故选D.二、非选择题14质量为10 g的子弹，以300 m/s的水平初速度射入一块竖直固定的木板，把木板打穿，子弹射出木板时的速度是200 m/s.若木板厚度为10 cm，求子弹对木板的平均作用力大小小明同学的做法如下：由运动学公式v2v2as得a m/s
12、22.5103 m/s2由牛顿第二定律知Fma10(2.5103) N2.5104 N你同意他的解法吗？若不同意，请给出正确的解答答案见解析解析不同意，原因是单位未统一到同一单位制中正确解法如下：s10 cm0.1 m，m10 g102 kga m/s22.5105 m/s2Fma102(2.5105) N2.5103 N，负号表示作用力的方向与速度的方向相反15小明用台秤研究人在升降电梯中的超重与失重现象他在地面上用台秤称得其体重为500 N，再将台秤移至电梯内称其体重，电梯从t0时由静止开始运动到t11 s时停止，得到台秤的示数F随时间t变化的图象如图6所示，g取10 m/s2.求：图6(
13、1)小明在02 s内加速度a1的大小，并判断在这段时间内他处于超重还是失重状态；(2)在1011 s内，台秤的示数F3；(3)小明运动的总位移大小s.答案(1)1 m/s2失重(2)600 N(3)19 m解析(1)由题图图象可知，在02 s内，台秤对小明的支持力F1450 N由牛顿第二定律有mgF1ma1，解得a11 m/s2加速度方向竖直向下，故小明处于失重状态(2)设在1011 s内小明的加速度大小为a3，时间为t3，02 s的时间为t1，则a1t1a3t3，解得a32 m/s2由牛顿第二定律有F3mgma3解得F3600 N(3)02 s内位移s1a1t2 m210 s内位移s2a1t1t216 m1011 s内位移s3a3t1 m小明运动的总位移ss1s2s319 m.
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