高中物理 第4單元 第6-7節(jié) 超重和失重 力學(xué)單位課后知能檢測 粵教版必修11下列各組屬于國際單位制的基本單位的是()A質(zhì)量、長度、時間B力、時間、位移C千克、米、秒 D牛頓、克、米【解析】A、B項是物理量的名稱不是單位，A、B兩項錯；D中牛頓是導(dǎo)出單位，克是基本單位但不是國際單位，故C項正確【答案】C2在解一道文字計算題時(由字母表達(dá)結(jié)果的計算題)，一個同學(xué)解得位移s(t1t2)，用單位制的方法檢查，這個結(jié)果()A可能是正確的B一定是錯誤的C如果用國際單位制，結(jié)果可能正確D用國際單位制，結(jié)果錯誤，如果用其他單位制，結(jié)果可能正確【解析】可以將右邊的力F、時間t和質(zhì)量m的單位代入公式看得到的單位是否和位移s的單位一致；還可以根據(jù)Fma，av/t，vs/t，將公式的物理量全部換算成基本物理量的單位，就好判斷了在s(t1t2)式中，左邊單位是長度單位，而右邊單位推知是速度單位，所以結(jié)果一定是錯誤的，單位制選得不同，不會影響結(jié)果的準(zhǔn)確性，故A、C、D錯，B對【答案】B3(雙選)如圖467所示為xx年2月在英國倫敦舉行的第十八屆跳水錦標(biāo)賽，中國名將邱波在空中優(yōu)美的動作，則下列分析正確的是() 圖467A運(yùn)動員此時處于超重狀態(tài)B運(yùn)動員此時處于完全失重狀態(tài)C運(yùn)動員此時不受重力作用D運(yùn)動員的重力并沒有改變【解析】運(yùn)動員在空中只受重力作用，具有豎直向下的加速度g，故處于完全失重狀態(tài)，B、D選項正確【答案】BD4(雙選)(xx·清遠(yuǎn)高一期末)某實驗小組，利用DIS系統(tǒng)觀察超重和失重現(xiàn)象，他們在電梯內(nèi)做實驗，在電梯的地板上放置一個壓力傳感器，在傳感器上放一個重為20 N的物塊，如圖468(甲)所示，實驗中計算機(jī)顯示出傳感器所受物塊的壓力大小隨時間變化的關(guān)系，如圖468(乙)所示. 以下根據(jù)圖象分析得出的結(jié)論中正確的是()圖468A從時刻t1到t2，物塊處于失重狀態(tài)B從時刻t3到t4，物塊處于失重狀態(tài)C電梯可能開始停在低樓層，先勻速向上，再加速向上，接著勻速向上，再減速向上，最后停在高樓層D電梯可能開始停在高樓層，先加速向下，接著勻速向下，再減速向下，最后停在低樓層【解析】由圖(乙)可知從0到t1，F(xiàn)NG，電梯靜止或勻速運(yùn)動，從t1到t2，F(xiàn)N>G，物塊超重，電梯可能向上加速或向下減速，從t2到t3，F(xiàn)NG，電梯可能靜止或勻速運(yùn)動，從t3到t4，F(xiàn)N<G，物塊失重，電梯可能向上減速或向下加速，從t4時刻以后，F(xiàn)NG，由此可知A、D錯誤，B、C正確【答案】BC5日本機(jī)器人展在橫濱對公眾開放，來自日本各地的40多家科研機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)廠商展示了機(jī)器人領(lǐng)域的科研成果如圖469所示是日本機(jī)器人展媒體預(yù)展上一個小型機(jī)器人在表演垂直攀登關(guān)于機(jī)器人在上升過程中細(xì)繩對手的拉力以下說法正確的是() 圖469A當(dāng)機(jī)器人高速向上攀爬時細(xì)繩對手的拉力比低速攀爬時大B當(dāng)機(jī)器人減速上升時，機(jī)器人處于超重狀態(tài)C當(dāng)機(jī)器人減速下降時，機(jī)器人處于失重狀態(tài)D機(jī)器人加速下降過程中(a<g)，細(xì)繩對機(jī)器人的拉力小于其重力【解析】機(jī)器人對細(xì)繩的拉力與速度大小無關(guān)，只與是否有豎直方向上的加速度有關(guān)，則A錯；機(jī)器人減速上升時，其加速度方向向下，處于失重狀態(tài)，則B錯；機(jī)器人減速下降時，其加速度方向向上，處于超重狀態(tài)，則C錯；機(jī)器人加速下降過程中加速度方向向下，處于失重狀態(tài)，拉力小于重力，則D對【答案】D6老師在講“超重與失重”時，做了一個有趣的實驗：在空飲料瓶底四周鉆幾個小孔，盛滿水后，讓盛滿水的飲料瓶自由下落，不考慮空氣阻力，則下落過程中可能出現(xiàn)的圖是()【解析】盛滿水的飲料瓶自由下落時，處于完全失重狀態(tài)，加速度為g，方向豎直向下，故小孔內(nèi)外壓力差為零，水不會從小孔流出【答案】A7(雙選)(廣東高考)某人在地面上用彈簧秤稱得其體重為490 N他將彈簧秤移至電梯內(nèi)稱其體重，t0至t3時間段內(nèi)彈簧秤的示數(shù)如圖4610所示，電梯運(yùn)行的vt圖象(如下圖所示)可能是(取電梯向上運(yùn)動的方向為正)() 圖4610【解析】由圖象看出t0t1時間內(nèi)彈簧秤示數(shù)小于體重，表明人處于失重狀態(tài)，電梯有向下加速度，可能向下做勻加速或向上做勻減速運(yùn)動，t1t2時間內(nèi)彈簧秤示數(shù)等于體重，表明人處于平衡狀態(tài)，電梯加速度為零，電梯可能勻速，可能靜止，t2t3時間內(nèi)彈簧秤示數(shù)大于體重，表明人處于超重狀態(tài)，電梯有向上的加速度，電梯可能向下做勻減速運(yùn)動或向上做勻加速運(yùn)動故選AD.【答案】AD8(xx·山東濟(jì)寧高一五校聯(lián)考)一個恒力作用在質(zhì)量為m1的物體上，產(chǎn)生的加速度為a1，作用在質(zhì)量為m2的物體上，產(chǎn)生的加速度為a2，若這個恒力作用在質(zhì)量為m1m2的物體上，則產(chǎn)生的加速度為()A. Ba1a2C. D.【解析】本題可以用單位制來檢查各表達(dá)式是否正確，或者用牛頓第二定律進(jìn)行推導(dǎo)分析由于使質(zhì)量為m1m2的物體產(chǎn)生的加速度的單位應(yīng)與a1和a2的單位相同，選項A、B、C的單位均不是加速度的單位，故選A、B、C都是錯誤的剩下的只有D可選，可斷定正確選項應(yīng)為D.本題也可應(yīng)用牛頓第二定律求解得到a，從而作出判斷【答案】D9在升降電梯內(nèi)的地面上放一體重計，電梯靜止時，曉敏同學(xué)站在體重計上，體重計示數(shù)為50 kg，電梯運(yùn)動過程中，某一段時間內(nèi)曉敏同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計示數(shù)為40 kg，如圖4611所示g取10 N/kg，在這段時間內(nèi)下列說法中正確的是() 圖4611A曉敏同學(xué)所受的重力變小了B曉敏對體重計的壓力小于體重計對曉敏的支持力C電梯一定在豎直向下運(yùn)動D電梯的加速度大小為，方向一定豎直向下【解析】曉敏在這段時間內(nèi)處于失重狀態(tài)，是由于曉敏對體重計的壓力變小了，而曉敏的重力沒有改變，A選項錯；曉敏對體重計的壓力與體重計對曉敏的支持力是一對作用力與反作用力，大小一定相等，B選項錯；以豎直向下為正方向，有：mgFma，解得a，方向豎直向下，但速度方向可能是豎直向上，也可能是豎直向下，C選項錯，D選項正確【答案】D10某人在一個以2.5 m/s2的加速度勻加速下降的電梯里最多能舉起80 kg的物體，在地面上最多能舉起_kg的物體；若此人在勻加速上升的電梯中最多能舉起40 kg的物體，則此電梯上升的加速度為_(g10 m/s2)【解析】設(shè)人的最大舉力為F，電梯勻加速下降時m1gFm1a1，電梯勻加速上升時Fm2gm2a2在地面上時Fm3g解以上三式得F600 N，m360 kg，a25 m/s2.【答案】605 m/s211如圖4612甲所示，物體的質(zhì)量m10 kg，放在升降機(jī)的底板上升降機(jī)由靜止開始從底樓上升到頂樓過程中的vt圖象如圖4612乙所示，不計空氣阻力，取g10 m/s2，求在這12 s內(nèi)： 甲乙圖4612(1)物體上升的高度；(2)物體對升降機(jī)底板壓力的最大值；(3)物體對升降機(jī)底板壓力的最小值【解析】(1)用面積表示位移，則物體上升的高度為h×(312)×6 m45 m.(2)t0至t3 s內(nèi)，物體加速上升，處于超重狀態(tài)，加速度大小a12 m/s2，方向豎直向上由牛頓第二定律得F1mgma1，底板對物體支持力的最大值F1mgma1120 N根據(jù)牛頓第三定律，物體對底板壓力的最大值為120 N.(3)t6 s至t12 s內(nèi)，物體減速上升，處于失重狀態(tài)，加速度大小a21 m/s2，負(fù)號表示方向豎直向下由牛頓第二定律得mgF2ma2，底板對物體的支持力的最小值為F2mgma290 N，根據(jù)牛頓第三定律，物體對底板壓力的最小值為90 N.【答案】(1)45 m(2)120 N(3)90 N12如圖4613所示，在升降機(jī)中固定一個傾角為的斜面體，斜面體上有一質(zhì)量為m的物塊，當(dāng)升降機(jī)在豎直方向運(yùn)動時該物塊始終相對斜面體靜止若升降機(jī)在運(yùn)動中的某時刻突然向 圖4613下做勻減速運(yùn)動，并且在t時間內(nèi)下降h高度后停止求這一過程中，斜面體對物塊的摩擦力和物塊對斜面體的壓力【解析】升降機(jī)向下勻減速時，物塊也勻減速且受力如圖設(shè)加速度為a，方向向上vt0，由hat2得a由牛頓第二定律得x方向：FNsinfcosy方向：FNcosfsinmgma聯(lián)立得fm(g)sin，方向沿斜面向上FNm(g)cos，由牛頓第三定律得，物塊對斜面體的壓力FNFNm(g)cos，方向垂直斜面向下【答案】fm(g)sin，方向沿斜面向上【備課資源】(教師用書獨(dú)具)超重現(xiàn)象對飛行員、航天員的生理影響當(dāng)飛機(jī)或航天器所受到的合外力方向向上時，飛行員或航天員即處于超重狀態(tài)飛機(jī)在做俯沖、拉起或盤旋等機(jī)動飛行時，加速度一般可達(dá)3 g5 g，現(xiàn)代高性能殲擊機(jī)產(chǎn)生的加速度有時可達(dá)8 g10 g60年代的載人飛船，上升段的最大加速度達(dá)8g，返回大氣層減速時的最大加速度約10 g這樣的超重對飛行員或航天員都有較大的生理影響超重對人體的影響與它的作用方向有關(guān)按其作用方向，可以分為正超重(Gz)、負(fù)超重(Gz)、側(cè)向超重(±Gy)、橫向超重(±Gx)正超重(Gz) 頭盆方向的超重在飛機(jī)座艙內(nèi)人一般取坐姿這時心臟血管系統(tǒng)最容易受到影響，人體大血管的走向與Z軸大體一致，正超重會造成血管內(nèi)沿Z軸方向的靜水壓增加，使頭部血壓降低，下肢血壓升高頭部血壓降低首先影響視覺，輕者周邊視覺消失，重者中心視覺消失(俗稱黑視)，嚴(yán)重時可因腦組織缺氧而導(dǎo)致意識喪失，通常以出現(xiàn)周邊視覺消失時的G值代表一個人對正超重的耐力一般健康青年平均為3.8g，經(jīng)過嚴(yán)格挑選和訓(xùn)練的殲擊機(jī)飛行員，平均耐力為4.6g，其中個別人可達(dá)6.5g.超重時，人體四肢的重量相應(yīng)增加，操縱動作會受影響，工作效率下降，在4g時，飛行員手拉駕駛桿的操縱動作的效率降低10%.此外，正超重對呼吸功能、高級神經(jīng)活動、代謝、內(nèi)分泌等都有一定影響負(fù)超重(Gz) 盆頭方向的超重飛機(jī)由水平進(jìn)入俯沖時，會出現(xiàn)短暫的負(fù)超重此時人體頭部充血，出現(xiàn)紅視飛機(jī)做頭部向外的螺旋時，負(fù)超重達(dá)較高數(shù)值，并持續(xù)較長時間這會使人昏迷，十分有害，迄今尚無有效的防護(hù)措施側(cè)向超重(±Gy) 右左和左右方向的超重現(xiàn)代高性能飛機(jī)啟動飛行時常常出現(xiàn)側(cè)向超重，但數(shù)值不高，約±2g，對人體生理功能不產(chǎn)生明顯障礙，但操縱效率下降在座椅和操縱器的設(shè)計中，可以采取措施，減輕其影響橫向超重(±Gx) 胸背和背胸方向的超重在載人航天器中航天員在艙內(nèi)取仰臥姿勢，使重力作用方向為胸背，以降低靜水壓對頭部血壓的影響，提高耐力然而，這時由于全身的重力擠壓作用，使靜脈系統(tǒng)、右心和肺循環(huán)等處原來壓力很低的部位的壓力明顯升高，引起呼吸困難、胸痛、心律失調(diào)等現(xiàn)象，所以完全仰臥并不是最有利的，而需要選擇一個仰臥時的最佳生理背角，使得既能有效地維持頭部血壓，又不致出現(xiàn)上述癥狀這個角度以15°20°為宜，即重力作用方向與身體長軸的夾角為70°75°.設(shè)計航天器的躺椅時使椅背與艙底平面的夾角與再入時的配平攻角之和(即實效生理背角)等于或接近這個最佳生理背角，以取得最佳防護(hù)效果