2019年高中物理 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(cè) 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(shí)間B力、時(shí)間、位移C千克、米、秒 D牛頓、克、米【解析】A、B項(xiàng)是物理量的名稱不是單位，A、B兩項(xiàng)錯(cuò)；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(xiàng)正確【答案】C2在解一道文字計(jì)算題時(shí)(由字母表達(dá)結(jié)果的計(jì)算題)，一個(gè)同學(xué)解得位移s(t1t2)，用單位制的方法檢查，這個(gè)結(jié)果()A可能是正確的B一定是錯(cuò)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(cuò)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(shí)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(cuò)誤的，單位制選得不同，不會(huì)影響結(jié)果的準(zhǔn)確性，故A、C、D錯(cuò)，B對(duì)【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(dòng)作，則下列分析正確的是() 圖467A運(yùn)動(dòng)員此時(shí)處于超重狀態(tài)B運(yùn)動(dòng)員此時(shí)處于完全失重狀態(tài)C運(yùn)動(dòng)員此時(shí)不受重力作用D運(yùn)動(dòng)員的重力并沒有改變【解析】運(yùn)動(dòng)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(xiàng)正確【答案】BD4(雙選)(xx清遠(yuǎn)高一期末)某實(shí)驗(yàn)小組，利用DIS系統(tǒng)觀察超重和失重現(xiàn)象，他們?cè)陔娞輧?nèi)做實(shí)驗(yàn)，在電梯的地板上放置一個(gè)壓力傳感器，在傳感器上放一個(gè)重為20 N的物塊，如圖468(甲)所示，實(shí)驗(yàn)中計(jì)算機(jī)顯示出傳感器所受物塊的壓力大小隨時(shí)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(shí)刻t1到t2，物塊處于失重狀態(tài)B從時(shí)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(dòng)，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(dòng)，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(shí)刻以后，F(xiàn)NG，由此可知A、D錯(cuò)誤，B、C正確【答案】BC5日本機(jī)器人展在橫濱對(duì)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(gè)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(duì)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(shí)細(xì)繩對(duì)手的拉力比低速攀爬時(shí)大B當(dāng)機(jī)器人減速上升時(shí)，機(jī)器人處于超重狀態(tài)C當(dāng)機(jī)器人減速下降時(shí)，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(duì)機(jī)器人的拉力小于其重力【解析】機(jī)器人對(duì)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(cuò)；機(jī)器人減速上升時(shí)，其加速度方向向下，處于失重狀態(tài)，則B錯(cuò)；機(jī)器人減速下降時(shí)，其加速度方向向上，處于超重狀態(tài)，則C錯(cuò)；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(duì)【答案】D6老師在講“超重與失重”時(shí)，做了一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)：在空飲料瓶底四周鉆幾個(gè)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(shí)，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(huì)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(shí)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(dòng)的方向?yàn)檎?() 圖4610【解析】由圖象看出t0t1時(shí)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(dòng)，t1t2時(shí)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(shí)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(dòng)或向上做勻加速運(yùn)動(dòng)故選AD.【答案】AD8(xx山東濟(jì)寧高一五校聯(lián)考)一個(gè)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(gè)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(xiàng)A、B、C的單位均不是加速度的單位，故選A、B、C都是錯(cuò)誤的剩下的只有D可選，可斷定正確選項(xiàng)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(jì)，電梯靜止時(shí)，曉敏同學(xué)站在體重計(jì)上，體重計(jì)示數(shù)為50 kg，電梯運(yùn)動(dòng)過程中，某一段時(shí)間內(nèi)曉敏同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計(jì)示數(shù)為40 kg，如圖4611所示g取10 N/kg，在這段時(shí)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(duì)體重計(jì)的壓力小于體重計(jì)對(duì)曉敏的支持力C電梯一定在豎直向下運(yùn)動(dòng)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(shí)間內(nèi)處于失重狀態(tài)，是由于曉敏對(duì)體重計(jì)的壓力變小了，而曉敏的重力沒有改變，A選項(xiàng)錯(cuò)；曉敏對(duì)體重計(jì)的壓力與體重計(jì)對(duì)曉敏的支持力是一對(duì)作用力與反作用力，大小一定相等，B選項(xiàng)錯(cuò)；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(xiàng)錯(cuò)，D選項(xiàng)正確【答案】D10某人在一個(gè)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(shí)m1gFm1a1，電梯勻加速上升時(shí)Fm2gm2a2在地面上時(shí)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(jì)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(duì)升降機(jī)底板壓力的最大值；(3)物體對(duì)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(duì)物體支持力的最大值F1mgma1120 N根據(jù)牛頓第三定律，物體對(duì)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(hào)表示方向豎直向下由牛頓第二定律得mgF2ma2，底板對(duì)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(duì)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(gè)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(dòng)時(shí)該物塊始終相對(duì)斜面體靜止若升降機(jī)在運(yùn)動(dòng)中的某時(shí)刻突然向 圖4613下做勻減速運(yùn)動(dòng)，并且在t時(shí)間內(nèi)下降h高度后停止求這一過程中，斜面體對(duì)物塊的摩擦力和物塊對(duì)斜面體的壓力【解析】升降機(jī)向下勻減速時(shí)，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(duì)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(duì)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(shí)，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(dòng)飛行時(shí)，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(shí)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(shí)的最大加速度約10 g這樣的超重對(duì)飛行員或航天員都有較大的生理影響超重對(duì)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(shí)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(huì)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(shí)可因腦組織缺氧而導(dǎo)致意識(shí)喪失，通常以出現(xiàn)周邊視覺消失時(shí)的G值代表一個(gè)人對(duì)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(gè)別人可達(dá)6.5g.超重時(shí)，人體四肢的重量相應(yīng)增加，操縱動(dòng)作會(huì)受影響，工作效率下降，在4g時(shí)，飛行員手拉駕駛桿的操縱動(dòng)作的效率降低10%.此外，正超重對(duì)呼吸功能、高級(jí)神經(jīng)活動(dòng)、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(shí)，會(huì)出現(xiàn)短暫的負(fù)超重此時(shí)人體頭部充血，出現(xiàn)紅視飛機(jī)做頭部向外的螺旋時(shí)，負(fù)超重達(dá)較高數(shù)值，并持續(xù)較長時(shí)間這會(huì)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(dòng)飛行時(shí)常常出現(xiàn)側(cè)向超重，但數(shù)值不高，約2g，對(duì)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(jì)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(shì)，使重力作用方向?yàn)樾乇?，以降低靜水壓對(duì)頭部血壓的影響，提高耐力然而，這時(shí)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(gè)仰臥時(shí)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(gè)角度以1520為宜，即重力作用方向與身體長軸的夾角為7075.設(shè)計(jì)航天器的躺椅時(shí)使椅背與艙底平面的夾角與再入時(shí)的配平攻角之和(即實(shí)效生理背角)等于或接近這個(gè)最佳生理背角，以取得最佳防護(hù)效果