逍遥学能 2018-10-22 09:24
超重和失重 (3)
1． 北京奥运会闭幕式演出中出现了一种新型弹跳鞋叫弹跳跷。在表演过程中，一名质量m的演员穿着这种鞋从距地面H高处由静止落下，与水平地面撞击后反弹上升到距地面高h处。假设弹跳鞋对演员的作用力类似于弹簧的弹力，演员和弹跳鞋始终在竖直方向运动，不考虑空气阻力的影响。则该演员（ ） A．在向下运动的过程中始终处于失重状态 B．在向上运动的过程中始终处于超重状态 C．在向下运动的过程中先处于失重状态后处于超重状态 D．在向上运动的过程中先处于失重状态后处于超重状态
2． 某人在地面上最多能举起60kg的重物，当此人站在以5m/s2的加速度加速上升的升降机中，最多能举起多重的物体。(g取10m/s2)
3． 两个完全相同的鱼缸注满水，其中一只鱼缸中有鱼在游动，另一只鱼缸中没放鱼．下列判断正确的是（ ） A．有鱼的鱼缸底受到水的压强较大 B．有鱼的鱼缸底受到水的压强较小 C．把两个鱼缸分别放在台秤上，台秤的示数相同 D．把两个鱼缸分别放在台秤上，有鱼的台秤示数较大
4． 如果说一个人在电梯中“失重”了，是指（ ） A．人的重力为零 B．人的重力减小 C．人对电梯的压力减小 D．人对电梯的压力增大
5． 宇宙飞船在竖直向上发射升空阶段、进入轨道绕地球做匀速圆周运动阶段和返回地球竖直向下减速下降阶段，宇航员分别处于什么状态？（ ） A．超重、完全失重、失重 B．超重、完全失重、超重 C．超重、失重、完全失重 D．失重、完全失重、超重
6． 人乘坐电梯，电梯未启动时，地板对人的支持力 人所受的重力（选填“大于”、“小于”或“等于”）；当电梯加速上升时，地板对人的支持力 人所受的重力（选填“大于”、“小于”或“等于”）
7． 某同学用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态．他在地面上用测力计测量砝码的重力，示数为G．他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力，发现测力计的示数小于G，由此判断此时电梯的运动状态可能是
8． 质量为2kg的物体通过弹簧测力计挂在升降机的顶板上，升降机在竖直方向运动，弹簧测力计的示数为16N．若从升降机的速度为3m/s时开始计时，经过1s，升降机的位移可能为（g取10m/s2）（ ）
A．8 mB．4 mC．3 mD．2 m
9． 站在电梯上的人，当电梯竖直减速上升时（ ） A．电梯对人的支持力小于人对电梯的压力 B．电梯对人的支持力大于人对电梯的压力 C．电梯对人的支持力小于人的重力 D．电梯对人的支持力大于人的重力
10．有一处大型游戏器械，它是一个圆筒形大型容器，筒壁竖直，游客进入容器后靠筒壁站立，当圆筒开始转动后，转速加快到一定程度时，突然地板塌落，游客发现自己没有落下去，这是因为（ ） A．游客处于超重状态 B．游客处于失重状态 C．游客受到的摩擦力等于重力 D．筒壁对游客的支持力等于重力
参考答案：
1． 答案： C
解析： 在向下运动的过程中演员先做自由落体（完全失重），然后是加速度减小的加速运动（失重），之后是加速度增大的减速运动直到速度为零（超重）。A错，C对。
在向上运动的过程中，先是加速度减小的加速运动（超重），之后是加速度增大的减速运动直到离开弹簧（失重），然后是竖直上抛（完全失重）。BD错。
2． 答案： 40kg
解析： 当人在地面上举起杠铃时，对杠铃分析，由牛顿第二定律得
F－mg＝0
在升降机内举起杠铃时，由于升降机具有竖直向上的加速度，故杠铃也具有相同的竖直向上的加速度，而人对外提供的最大力是不变的，对杠铃由牛顿第二定律得
F－m′g＝m′a m′＝40kg
所以，在加速上升的升降机内，人能举起的杠铃的最大质量为40kg。
3． 答案： C
解析： 液体压强的计算公式p=ρgh，鱼缸的水是满的，即便是放鱼后，水也是满的（溢出一部分水），即水的高度相同，密度相等，故鱼缸底受到水的压强相等，故A、B错误；
又鱼在水里游动，处于悬浮状态，
此时：F浮=G排=G鱼，
所以，放入鱼后，台秤的示数相同，故C正确，D错误；
4． 答案： C
解析： 当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时，就说物体处于失重状态，超、失重现象的实质是物体的实重与视重相比发生了变化，而物体的重力并没有发生变化，故ABD错误，C正确
5． 答案： B
解析： 在发射过程中，飞船向上加速，故处于超重状态； 在做匀速圆周运动时，加速度为g且向下，故处于完全失重状态； 向下减速时，加速度向上，处于超重状态； 故B正确
6． 答案： 等于；大于
解析： 当电梯未启动时，物体的加速度a=0，根据牛顿第二定律FN-mg=ma可得FN=mg+ma=m（g+a）=mg，故地板对人的支持力等于人所受的重力；
当电梯加速上升时，a＞0，由以上分析可知FN=mg+ma=m（g+a）＞mg即地板对人的支持力大于人所受的重力
7． 答案： 减速上升或加速下降
解析： 由题，测力计的示数减小，砝码所受的合力方向向下，根据牛顿第二定律得知，加速度向下，砝码处于失重状态，而速度方向可能向上，也可能向下，所以电梯可能的运动状态是减速上升或加速下降
8． 答案： BD
解析： 由题可知，弹簧秤的示数小于物体的重力，物体处于失重状态，设加速度大小为a，根据牛顿第二定律得
mg?F=ma
得到a=g?=2m/s2．物体可能向上做匀减速运动，也可能向下做匀加速运动．
当物体向上做匀减速运动时，位移为x1=v0t?at2，代入解得，x1=2m；
当物体向下做匀加速运动时，位移为x2=v0t+at2，代入解得，x2=4m
9． 答案： C
解析： 考点：牛顿运动定律的应用-超重和失重；重力．
分析：①力的作用是相互的，一个物体在对另一个物体施加力的作用时，一定受到另一个物体的反作用力，这两个力大小相等，方向相反；
②物体运动状态改变时，一定受到力的作用，并且合力不为零．
解答：解：AB、电梯对人的支持力与人对电梯的压力是一对作用力与反作用力，所以大小相等．选项A、B错误； C．人在竖直方向受到两个力的作用：重力和电梯的支持力，由于竖直减速上升，说明合力方向向下，即支持力小于重力．故C正确； D．因支持力等于压力，故支持力也小于人的重力；故D错误；
故选：C．
点评：此题考查的是力的作用的相互性和运动状态改变与力的作用关系．明克牛顿第二定律的正确应用．
10． 答案： C
解析： 考点:牛顿运动定律的应用-超重和失重．
专题:牛顿运动定律综合专题．
分析:当圆筒开始转动后，转速加快到一定程度时，桶壁对人的弹力提供圆周运动的向心力，转速越大，弹力越大，人在竖直方向上受重力和摩擦力平衡．
解答:解：在水平方向上，桶壁对人的弹力提供向心力，在竖直方向上人受到重力和静摩擦力平衡．人并没有处于超重或失重状态．故C正确，A、B、D错误．
故选C．
点评:解决本题的关键搞清向心力的来源，知道人在竖直方向上处于平衡．