2019高中物理教科版必修1教學(xué)案：第三章第6節(jié)超重與失重含解析

1、2019- 2020 年高中物理教科版必修年高中物理教科版必修 1 教學(xué)案：第三章教學(xué)案：第三章 第第 6 節(jié)節(jié) 超重與失重超重與失重(含解析含解析) 1當(dāng)研究對象在豎直方向處于加速狀態(tài)時(shí)，它受當(dāng)研究對象在豎直方向處于加速狀態(tài)時(shí)，它受 到的重力和支持力到的重力和支持力(拉力拉力)不再是一對平衡力。不再是一對平衡力。 2 物體對懸掛物的拉力或?qū)χС治锏膲毫Υ笥谖?物體對懸掛物的拉力或?qū)χС治锏膲毫Υ笥谖?體重力的現(xiàn)象稱為超重現(xiàn)象。體重力的現(xiàn)象稱為超重現(xiàn)象。 3物體對懸掛物的拉力或?qū)χС治锏膲毫π∮谖矬w對懸掛物的拉力或?qū)χС治锏膲毫π∮谖矬w重力的現(xiàn)象稱為失重現(xiàn)象。物體重力的現(xiàn)象稱為失重現(xiàn)象。 4

2、無論物體超重還是失重， 物體的重力并沒有改變。 無論物體超重還是失重， 物體的重力并沒有改變。 一、超重與失重的概念一、超重與失重的概念 1超重超重 (1)定義：物體對懸掛物的拉力定義：物體對懸掛物的拉力(或?qū)χС治锏膲毫驅(qū)χС治锏膲毫?大于大于物體所受重力的現(xiàn)象。物體所受重力的現(xiàn)象。 (2)產(chǎn)生條件：物體具有豎直產(chǎn)生條件：物體具有豎直向上向上的加速度。的加速度。 2失重失重 (1)定義：物體對懸掛物的拉力定義：物體對懸掛物的拉力(或?qū)χС治锏膲毫驅(qū)χС治锏膲毫?小于小于物體所受重力的現(xiàn)象。物體所受重力的現(xiàn)象。 (2)產(chǎn)生條件：物體具有豎直產(chǎn)生條件：物體具有豎直向下向下的加速度。的加速度。

3、 3完全失重完全失重 (1)定義：物體對懸掛物的拉力定義：物體對懸掛物的拉力(或?qū)χС治锏膲毫驅(qū)χС治锏膲毫?等于零等于零的現(xiàn)象。的現(xiàn)象。 (2)產(chǎn)生條件：物體豎直產(chǎn)生條件：物體豎直向下向下的加速度等于的加速度等于 g。 二、超重、失重的定二、超重、失重的定量分析量分析 設(shè)物體質(zhì)量為設(shè)物體質(zhì)量為 m，在拉力，在拉力 F 作用下在豎直方向上運(yùn)動(dòng)，豎直方向加速度為作用下在豎直方向上運(yùn)動(dòng)，豎直方向加速度為 a，重力加，重力加速度為速度為 g。 1超重：由超重：由 Fmgma 可得可得 Fm(ga)，即拉力，即拉力大于大于重力，超重重力，超重“ma”，加速度，加速度 a越大，超重越多。越大，超重越多

4、。 2失重：由失重：由 mgFma 可得可得 Fm(ga)，即拉力，即拉力小于小于重力。失重重力。失重“ma”，加速度，加速度 a越大，失重越多。越大，失重越多。 3完全失重：由完全失重：由 mgFma 和和 ag 聯(lián)立解得聯(lián)立解得 F0，即拉力為，即拉力為 0，失重，失重“mg”。 1自主思考自主思考判一判判一判 (1)超重超重就是物體受到的重力增加了。就是物體受到的重力增加了。() (2)完全失重就是物體不受重力了。完全失重就是物體不受重力了。() (3)超、失重可根據(jù)物體速度方向判定。超、失重可根據(jù)物體速度方向判定。() (4)超、失重可根據(jù)物體的加速度方向判定。超、失重可根據(jù)物體的加速

5、度方向判定。() (5)做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體先超重后失重。做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體先超重后失重。() 2合作探究合作探究議一議議一議 (1)有人說：有人說：“在很高的山頂上，物體所受的重力要小于它在平地上所受的重力，這種在很高的山頂上，物體所受的重力要小于它在平地上所受的重力，這種現(xiàn)象也是失重！現(xiàn)象也是失重！”這種說法正確嗎？這種說法正確嗎？ 提示提示 不正確，這不是失重。失重情況下重力不變。在很高的山上，物體所受的重力不正確，這不是失重。失重情況下重力不變。在很高的山上，物體所受的重力減小，是因?yàn)榈厍驅(qū)λ囊p小了。減小，是因?yàn)榈厍驅(qū)λ囊p小了。 (2)將體重計(jì)放到升降機(jī)中，人站在體重計(jì)上

6、將體重計(jì)放到升降機(jī)中，人站在體重計(jì)上，當(dāng)升降機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)，若發(fā)現(xiàn)體重計(jì)示數(shù)變，當(dāng)升降機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)，若發(fā)現(xiàn)體重計(jì)示數(shù)變大，升降機(jī)一定是向上加速嗎？大，升降機(jī)一定是向上加速嗎？ 提示提示 不是。體重計(jì)示數(shù)變大，升降機(jī)可能有兩種運(yùn)動(dòng)情形：不是。體重計(jì)示數(shù)變大，升降機(jī)可能有兩種運(yùn)動(dòng)情形：向上做加速運(yùn)動(dòng)；向上做加速運(yùn)動(dòng)；向下做減速運(yùn)動(dòng)。這兩種情況下，加速度的方向均向上。根據(jù)牛頓第二定律，人所受支持向下做減速運(yùn)動(dòng)。這兩種情況下，加速度的方向均向上。根據(jù)牛頓第二定律，人所受支持力力 Fmgma，所以，所以 Fmg，出現(xiàn)超重。，出現(xiàn)超重。 對超重、失重的理解對超重、失重的理解 1重力和視重重力和視重 (1)重力：物體

7、所受重力不會(huì)因物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變而變化。重力：物體所受重力不會(huì)因物體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)的改變而變化。 (2)視重：當(dāng)物體掛在彈簧測力計(jì)下或放在水平臺(tái)秤上時(shí)，彈簧測力計(jì)或臺(tái)秤的示數(shù)稱視重：當(dāng)物體掛在彈簧測力計(jì)下或放在水平臺(tái)秤上時(shí)，彈簧測力計(jì)或臺(tái)秤的示數(shù)稱為為“視重視重”，大小等于彈簧測力計(jì)所受的拉力或臺(tái)秤所受的壓力。，大小等于彈簧測力計(jì)所受的拉力或臺(tái)秤所受的壓力。 2超重和失重的本質(zhì)超重和失重的本質(zhì) (1)出現(xiàn)超重、失重的實(shí)質(zhì)是指視重與重力的差別，即由于物體沿豎直方向存在加速度，出現(xiàn)超重、失重的實(shí)質(zhì)是指視重與重力的差別，即由于物體沿豎直方向存在加速度，使得物體與支承物使得物體與支承物(或懸掛物或懸掛物)間

8、的作用力發(fā)生了變化，并非物體的重力發(fā)生了變化。間的作用力發(fā)生了變化，并非物體的重力發(fā)生了變化。 (2)超重、失重現(xiàn)象與物體的運(yùn)動(dòng)方向無關(guān)，當(dāng)物體具有向上的加速超重、失重現(xiàn)象與物體的運(yùn)動(dòng)方向無關(guān)，當(dāng)物體具有向上的加速度時(shí)，無論物體向度時(shí)，無論物體向什么方向運(yùn)動(dòng)，均出現(xiàn)超重現(xiàn)象，反之則出現(xiàn)失重現(xiàn)象。因此，判斷出現(xiàn)超、失重的依據(jù)什么方向運(yùn)動(dòng)，均出現(xiàn)超重現(xiàn)象，反之則出現(xiàn)失重現(xiàn)象。因此，判斷出現(xiàn)超、失重的依據(jù)是加速度的方向。是加速度的方向。 3對完全失重的理解對完全失重的理解 (1)完全失重是物體的視重為零，對支持物或懸掛物的壓力或拉力為零。處于完全失重完全失重是物體的視重為零，對支持物或懸掛物的壓力或

9、拉力為零。處于完全失重的物體具有豎直向下、大小為的物體具有豎直向下、大小為 g 的加速度。的加速度。 (2)發(fā)生完全失重現(xiàn)象時(shí)，與重力有關(guān)的一切現(xiàn)象都將消失。比如物體對支持物無壓力、發(fā)生完全失重現(xiàn)象時(shí)，與重力有關(guān)的一切現(xiàn)象都將消失。比如物體對支持物無壓力、擺鐘將停止擺動(dòng)擺鐘將停止擺動(dòng)，靠重力使用的儀器也不能再使用，靠重力使用的儀器也不能再使用(如天平如天平)。 (3)只受重力作用的一切拋體運(yùn)動(dòng)，如我們學(xué)過的自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)等，物只受重力作用的一切拋體運(yùn)動(dòng)，如我們學(xué)過的自由落體運(yùn)動(dòng)和豎直上拋運(yùn)動(dòng)等，物體在空中只受重力的運(yùn)動(dòng)，其加速度等于體在空中只受重力的運(yùn)動(dòng)，其加速度等于 g，物體都處

10、于完全失重狀態(tài)。物體都處于完全失重狀態(tài)。 1. (多選多選)如圖如圖 3- 6- 1 所示，運(yùn)動(dòng)員所示，運(yùn)動(dòng)員“3 m 跳水跳水”運(yùn)動(dòng)的過程可簡化為：運(yùn)動(dòng)員走上跳板，運(yùn)動(dòng)的過程可簡化為：運(yùn)動(dòng)員走上跳板，將跳板從水平位置將跳板從水平位置 B 壓到最低點(diǎn)壓到最低點(diǎn) C，跳板又將運(yùn)動(dòng)員豎直向上彈到最高點(diǎn)，跳板又將運(yùn)動(dòng)員豎直向上彈到最高點(diǎn) A，然后運(yùn)動(dòng)員，然后運(yùn)動(dòng)員做自由落體運(yùn)動(dòng)，豎直落入水中，跳板自身重力忽略不計(jì)，則下列說法正確的是做自由落體運(yùn)動(dòng)，豎直落入水中，跳板自身重力忽略不計(jì)，則下列說法正確的是( ) 圖圖 3- 6- 1 A運(yùn)動(dòng)員將跳板從運(yùn)動(dòng)員將跳板從 B 壓到壓到 C 的過的過程中，一直失

11、重程中，一直失重 B運(yùn)動(dòng)員向上運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)員向上運(yùn)動(dòng)(CB)的過程中，先超重后失重的過程中，先超重后失重 C運(yùn)動(dòng)員將跳板從運(yùn)動(dòng)員將跳板從 B 壓到壓到 C 的過程中，對板的壓力先增大后減小的過程中，對板的壓力先增大后減小 D運(yùn)動(dòng)員向上運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)員向上運(yùn)動(dòng)(CB)的過程中，對板的壓力一直減小的過程中，對板的壓力一直減小 解析：解析：選選 BD 人受到重力及板向上的彈力，人在向下運(yùn)動(dòng)的過程中，人受到的板的彈人受到重力及板向上的彈力，人在向下運(yùn)動(dòng)的過程中，人受到的板的彈力越來越大，開始時(shí)加速度向下減小，然后加速度變?yōu)橄蛏显龃螅嗜藨?yīng)先失重后超重，力越來越大，開始時(shí)加速度向下減小，然后加速度變?yōu)橄蛏显龃螅?/p>

12、人應(yīng)先失重后超重，故故 A、C 錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員在向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于彈力減小，但開始時(shí)彈力一定大于重力，故合錯(cuò)誤；運(yùn)動(dòng)員在向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于彈力減小，但開始時(shí)彈力一定大于重力，故合外力先減小后增大，而加速度先向上，后向下，故人先超重后失重，故外力先減小后增大，而加速度先向上，后向下，故人先超重后失重，故 B 正確；運(yùn)動(dòng)員在正確；運(yùn)動(dòng)員在向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，板的向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，板的形變量減小，彈力減小，運(yùn)動(dòng)員對板的壓力一直減小，故形變量減小，彈力減小，運(yùn)動(dòng)員對板的壓力一直減小，故 D 正確。正確。 2在完全失重情況下，下列哪些操作可以實(shí)現(xiàn)的是在完全失重情況下，下列哪些操作可以實(shí)現(xiàn)的是( ) A用天平測物體的質(zhì)量用天

13、平測物體的質(zhì)量 B測物體在水中的浮力測物體在水中的浮力 C用彈簧秤測出對物體的拉力用彈簧秤測出對物體的拉力 D用水銀氣壓計(jì)測大氣壓強(qiáng)用水銀氣壓計(jì)測大氣壓強(qiáng) 解析：解析：選選 C 在完全失重的情況下，一切與重力有關(guān)的操作都不能進(jìn)行，用天平測物在完全失重的情況下，一切與重力有關(guān)的操作都不能進(jìn)行，用天平測物體的質(zhì)量、浮力以及水銀氣壓計(jì)都與物體的重力有關(guān)，故都不能實(shí)現(xiàn)；用彈簧秤測出對物體的質(zhì)量、浮力以及水銀氣壓計(jì)都與物體的重力有關(guān)，故都不能實(shí)現(xiàn)；用彈簧秤測出對物體的拉力與重力無關(guān)，故可以實(shí)現(xiàn)，故選體的拉力與重力無關(guān)，故可以實(shí)現(xiàn)，故選 C。 3.某實(shí)驗(yàn)小組利用某實(shí)驗(yàn)小組利用 DIS 系統(tǒng)觀察超重和失重現(xiàn)

14、象。他們在學(xué)校電梯房內(nèi)做實(shí)驗(yàn)，在電系統(tǒng)觀察超重和失重現(xiàn)象。他們在學(xué)校電梯房內(nèi)做實(shí)驗(yàn)，在電梯天花板上固定一個(gè)梯天花板上固定一個(gè)力傳感器，測量掛鉤向下，并在掛鉤上懸掛一個(gè)重為力傳感器，測量掛鉤向下，并在掛鉤上懸掛一個(gè)重為 10 N 的鉤碼，在的鉤碼，在電梯運(yùn)動(dòng)過程中，計(jì)算機(jī)顯示屏上顯示出如圖電梯運(yùn)動(dòng)過程中，計(jì)算機(jī)顯示屏上顯示出如圖 3- 6- 2 所示圖像，以下根據(jù)圖像分析所得結(jié)論所示圖像，以下根據(jù)圖像分析所得結(jié)論錯(cuò)誤的是錯(cuò)誤的是( ) 圖圖 3- 6- 2 A該圖像顯示出了力傳感器對鉤碼的拉力大小隨時(shí)間的變化情況該圖像顯示出了力傳感器對鉤碼的拉力大小隨時(shí)間的變化情況 B從時(shí)刻從時(shí)刻 t1到到 t

15、2，鉤碼處于失重狀態(tài)，從時(shí)刻，鉤碼處于失重狀態(tài)，從時(shí)刻 t3到到 t4，鉤碼處于超重狀態(tài)，鉤碼處于超重狀態(tài) C電梯可能開始在電梯可能開始在 15 樓，先加速向下，接著勻速向下，再減速向下，最后停在樓，先加速向下，接著勻速向下，再減速向下，最后停在 1 樓樓 D電梯可能開始電梯可能開始在在 1 樓，先加速向上，接著勻速向上，再減速向上，最后停在樓，先加速向上，接著勻速向上，再減速向上，最后停在 15 樓樓 解析：解析：選選 D 題圖中圖像顯示了力傳感器對鉤碼的拉力大小隨時(shí)間的變化情況。題圖中圖像顯示了力傳感器對鉤碼的拉力大小隨時(shí)間的變化情況。0t1，鉤碼受力平衡；鉤碼受力平衡；t1t2，拉力小于

16、，拉力小于 10 N，鉤碼處于失重狀態(tài)；，鉤碼處于失重狀態(tài)；t2t3，鉤碼受力平衡；，鉤碼受力平衡；t3t4，拉力大于拉力大于 10 N，鉤碼處于超重狀態(tài)。由以上分析可知，鉤碼處于超重狀態(tài)。由以上分析可知，D 項(xiàng)錯(cuò)誤。項(xiàng)錯(cuò)誤。 超重、失重問題的有關(guān)計(jì)算超重、失重問題的有關(guān)計(jì)算 典例典例 質(zhì)量為質(zhì)量為 60 kg 的人，站在升降機(jī)中的體重計(jì)上，升降機(jī)做下列各種運(yùn)動(dòng)時(shí)，體的人，站在升降機(jī)中的體重計(jì)上，升降機(jī)做下列各種運(yùn)動(dòng)時(shí)，體重計(jì)的讀數(shù)是多少？重計(jì)的讀數(shù)是多少？(g10 m/s2) (1)升降機(jī)勻速上升；升降機(jī)勻速上升； (2)升降機(jī)以升降機(jī)以 4 m/s2的加速度加速上升；的加速度加速上升； (

17、3)升降機(jī)以升降機(jī)以 5 m/s2的加速度加速下降。的加速度加速下降。 思路點(diǎn)撥思路點(diǎn)撥 判斷加速判斷加速度方向度方向列牛頓第二列牛頓第二定律方程定律方程F與與mg大大小關(guān)系小關(guān)系 解析解析 人站在升降機(jī)中體重計(jì)上受力情況如圖所示。人站在升降機(jī)中體重計(jì)上受力情況如圖所示。 (1)當(dāng)升降機(jī)勻速上升時(shí)，當(dāng)升降機(jī)勻速上升時(shí)，a0 由牛頓第二定律知，由牛頓第二定律知，Nmg0 所以所以 Nmg600 N 由牛頓第三定律，人對體重計(jì)的壓力，即體重計(jì)的示數(shù)為由牛頓第三定律，人對體重計(jì)的壓力，即體重計(jì)的示數(shù)為 600 N。 (2)當(dāng)升降機(jī)以當(dāng)升降機(jī)以 4 m/s2的加速度加速上升時(shí)，有的加速度加速上升時(shí)，有

18、 Nmgma 所以所以 Nm(ga)840 N 由牛頓第三定律，人對體重計(jì)的壓力，即體重計(jì)的示數(shù)為由牛頓第三定律，人對體重計(jì)的壓力，即體重計(jì)的示數(shù)為 840 N(超重狀態(tài)超重狀態(tài))。 (3)當(dāng)升降機(jī)以當(dāng)升降機(jī)以 5 m/s2的加速度加速下降時(shí)，此時(shí)的加速度加速下降時(shí)，此時(shí) a 的方向向下，有的方向向下，有 mgNma 所以所以 Nm(ga)300 N 由牛頓第三定律，人對體重計(jì)的壓力，即體重計(jì)的示數(shù)為由牛頓第三定律，人對體重計(jì)的壓力，即體重計(jì)的示數(shù)為 300 N(失重狀態(tài)失重狀態(tài))。 答案答案 (1)600 N (2)840 N (3)300 N 當(dāng)物體的受力在同一直線時(shí)，一般以加速度方向?yàn)檎?/p>

19、方向，則加速度方向的力減去與當(dāng)物體的受力在同一直線時(shí)，一般以加速度方向?yàn)檎较?，則加速度方向的力減去與加速度方向相反的力即為合力。加速度方向相反的力即為合力。 1電梯在電梯在 t0 時(shí)由靜止開始上升，運(yùn)動(dòng)的時(shí)由靜止開始上升，運(yùn)動(dòng)的 a- t 圖像如圖圖像如圖 3- 6- 3 所示，電梯內(nèi)乘客的質(zhì)所示，電梯內(nèi)乘客的質(zhì)量量 m50 kg，忽略一切阻力，重力加速度，忽略一切阻力，重力加速度 g10 m/s2，下列說法正確的是，下列說法正確的是( ) 圖圖 3- 6- 3 A第第 1 s 內(nèi)乘客處于超重狀態(tài)，第內(nèi)乘客處于超重狀態(tài)，第 9 s 內(nèi)乘客處于失重狀態(tài)內(nèi)乘客處于失重狀態(tài) B第第 2 s 內(nèi)電梯

20、做勻速直線運(yùn)動(dòng)內(nèi)電梯做勻速直線運(yùn)動(dòng) C第第 2 s 內(nèi)乘客對電梯的壓力大小為內(nèi)乘客對電梯的壓力大小為 450 N D第第 2 s 內(nèi)乘客對電梯的壓力大小為內(nèi)乘客對電梯的壓力大小為 550 N 解析：解析：選選 D 第第 1 s 內(nèi)乘客向上加速，具有向上的加速度，處于超重狀態(tài)，第內(nèi)乘客向上加速，具有向上的加速度，處于超重狀態(tài)，第 9 s 內(nèi)電內(nèi)電梯仍然具有正向的加速度，即加速度向上，仍然處于超重狀態(tài)，故梯仍然具有正向的加速度，即加速度向上，仍然處于超重狀態(tài)，故 A 錯(cuò)誤；由題圖知第錯(cuò)誤；由題圖知第 2 s內(nèi)乘客的加速度恒為內(nèi)乘客的加速度恒為 1.0 m/s2，即做，即做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第

21、二定律：勻加速直線運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律：Fmgma 得：得：Fmgma500 N501.0 N550 N，根據(jù)牛頓第三定律，則乘客對電梯的壓力大小為，根據(jù)牛頓第三定律，則乘客對電梯的壓力大小為550 N，故，故 D 正確，正確，B、C 錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。 2實(shí)驗(yàn)小組為了測量一棟實(shí)驗(yàn)小組為了測量一棟 26 層的寫字樓每層的平均高度層的寫字樓每層的平均高度(層高層高)及電梯運(yùn)行情況，請一及電梯運(yùn)行情況，請一質(zhì)量為質(zhì)量為 m60kg 的同學(xué)站在放于電梯的水平地板上的體重計(jì)上，體重計(jì)內(nèi)安裝有壓力傳感的同學(xué)站在放于電梯的水平地板上的體重計(jì)上，體重計(jì)內(nèi)安裝有壓力傳感器，電梯從一樓直達(dá)器，電梯從一樓直達(dá) 26

22、樓，已知樓，已知 t0 至至 t1 s 內(nèi)，電梯靜止不動(dòng)，與傳感器連接的計(jì)算機(jī)內(nèi)，電梯靜止不動(dòng)，與傳感器連接的計(jì)算機(jī)自動(dòng)畫出了體重計(jì)示數(shù)自動(dòng)畫出了體重計(jì)示數(shù) F 隨時(shí)間變化的圖線，如圖隨時(shí)間變化的圖線，如圖 3- 6- 4 所示，求：所示，求： 圖圖 3- 6- 4 (1)電梯啟動(dòng)和制動(dòng)時(shí)的加速度大?。浑娞輪?dòng)和制動(dòng)時(shí)的加速度大?。?(2)該大樓每層的平均層高。該大樓每層的平均層高。 解析：解析：(1)13 s 電梯啟動(dòng)，即加速向上運(yùn)動(dòng)，加速度向上，處于超重狀態(tài)，對于此狀電梯啟動(dòng)，即加速向上運(yùn)動(dòng)，加速度向上，處于超重狀態(tài)，對于此狀態(tài)有：態(tài)有：F1mgma1，代入數(shù)據(jù)解得，代入數(shù)據(jù)解得 a12

23、m/s2 2123 s 電梯制動(dòng)，即向上減速運(yùn)動(dòng)，加速度向下，處于失重狀態(tài)，對于此狀態(tài)有：電梯制動(dòng)，即向上減速運(yùn)動(dòng)，加速度向下，處于失重狀態(tài)，對于此狀態(tài)有：mgF3ma3，代入數(shù)據(jù)解得，代入數(shù)據(jù)解得 a32 m/s2。 (2)電梯勻速運(yùn)動(dòng)的速度電梯勻速運(yùn)動(dòng)的速度 va1t14 m/s 勻加速上升的位勻加速上升的位移為移為 x112vt11242 m4 m 從圖中讀得，電梯勻速上升的時(shí)間從圖中讀得，電梯勻速上升的時(shí)間 t218 s，所以勻速上升的位移為，所以勻速上升的位移為 x2vt2418 m72 m 勻減速上升的時(shí)間為勻減速上升的時(shí)間為 2 s，所以位移為，所以位移為 x312vt31242

24、 m4 m 所以總位移所以總位移 xx1x2x380 m 層高：層高：hx258025 m3.2 m。 答案：答案：(1)2 m/s2 2 m/s2 (2)3.2 m 1下列關(guān)于超重與失重的說法中，正確的是下列關(guān)于超重與失重的說法中，正確的是( ) A超重就是物體的重力增加了超重就是物體的重力增加了 B失重就是物體的重力減少了失重就是物體的重力減少了 C完全失重就是物體的重力沒有了完全失重就是物體的重力沒有了 D不論是超重、失重，還是完全失重，物體所受的重力是不變的不論是超重、失重，還是完全失重，物體所受的重力是不變的 解析：解析：選選 D 超重是物體對接觸面的壓力大于物體的真實(shí)重力，物體的重

25、力并沒有增超重是物體對接觸面的壓力大于物體的真實(shí)重力，物體的重力并沒有增加，所以加，所以 A 錯(cuò)誤；失重是物體對接觸面的壓力小錯(cuò)誤；失重是物體對接觸面的壓力小于物體的真實(shí)重力，物體的重力并沒有減于物體的真實(shí)重力，物體的重力并沒有減小，所以小，所以 B 錯(cuò)誤；完全失重是說物體對接觸面的壓力為零，此時(shí)物體的重力也不變，所以錯(cuò)誤；完全失重是說物體對接觸面的壓力為零，此時(shí)物體的重力也不變，所以C 錯(cuò)誤；不論是超重、失重，還是完全失重，物體所受的重力是不變的，只是對接觸面的錯(cuò)誤；不論是超重、失重，還是完全失重，物體所受的重力是不變的，只是對接觸面的壓力不和重力相等了，所以壓力不和重力相等了，所以 D 正

26、確。正確。 2下列說法中正確的是下列說法中正確的是( ) A體操運(yùn)動(dòng)員雙手握住單杠吊在空中不動(dòng)時(shí)處于失重狀態(tài)體操運(yùn)動(dòng)員雙手握住單杠吊在空中不動(dòng)時(shí)處于失重狀態(tài) B蹦床運(yùn)動(dòng)員在空中上升和下落過程中都處于失重狀態(tài)蹦床運(yùn)動(dòng)員在空中上升和下落過程中都處于失重狀態(tài) C舉重運(yùn)動(dòng)員在舉起杠鈴后不動(dòng)的那段時(shí)間內(nèi)處于超重狀態(tài)舉重運(yùn)動(dòng)員在舉起杠鈴后不動(dòng)的那段時(shí)間內(nèi)處于超重狀態(tài) D游泳運(yùn)動(dòng)員仰臥在水面靜止不動(dòng)時(shí)處于失重狀態(tài)游泳運(yùn)動(dòng)員仰臥在水面靜止不動(dòng)時(shí)處于失重狀態(tài) 解析：解析：選選 B 當(dāng)加速度方向豎直向下時(shí)，物體處于當(dāng)加速度方向豎直向下時(shí)，物體處于失重狀態(tài)；當(dāng)加速度方向豎直向上失重狀態(tài)；當(dāng)加速度方向豎直向上時(shí)，物體

27、處于超重狀態(tài)。蹦床運(yùn)動(dòng)員在空中上升和下降的過程中加速度方向均豎直向下，時(shí)，物體處于超重狀態(tài)。蹦床運(yùn)動(dòng)員在空中上升和下降的過程中加速度方向均豎直向下，且且 ag，為完全失重狀態(tài)，所以，為完全失重狀態(tài)，所以 B 正確。而正確。而 A、C、D 中運(yùn)動(dòng)員均為平衡狀態(tài)，中運(yùn)動(dòng)員均為平衡狀態(tài)，F(xiàn)mg，既不超重也不失重。既不超重也不失重。 3.如圖如圖 1 所示，在臺(tái)秤的托盤上放一個(gè)支架，支架上固定一電磁鐵所示，在臺(tái)秤的托盤上放一個(gè)支架，支架上固定一電磁鐵 A，電磁鐵，電磁鐵 A 的正下的正下方有一鐵塊方有一鐵塊 B，電磁鐵，電磁鐵 A 不通電時(shí)，臺(tái)秤的示數(shù)為不通電時(shí)，臺(tái)秤的示數(shù)為 G。某時(shí)刻接通電源，在鐵

28、塊。某時(shí)刻接通電源，在鐵塊 B 被吸引被吸引起來的過程中，臺(tái)秤的示數(shù)將起來的過程中，臺(tái)秤的示數(shù)將( ) 圖圖 1 A不變不變 B變大變大 C變小變小 D忽大忽小忽大忽小 解析：解析：選選 B 很多同學(xué)認(rèn)為，當(dāng)鐵塊很多同學(xué)認(rèn)為，當(dāng)鐵塊 B 被吸起時(shí)脫離臺(tái)秤，所以對臺(tái)秤的壓力消失，被吸起時(shí)脫離臺(tái)秤，所以對臺(tái)秤的壓力消失，臺(tái)秤的示數(shù)減小，從而錯(cuò)選臺(tái)秤的示數(shù)減小，從而錯(cuò)選 C。其實(shí)，鐵塊。其實(shí)，鐵塊 B 被吸起的過程是鐵塊被吸起的過程是鐵塊 B 加速上升的過程，處加速上升的過程，處于超重狀態(tài)，即整體處于超重狀態(tài)，所以整體對托盤的壓力大于整體的重力。故選項(xiàng)于超重狀態(tài)，即整體處于超重狀態(tài)，所以整體對托盤的

29、壓力大于整體的重力。故選項(xiàng) B 正正確。確。 4.如圖如圖 2 所示，在托盤測力計(jì)的托盤內(nèi)固定一個(gè)質(zhì)量為所示，在托盤測力計(jì)的托盤內(nèi)固定一個(gè)質(zhì)量為 M 的光滑的斜面體，現(xiàn)將一個(gè)的光滑的斜面體，現(xiàn)將一個(gè)質(zhì)量為質(zhì)量為 m 的物體放在斜面上，讓它自由滑下，則測力計(jì)的示數(shù)的物體放在斜面上，讓它自由滑下，則測力計(jì)的示數(shù)( ) 圖圖 2 AN(Mm)g BNMg CN(Mm)g DN(Mm)g 解析：解析：選選 D 物體加速下滑，其加速度有豎直向下的分量，故它處于失重狀態(tài)，物體物體加速下滑，其加速度有豎直向下的分量，故它處于失重狀態(tài)，物體與斜面體整體對托盤測力計(jì)的壓力小于它們的總重力，與斜面體整體對托盤測力

30、計(jì)的壓力小于它們的總重力，D 對。對。 5. (多選多選)“蹦極蹦極”是一項(xiàng)非常刺激的體育運(yùn)動(dòng)，某人身系彈性繩自高空是一項(xiàng)非常刺激的體育運(yùn)動(dòng)，某人身系彈性繩自高空 P 點(diǎn)自由下落，點(diǎn)自由下落，圖圖 3 中中 a 點(diǎn)是彈性繩的原長位置，點(diǎn)是彈性繩的原長位置，c點(diǎn)是人能到達(dá)的最低點(diǎn)，點(diǎn)是人能到達(dá)的最低點(diǎn)，b 點(diǎn)是人靜止懸吊著時(shí)的平衡點(diǎn)是人靜止懸吊著時(shí)的平衡位置，人在從位置，人在從 P 點(diǎn)下落到最低點(diǎn)點(diǎn)下落到最低點(diǎn) c的過程中的過程中( ) 圖圖 3 A人在人在 Pa 段做自由落體運(yùn)動(dòng)，處于完全失重狀態(tài)段做自由落體運(yùn)動(dòng)，處于完全失重狀態(tài) B人在人在 ab 段繩的拉力小于人的重力，人處于失重狀態(tài)段繩的

31、拉力小于人的重力，人處于失重狀態(tài) C人在人在 bc段繩的拉力小于人的重力，人處于失重狀態(tài)段繩的拉力小于人的重力，人處于失重狀態(tài) D人在人在 c點(diǎn)，人的速度為零，其加速度為零點(diǎn)，人的速度為零，其加速度為零 解析：解析：選選 AB 人在人在 Pa 段只受重力作用，段只受重力作用，ag，完全失重，完全失重，A 正確；人在正確；人在 ab 段受重力段受重力和向上的拉力，拉力小于重力，合力向下，加速度向下，失重，和向上的拉力，拉力小于重力，合力向下，加速度向下，失重，B 正確；人在正確；人在 bc 段受重力段受重力和向上的拉力，拉力大于重力，合力向上，加速度向上，超重，和向上的拉力，拉力大于重力，合力向

32、上，加速度向上，超重，C 錯(cuò)誤；人到錯(cuò)誤；人到 c 點(diǎn)時(shí)，拉點(diǎn)時(shí)，拉力最大，合力最大，加速度最大力最大，合力最大，加速度最大，D 錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。 6.某同學(xué)為了研究超重和失重現(xiàn)象，將重為某同學(xué)為了研究超重和失重現(xiàn)象，將重為 50 N 的物體帶進(jìn)豎直升降的電梯中，放置的物體帶進(jìn)豎直升降的電梯中，放置在壓力傳感器的水平載物面上，電梯由啟動(dòng)到停止的過程中，測得壓力在壓力傳感器的水平載物面上，電梯由啟動(dòng)到停止的過程中，測得壓力(F)時(shí)間時(shí)間(t)變化的變化的圖像如圖圖像如圖 4所示， 設(shè)在所示， 設(shè)在 t13 s 和和 t28 s時(shí)電梯的速度分別為時(shí)電梯的速度分別為 v1和和 v2， 由此他做出判斷，

33、由此他做出判斷( ) 圖圖 4 A電梯在上升，電梯在上升，v1v2 B電梯在上升，電梯在上升，v1v2 C電梯在下降，電梯在下降，v1v2 D電梯在下降，電梯在下降，v1v2 解析解析： 選選 B 物體最后靜止時(shí)對地面的壓力等于重力， 所以根據(jù)牛頓第二定律可知，物體最后靜止時(shí)對地面的壓力等于重力， 所以根據(jù)牛頓第二定律可知， 04 s 電梯向上加速，電梯向上加速，414 s 勻速，勻速，1418 s 向上減速，向上減速，18 s 后靜止。在后靜止。在 t13 s 時(shí)物體仍然做時(shí)物體仍然做加速運(yùn)動(dòng)，所以加速運(yùn)動(dòng)，所以 t1時(shí)刻的速度小于時(shí)刻的速度小于 t4 s 時(shí)的速度，而時(shí)的速度，而 t28

34、s 時(shí)電梯的速度等于時(shí)電梯的速度等于 t4 s 時(shí)時(shí)的速度，所以的速度，所以 v1v2，故選，故選 B。 7. (多選多選)如圖如圖 5 所示，木箱內(nèi)有一豎直放置的彈簧，彈簧上方有一物塊；木箱靜止時(shí)彈所示，木箱內(nèi)有一豎直放置的彈簧，彈簧上方有一物塊；木箱靜止時(shí)彈簧處于壓縮狀態(tài)且物塊壓在箱頂簧處于壓縮狀態(tài)且物塊壓在箱頂上，若在某一段時(shí)間內(nèi)，物塊對箱頂剛好無壓力，則在此上，若在某一段時(shí)間內(nèi)，物塊對箱頂剛好無壓力，則在此段時(shí)間內(nèi)，木箱的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能為段時(shí)間內(nèi)，木箱的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能為( ) 圖圖 5 A加速下降加速下降 B加速上升加速上升 C減速上升減速上升 D減速下降減速下降 解析：解析：選選 BD

35、若在某一段時(shí)間內(nèi)，物塊對箱頂剛好無壓力，相當(dāng)于物塊的視重變大，若在某一段時(shí)間內(nèi)，物塊對箱頂剛好無壓力，相當(dāng)于物塊的視重變大，處于超重狀態(tài)， 即加速度向上， 所以可能向上做加速運(yùn)動(dòng)， 向下做減速運(yùn)動(dòng)， 故處于超重狀態(tài)， 即加速度向上， 所以可能向上做加速運(yùn)動(dòng)， 向下做減速運(yùn)動(dòng)， 故 B、 D 正確。正確。 8. (多選多選)如圖如圖6所示是某同學(xué)站在力板傳感器上做下蹲所示是某同學(xué)站在力板傳感器上做下蹲起立的動(dòng)作時(shí)記錄的壓力起立的動(dòng)作時(shí)記錄的壓力F隨隨時(shí)間時(shí)間 t 變化的圖線。由圖線可知該同學(xué)變化的圖線。由圖線可知該同學(xué)( ) 圖圖 6 A體重約為體重約為 650 N B做了兩次下蹲做了兩次下蹲起

36、立的動(dòng)作起立的動(dòng)作 C做了一次下蹲做了一次下蹲起立的動(dòng)作，且下蹲后約起立的動(dòng)作，且下蹲后約 2 s 起立起立 D下蹲過程中先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)下蹲過程中先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài) 解析：解析：選選 AC 當(dāng)該同學(xué)站在力板傳感器上靜止不動(dòng)時(shí)，其合力為零，即壓力讀數(shù)恒等當(dāng)該同學(xué)站在力板傳感器上靜止不動(dòng)時(shí)，其合力為零，即壓力讀數(shù)恒等于該同學(xué)的體重值，由圖線可知：該同學(xué)的體重約為于該同學(xué)的體重值，由圖線可知：該同學(xué)的體重約為 650 N，A 正確；每次下蹲，該同學(xué)都正確；每次下蹲，該同學(xué)都將經(jīng)歷先向下做加速將經(jīng)歷先向下做加速(加速度方向向下加速度方向向下)、后減速、后減速(加速度方向加速度方

37、向向上向上)的運(yùn)動(dòng)，即先經(jīng)歷失重狀的運(yùn)動(dòng)，即先經(jīng)歷失重狀態(tài)，后經(jīng)歷超重狀態(tài)，讀數(shù)態(tài)，后經(jīng)歷超重狀態(tài)，讀數(shù) F 先小于體重，后大于體重；每次起立，該同學(xué)都將經(jīng)歷先向先小于體重，后大于體重；每次起立，該同學(xué)都將經(jīng)歷先向上做加速上做加速(加速度方向向上加速度方向向上)、后減速、后減速(加速度方向向下加速度方向向下)的運(yùn)動(dòng)，即先經(jīng)歷超重狀態(tài)，后經(jīng)歷的運(yùn)動(dòng)，即先經(jīng)歷超重狀態(tài)，后經(jīng)歷失重狀態(tài)，讀數(shù)失重狀態(tài)，讀數(shù) F 先大于體重，后小于體重。由圖線可知：先大于體重，后小于體重。由圖線可知：C 正確，正確，B、D 錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。 9. (多選多選)如圖如圖 7 所示，小球所示，小球 B 放在真空正方體容器放在真

38、空正方體容器 A 內(nèi)，球內(nèi)，球 B 的直徑恰好等于的直徑恰好等于 A 的內(nèi)的內(nèi)邊長，現(xiàn)將它們以初速度邊長，現(xiàn)將它們以初速度 v0豎直向上拋出，下列說法中正確的是豎直向上拋出，下列說法中正確的是( ) 圖圖 7 A若不計(jì)空氣阻力，下落過程中，若不計(jì)空氣阻力，下落過程中，B 對對 A 沒有彈力沒有彈力 B若考慮空氣阻力，上升過程中，若考慮空氣阻力，上升過程中，A 對對 B 的彈力向下的彈力向下 C若考慮空氣阻力，下落過程中，若考慮空氣阻力，下落過程中，B 對對 A 的彈力向上的彈力向上 D若不計(jì)空氣阻力，上升過程中，若不計(jì)空氣阻力，上升過程中，A 對對 B 有向上的彈力有向上的彈力 解析：解析：選

39、選 AB 將容器以初速度將容器以初速度 v0豎直向上拋出后，若不計(jì)空氣阻力，以整體為研究豎直向上拋出后，若不計(jì)空氣阻力，以整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律得到加速度為對象，根據(jù)牛頓第二定律得到加速度為 g，再以容器，再以容器 A 為研究對象，上升和下落過程其合為研究對象，上升和下落過程其合力等于其重力，則力等于其重力，則 B 對對 A 沒有壓力，沒有壓力，A 對對 B 也沒有支持力，也沒有支持力，故故 A 正確，正確，D 錯(cuò)誤；若考慮空錯(cuò)誤；若考慮空氣阻力，以整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律得到：上升過程加速度大于氣阻力，以整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律得到：上升過程加速度大于 g，再以球，

40、再以球 B為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律分析：為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律分析：B 受到的合力大于重力，受到的合力大于重力，B 除受到重力外，還應(yīng)受到除受到重力外，還應(yīng)受到向下的壓力，向下的壓力，A 對對 B 的壓力向下，故的壓力向下，故 B 正確；若考慮空氣阻力，以整體為研究對象，根據(jù)正確；若考慮空氣阻力，以整體為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律得到：下落過程加速度小于牛頓第二定律得到：下落過程加速度小于 g，再以，再以 B 為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律分析：為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律分析：A 受到的合力小于重力，受到的合力小于重力，B 除受到重力外，還應(yīng)受到向上的力，即除受到重力外，還應(yīng)受到向上

41、的力，即 A 對對 B 的支持力向上，的支持力向上，B對對 A 的壓力向下，故的壓力向下，故 C 錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。 10在電梯內(nèi)的地板上，豎直放置一根輕質(zhì)彈簧，彈簧上端固定一個(gè)在電梯內(nèi)的地板上，豎直放置一根輕質(zhì)彈簧，彈簧上端固定一個(gè)質(zhì)量為質(zhì)量為 m 的物體。的物體。當(dāng)電梯勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧被壓縮了當(dāng)電梯勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧被壓縮了 x，某時(shí)刻后觀察到彈簧又被繼續(xù)壓縮了，某時(shí)刻后觀察到彈簧又被繼續(xù)壓縮了x10(重力加速度重力加速度為為 g)。則電梯在此時(shí)刻后的運(yùn)動(dòng)情況可能是。則電梯在此時(shí)刻后的運(yùn)動(dòng)情況可能是( ) A以大小為以大小為1110g 的加速度加速上升的加速度加速上升 B以大小為以大小為1110g

42、 的加速度減速上升的加速度減速上升 C以大小為以大小為g10的加速度加速下降的加速度加速下降 D以大小為以大小為g10的加速度減速下降的加速度減速下降 解析：解析：選選 D 因?yàn)殡娞輨蛩龠\(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧被壓縮了因?yàn)殡娞輨蛩龠\(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧被壓縮了 x，由此可以知道，由此可以知道，mgkx，當(dāng)彈，當(dāng)彈簧又被繼續(xù)壓縮了簧又被繼續(xù)壓縮了x10，彈簧的彈力變大了，所以物體的合力應(yīng)該是向上的，大小是，彈簧的彈力變大了，所以物體的合力應(yīng)該是向上的，大小是110mg，由牛頓第二定律由牛頓第二定律 Fma 可得，可得，110mgma，所以加速度大小為，所以加速度大小為 a110g，合力是向上的，當(dāng)，合力是向上的，當(dāng)然

43、加速度的方向也就是向上的，此時(shí)物體可能是向上的勻加速運(yùn)動(dòng)，也可能是向下的勻減然加速度的方向也就是向上的，此時(shí)物體可能是向上的勻加速運(yùn)動(dòng)，也可能是向下的勻減速運(yùn)動(dòng)，所以速運(yùn)動(dòng)，所以 D 正確。正確。 11某人在以加速度某人在以加速度 a2 m/s2勻加速下降的升降機(jī)中最多能舉起勻加速下降的升降機(jī)中最多能舉起 m175 kg 的物體，的物體，則此人在地面上最多可舉起多大質(zhì)量的物體？若此人在一勻加速上升的升降機(jī)中最則此人在地面上最多可舉起多大質(zhì)量的物體？若此人在一勻加速上升的升降機(jī)中最多能舉多能舉起起 50 kg 的物體，則此升降機(jī)上升的加速度是多大？的物體，則此升降機(jī)上升的加速度是多大？(g 取取

44、 10 m/s2) 解析：解析：設(shè)此人在地面上的最大設(shè)此人在地面上的最大“舉力舉力”為為 F，那么他在以不同加速度運(yùn)動(dòng)的升，那么他在以不同加速度運(yùn)動(dòng)的升降機(jī)中最大的降機(jī)中最大的“舉力舉力”仍然是仍然是 F。以物體為研究對象進(jìn)行受力分析，物體的受力示。以物體為研究對象進(jìn)行受力分析，物體的受力示意圖如圖所示，且物體的加速度與升降機(jī)相同。當(dāng)升降機(jī)以加速度意圖如圖所示，且物體的加速度與升降機(jī)相同。當(dāng)升降機(jī)以加速度 a2 m/s2勻加勻加速下降時(shí)，對物體有：速下降時(shí)，對物體有：m1gFm1a Fm1(ga)得：得：F75(102) N600 N 設(shè)人在地面上最多可舉起質(zhì)量為設(shè)人在地面上最多可舉起質(zhì)量為

45、m0的物體，則的物體，則 Fm0g，m0Fg60010 kg60 kg 當(dāng)升降機(jī)以加速度當(dāng)升降機(jī)以加速度 a勻加速上升時(shí)，對物體有：勻加速上升時(shí)，對物體有： Fm2gm2a aFm2g 6005010 m/s22 m/s2 所以升降機(jī)勻加速上升的加速度為所以升降機(jī)勻加速上升的加速度為 2 m/s2。 答案答案：60 kg 2 m/s2 12一種巨型娛樂器械由升降機(jī)送到離地面一種巨型娛樂器械由升降機(jī)送到離地面 75 m 的高處，然后讓座艙自由落下。落到的高處，然后讓座艙自由落下。落到離地面離地面 30 m 高時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)開始啟動(dòng)，座艙均勻減速，到地面時(shí)剛好停下。若座艙中某人高時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)開始啟動(dòng)

46、，座艙均勻減速，到地面時(shí)剛好停下。若座艙中某人用手托著用手托著 m5 kg 的鉛球，取的鉛球，取 g10 m/s2，試求：，試求： (1)從開始下落到最后著地經(jīng)歷的總時(shí)間；從開始下落到最后著地經(jīng)歷的總時(shí)間； (2)當(dāng)座艙落到離地面當(dāng)座艙落到離地面 35 m 的位置時(shí)，手對鉛球的支持力是多少？的位置時(shí)，手對鉛球的支持力是多少？ (3)當(dāng)座艙落到離地面當(dāng)座艙落到離地面 15 m 的位置時(shí)，鉛球?qū)κ值膲毫κ嵌嗌伲康奈恢脮r(shí)，鉛球?qū)κ值膲毫κ嵌嗌伲?解析：解析：(1)由題意可知，座艙先自由下落由題意可知，座艙先自由下落 h175 m30 m45 m 由由 h112gt12得得 t1 2h1g3 s 下落

47、下落 45 m 時(shí)的速度時(shí)的速度 v1gt130 m/s 減速過程中的平均速度減速過程中的平均速度 v2v1215 m/s 減速時(shí)間減速時(shí)間 t2h2v22 s 總時(shí)間總時(shí)間 tt1t25 s。 (2)離地面離地面 35 m 時(shí)，座艙自由下落，鉛球處于完全失重狀態(tài)，所以手對鉛球的支持力為時(shí)，座艙自由下落，鉛球處于完全失重狀態(tài)，所以手對鉛球的支持力為零。零。 (3)由由 v122gh12ah2得，減速過程中加速度的大小得，減速過程中加速度的大小 a15 m/s2(或或 av1t215 m/s2) 根據(jù)牛頓第二定律：根據(jù)牛頓第二定律：Nmgma 解得：解得：N125 N 根據(jù)牛頓第三定律可知，鉛球

48、對手的壓力為根據(jù)牛頓第三定律可知，鉛球?qū)κ值膲毫?125 N。 答案：答案：(1)5 s (2)0 (3)125 N 牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律的綜合應(yīng)用 1(多選多選)(2015 江蘇高考江蘇高考)一人乘電梯上樓，在豎直上升過程中加速度一人乘電梯上樓，在豎直上升過程中加速度 a 隨時(shí)間隨時(shí)間 t 變化變化的圖線如圖的圖線如圖 1 所示，以豎直向上為所示，以豎直向上為 a 的正方向，則人對地板的壓力的正方向，則人對地板的壓力( ) 圖圖 1 At2 s 時(shí)最大時(shí)最大 Bt2 s 時(shí)最小時(shí)最小 Ct8.5 s 時(shí)最大時(shí)最大 Dt8.5 s 時(shí)最小時(shí)最小 解析：解析：選選 AD 人受重力

49、人受重力 mg 和支持力和支持力 N 的作用，由牛頓第二定律得的作用，由牛頓第二定律得 Nmgma。由。由牛牛頓第三定律得人對地板的壓力頓第三定律得人對地板的壓力 NNmgma。當(dāng)。當(dāng) t2 s 時(shí)時(shí) a 有最大值，有最大值，N最大；當(dāng)最大；當(dāng)t8.5 s 時(shí)，時(shí)，a 有最小值，有最小值，N最小，選項(xiàng)最小，選項(xiàng) A、D 正確。正確。 2如圖如圖 2 所示，兩車廂的質(zhì)量相同，其中一個(gè)車廂內(nèi)有一人拉動(dòng)繩子使兩車廂相互靠所示，兩車廂的質(zhì)量相同，其中一個(gè)車廂內(nèi)有一人拉動(dòng)繩子使兩車廂相互靠近。若不計(jì)繩子質(zhì)量及車廂與軌道間的摩擦，下列對于哪個(gè)車廂里有人的判斷正確的是近。若不計(jì)繩子質(zhì)量及車廂與軌道間的摩擦，

50、下列對于哪個(gè)車廂里有人的判斷正確的是( ) 圖圖 2 A繩子的拉力較大的那一端車廂里有人繩子的拉力較大的那一端車廂里有人 B先開始運(yùn)動(dòng)的車廂里有人先開始運(yùn)動(dòng)的車廂里有人 C后到達(dá)兩車中點(diǎn)的車廂里有人后到達(dá)兩車中點(diǎn)的車廂里有人 D不去稱量質(zhì)量無法確定哪個(gè)車廂有人不去稱量質(zhì)量無法確定哪個(gè)車廂有人 解析：解析：選選 C 根據(jù)牛頓第三定律，兩車之間的拉力大小相等，故根據(jù)牛頓第三定律，兩車之間的拉力大小相等，故 A 錯(cuò)誤；有拉力后，錯(cuò)誤；有拉力后，兩車同時(shí)受到拉力，同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，故兩車同時(shí)受到拉力，同時(shí)開始運(yùn)動(dòng)，故 B 錯(cuò)誤；兩車之間的拉力大小相等，根據(jù)牛頓第二錯(cuò)誤；兩車之間的拉力大小相等，根據(jù)牛頓第二

51、定律，總質(zhì)量大，加速度小，由定律，總質(zhì)量大，加速度小，由 x12at2，相同時(shí)間內(nèi)位移小，后到達(dá)中點(diǎn)，即后到達(dá)兩車，相同時(shí)間內(nèi)位移小，后到達(dá)中點(diǎn)，即后到達(dá)兩車中點(diǎn)的車廂里有人，故中點(diǎn)的車廂里有人，故 C 正確；無需稱質(zhì)量，可用正確；無需稱質(zhì)量，可用 C 項(xiàng)辦法確定哪個(gè)車廂有人，故項(xiàng)辦法確定哪個(gè)車廂有人，故 D 錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。 3(多選多選)如圖如圖 3(a)所示， 傾角為所示， 傾角為 的光滑斜面固定在水平地面上，一物體在水平推力的光滑斜面固定在水平地面上，一物體在水平推力 F的作用下沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，逐漸增大的作用下沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，逐漸增大 F，物體的加速，物體的加速度隨之改變，其加速度度隨之改

52、變，其加速度 a 隨隨 F 變化的變化的圖像如圖圖像如圖(b)所示。取所示。取 g10 m/s2，根據(jù)圖，根據(jù)圖(b)中所提供的信息可以計(jì)算出中所提供的信息可以計(jì)算出( ) 圖圖 3 Asin 0.6 Bsin 0.5 C物體的質(zhì)量為物體的質(zhì)量為 2.5 kg D物體的質(zhì)量為物體的質(zhì)量為 2.0 kg 解析：解析：選選 AD 對物體受力分析，受推力、重力、支持力，如圖所示，對物體受力分析，受推力、重力、支持力，如圖所示， x 方向：方向：Fcos mgsin ma，從圖像中取兩個(gè)點(diǎn)，從圖像中取兩個(gè)點(diǎn)(30 N,6 m/s2)，(0 N，6 m/s2)代入解得代入解得 m2 kg，sin 0.6

53、，選項(xiàng)，選項(xiàng) A、D 正確。正確。 4(多選多選)如圖如圖 4 所示，質(zhì)量為所示，質(zhì)量為 M、中間為半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，、中間為半球形的光滑凹槽放置于光滑水平地面上，光滑槽內(nèi)有一質(zhì)量為光滑槽內(nèi)有一質(zhì)量為 m 的小鐵球，現(xiàn)用一水平向右的推力的小鐵球，現(xiàn)用一水平向右的推力 F 推動(dòng)凹槽，小鐵球與光滑凹槽推動(dòng)凹槽，小鐵球與光滑凹槽相對靜止時(shí)，凹槽圓心和小鐵球的連線與豎直方向成相對靜止時(shí)，凹槽圓心和小鐵球的連線與豎直方向成 角。則下列說法正確的是角。則下列說法正確的是( ) 圖圖 4 A小鐵球受到的合外力方向水平向左小鐵球受到的合外力方向水平向左 BF(Mm)gtan C系統(tǒng)的加速度

54、為系統(tǒng)的加速度為 agtan DFMgtan 解析：解析：選選 BC 隔離小鐵球分析受力得隔離小鐵球分析受力得 F合合mgtan ma，且合外力水平向右，故小，且合外力水平向右，故小鐵球加速度為鐵球加速度為 gtan ，因?yàn)樾¤F球與凹槽相對靜止，故系統(tǒng)的加速度也為，因?yàn)樾¤F球與凹槽相對靜止，故系統(tǒng)的加速度也為 gtan ，A 錯(cuò)誤，錯(cuò)誤，C 正確。整體分析得正確。整體分析得 F(Mm)a(Mm)gtan ，故選項(xiàng)，故選項(xiàng) B 正確，正確，D 錯(cuò)誤。錯(cuò)誤。 5. (多選多選)如圖如圖 5 所示，完全相同的磁鐵所示，完全相同的磁鐵 A、B 分別位于鐵質(zhì)車廂豎直面和水平面上，分別位于鐵質(zhì)車廂豎直面和

55、水平面上，A、B 與車廂間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為與車廂間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為 ，小車靜止時(shí)，小車靜止時(shí)，A 恰好不下滑，現(xiàn)使小車加速運(yùn)動(dòng)，為保證恰好不下滑，現(xiàn)使小車加速運(yùn)動(dòng)，為保證A、B 無滑動(dòng)，則無滑動(dòng)，則( ) 圖圖 5 A速度可能向左，加速度可小于速度可能向左，加速度可小于 g B加速度一定向右，不能超過加速度一定向右，不能超過(1)g C加速度一定向左，不能超過加速度一定向左，不能超過 g D加速度一定向左，不能超過加速度一定向左，不能超過(1)g 解析：解析：選選 AD 當(dāng)小車處于靜止時(shí)，當(dāng)小車處于靜止時(shí)，A 恰好不下滑，此時(shí)恰好不下滑，此時(shí) mgfN，要保證，要保證 A 靜止，靜止，則則 A

56、 與小車之間的彈力不能減小，所以加速度一定向左，要保證與小車之間的彈力不能減小，所以加速度一定向左，要保證 B 靜止，靜止，B 在水平方向上在水平方向上受到摩擦力，豎直方向上受到小車的支持力、重力和吸引力，磁鐵受到摩擦力，豎直方向上受到小車的支持力、重力和吸引力，磁鐵 B 做加速度的合力等于做加速度的合力等于摩擦力，要保證摩擦力，要保證 B 靜止，則受到的摩擦力靜止，則受到的摩擦力不能超過最大靜摩擦力，即不能超過最大靜摩擦力，即 ma(mgN)，解得，解得a(1)g，故，故 A、D 正確。正確。 6.如圖如圖 6 所示，足夠長的傾角所示，足夠長的傾角 37 的光滑斜面體固定在水平地面上，一根輕

57、繩跨過的光滑斜面體固定在水平地面上，一根輕繩跨過定滑輪，一端與質(zhì)量為定滑輪，一端與質(zhì)量為 m11 kg 的物塊的物塊 A 連接，另一端與質(zhì)量為連接，另一端與質(zhì)量為 m23 kg 的物塊的物塊 B 連接，連接，繩與斜面保持平行。開始時(shí)，用手按住繩與斜面保持平行。開始時(shí)，用手按住 A，使，使 B 懸于距地面高懸于距地面高 H0.6 m 處，而處，而 A 靜止于斜靜止于斜面底端?，F(xiàn)釋放面底端?，F(xiàn)釋放 A，試求，試求 A 在斜面上向上滑行的最大距離？在斜面上向上滑行的最大距離？(設(shè)設(shè) B 落地后不再彈起，且所有落地后不再彈起，且所有接觸面間的摩擦均忽略不計(jì)，接觸面間的摩擦均忽略不計(jì)，sin 37 0.

58、6，cos 37 0.8，g 取取 10 m/s2) 圖圖 6 解析：解析：設(shè)設(shè) B 未落地前系統(tǒng)加速度大小為未落地前系統(tǒng)加速度大小為 a1，B 落地時(shí)的速度為落地時(shí)的速度為 v，B 落地后落地后 A 的加速的加速度為度為 a2，則依據(jù)題意有：，則依據(jù)題意有： m2gTm2a1 Tm1gsin 37 m1a1 解得解得 a16 m/s2 v202a1H m1gsin 37 m1a2 0v22a2x 解得解得 a26 m/s2，x0.6 m 故故 A 在斜面上向上滑行的最大距離在斜面上向上滑行的最大距離 LHx1.2 m。 答案：答案：1.2 m 7.某飛機(jī)場利用如圖某飛機(jī)場利用如圖 7 所示的

59、所示的傳送帶將地面上的貨物運(yùn)送到飛機(jī)上， 傳送帶與地面的夾傳送帶將地面上的貨物運(yùn)送到飛機(jī)上， 傳送帶與地面的夾角角 30 ，傳送帶兩端，傳送帶兩端 A、B 的距離的距離 L10 m，傳送帶以，傳送帶以 v5 m/s 的恒定速度勻速向上運(yùn)的恒定速度勻速向上運(yùn)動(dòng)。在傳送帶底端動(dòng)。在傳送帶底端 A 輕放上一質(zhì)量輕放上一質(zhì)量 m5 kg 的貨物，貨物與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)的貨物，貨物與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù) 32。求貨物從求貨物從 A 端運(yùn)送到端運(yùn)送到 B 端所需的時(shí)間。端所需的時(shí)間。(g 取取 10 m/s2) 圖圖 7 解析：解析：以貨物為研究對象，由牛頓第二定律得以貨物為研究對象，由牛頓第二定律得

60、 mgcos 30 mgsin 30 ma 解得解得 a2.5 m/s2 貨物勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間貨物勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t1va2 s 貨物勻加速運(yùn)動(dòng)位移貨物勻加速運(yùn)動(dòng)位移 x112at125 m 然后貨物做勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)位移然后貨物做勻速運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)位移 x2Lx15 m 勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)間 t2x2v1 s 所以貨物從所以貨物從 A 到到 B 所需的時(shí)間所需的時(shí)間 tt1t23 s。 答案：答案：3 s 8.如圖如圖 8 所示，質(zhì)量為所示，質(zhì)量為 4 kg 的小球用輕質(zhì)細(xì)繩拴著吊在行駛的汽車后壁上。細(xì)繩的延的小球用輕質(zhì)細(xì)繩拴著吊在行駛的汽車后壁上。細(xì)繩的延長線通過小球的球心長線通過小球的球心