人教版高中物理練習(xí)題-超重和失重(基礎(chǔ))

高中物理高中物理【鞏固練習(xí)】一、選擇題1、在升降機(jī)中掛一個(gè)彈簧秤，下吊一個(gè)小球，如圖，當(dāng)升降機(jī)靜止時(shí)，彈簧伸長(zhǎng)5cm.當(dāng)升降機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)彈簧伸長(zhǎng)3cm，若彈簧秤質(zhì)量不計(jì),g■10m/s2，貝升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)情況可能是（）A?以6m/s2的加速度加速下降B?以4m/s2的加速度加速下降C?以6m/s2的加速度加速上升D?以4m/s2的加速度加速上升2、如圖所示，A、B兩物體疊放在一起，以相同的初速度上拋（不計(jì)阻力）。下列說(shuō)法正確的是（）A.在上升和下降過(guò)程中A對(duì)B的壓力一定為零B.上升過(guò)程中A對(duì)B的壓力大于A物體受到的重力C.下降過(guò)程中A對(duì)B的壓力大于A物體受到的重力D.在上升和下降過(guò)程中A對(duì)B的壓力等于A物體受到的重力3、如圖，升降機(jī)天花板上用輕彈簧懸掛一個(gè)小球，升降機(jī)靜止時(shí)彈簧伸長(zhǎng)10cm,運(yùn)動(dòng)時(shí)伸長(zhǎng)5cm，則升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)可能是（）A.以lm/S2的加速度加速下降B.以lm/S2的加速度加速上升C.以4.9m/S2的加速度減速上升D.以4.9m/S2的加速度加速下降4、直升機(jī)懸停在空中向地面投放裝有救災(zāi)物資的箱子，如圖所示。設(shè)投放初速度為零，箱子所受的空氣阻力與箱子下落速度的平方成正比，且運(yùn)動(dòng)過(guò)程中箱子始終保持圖示姿態(tài)。在箱子下落過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（）A.箱內(nèi)物體對(duì)箱子底部始終沒(méi)有壓力B.箱子剛從飛機(jī)上投下時(shí)，箱內(nèi)物體受到的支持力最大5箱子接近地面時(shí)，箱內(nèi)物體受到的支持力比剛投下時(shí)大D.若下落距離足夠長(zhǎng)，箱內(nèi)物體有可能不受底部支持力而“飄起來(lái)”5、（2016合肥一模）如圖所示,在教室里某同學(xué)站在體重計(jì)上研究超重與失重。她由穩(wěn)定的站姿變化到穩(wěn)定的蹲姿稱為“下蹲”過(guò)程；由穩(wěn)定的蹲姿變化到穩(wěn)定的站姿稱為“起立”過(guò)程。關(guān)于她的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象，下列說(shuō)法正確的是（）A.只有〃起立〃過(guò)程，才能出現(xiàn)超重現(xiàn)象B.只有〃下蹲〃過(guò)程，才能出現(xiàn)超重現(xiàn)象〃下蹲〃過(guò)程，先出現(xiàn)超重現(xiàn)象后出現(xiàn)失重現(xiàn)象〃起立〃、〃下蹲〃過(guò)程，都能出現(xiàn)超重和現(xiàn)失重現(xiàn)象6、電梯頂上懸掛一根勁度系數(shù)是200N/m的彈簧，彈簧的原長(zhǎng)為20cm。在彈簧下端掛一個(gè)質(zhì)量為0.4kg的祛碼。當(dāng)電梯向上運(yùn)動(dòng)時(shí)，測(cè)出彈簧長(zhǎng)度變?yōu)?3cm。g=10m/s2o則電梯的運(yùn)動(dòng)是（）A加速上升，a=7.5m/s2B加速上升，〃m/S2C.減速上升，a=2.5m/S2D勻速上升，a=07、（2015浙江模擬）物體與水平伸長(zhǎng)彈簧相連，靜止在木箱地板上?，F(xiàn)發(fā)現(xiàn)物體突然動(dòng)了起來(lái)，由此可判斷，此時(shí)木箱的運(yùn)動(dòng)可能是（）A.加速右移B.加速左移C.加速上升D.加速下降8、（2016廣東潮州二模）電梯超載，一人走下電梯，電梯正常下行。轎廂中一人議論道：“電梯太小，能乘的人太少，還好電梯是下去，如果電梯上去，能乘的人更少了?！备鶕?jù)你學(xué)過(guò)的知識(shí)下列分析判斷正確的是（）A.該說(shuō)法是正確的，因?yàn)樯闲袝r(shí)，人對(duì)轎廂底板的壓力大于人的重力B.該說(shuō)法是正確的，因?yàn)橄滦袝r(shí)，電梯鋼繩受到的拉力比電梯上行時(shí)小C.該說(shuō)法是錯(cuò)誤的，因?yàn)樯闲袝r(shí)，人對(duì)轎廂底板的壓力大于底板對(duì)人的支持力D.該說(shuō)法是錯(cuò)誤的，因?yàn)橄滦袝r(shí)，人對(duì)轎廂底板的壓力也會(huì)大于人的重力9、如圖所示，底板光滑的小車上用兩個(gè)量程為20N、完全相同的彈簧秤甲和乙系住一個(gè)質(zhì)量為1kg的物塊，在水平地面上，當(dāng)小車做勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩彈簧秤的示數(shù)均為10N。當(dāng)小車作勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧秤甲的示數(shù)變?yōu)?N，這時(shí)小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小是（）A.2m/s2B.4m/s2C.6m/s2D.8m/s2甲一乙,—rw^H~~——一土”一=10、下列關(guān)于超重和失重的說(shuō)法中，正確的是（）A.物體處于超重狀態(tài)時(shí)，其重力增加了B.物體處于完全失重狀態(tài)時(shí)，其重力為零C.物體處于超重或失重狀態(tài)時(shí)，其慣性比物體處于靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)增加或減小了D.物體處于超重或失重狀態(tài)時(shí)，其質(zhì)量和所受的重力都沒(méi)有變化二、填空題1、某人在地面上最多能舉起60kg的重物，當(dāng)此人站在以5m/S2的加速度加速上升的升降機(jī)中，最多能舉起一千克的重物。（g取10m/S2）2、一質(zhì)量為60kg的人，站在質(zhì)量為30kg的底板上，用繩和滑輪連接如圖。設(shè)滑輪、繩的質(zhì)量及軸處的摩擦可以忽略不計(jì)，繩子不可伸長(zhǎng)。欲使人和底板能以1m/S2的加速度上升，人對(duì)繩子的拉力為N;人對(duì)底板的壓力為N。（取g=10m/s2）3、在電梯上有一個(gè)質(zhì)量為100kg的物體放在地板上，它對(duì)地板的壓力隨時(shí)間的變化曲線如圖所示、電梯從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，在頭兩秒內(nèi)的加速度的大小為在4s末的速度為在7s內(nèi)上升的高度為一（g=10m/S2）。4m1S0&I-QUU3-QQ1一?4—*-^1_I_U_J_i_I_i——I..0I2$W一丁H4、如圖所示，矩形盒內(nèi)用兩根細(xì)線固定一個(gè)質(zhì)量為m=1.0kg的均勻小球，a線與水平方向成53。角,b線水平。兩根細(xì)線所能承受的最大拉力都是Fm=15No當(dāng)該系統(tǒng)沿豎直方向勻加速上升時(shí)，為保證細(xì)線不被拉斷，加速度可取的最大值是—m/s2;當(dāng)該系統(tǒng)沿水平方向向右勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，為保證細(xì)線不被拉斷，加速度可取的最大值是m/s2。(取g=10m/s2)三、計(jì)算題1、放在水平地面上的一物塊，受到方向不變的水平推力F的作用，力F的大小與時(shí)間t的關(guān)系和物塊速度v與時(shí)間t的關(guān)系如圖所示。重力加速度g■10m/s2。求：(1)物塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中受到的滑動(dòng)摩擦力的大?。?2)物塊在3~6s中的加速度大??；(3)物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。2、一種能獲得強(qiáng)烈失重、超重感覺(jué)的巨型娛樂(lè)設(shè)施中，用電梯把乘有10多人的座艙送到大約二十幾層樓高的高處，然后讓座艙自由落下，落到一定位置時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)開(kāi)始啟動(dòng)，座艙勻減速運(yùn)動(dòng)到地面時(shí)剛好停下。已知座艙開(kāi)始下落時(shí)的高度為76m,當(dāng)落到離地面28m時(shí)開(kāi)始制動(dòng)若某人手托著質(zhì)量為5kg的鉛球進(jìn)行這個(gè)游戲，問(wèn)：（1）當(dāng)座艙落到離地高度40m左右的位置時(shí)，托著鉛球的手感覺(jué)如何？（2）當(dāng)座艙落到離地高度15m左右的位置時(shí)，手要用多大的力才能托住鉛球？（g取10m/S2）3、一位同學(xué)的家在一座25層的高樓內(nèi)，他每天乘電梯上樓，經(jīng)過(guò)多次仔細(xì)觀察和反復(fù)測(cè)量，他發(fā)現(xiàn)電梯啟動(dòng)后的運(yùn)動(dòng)速度符合如圖所示的規(guī)律，他就根據(jù)這一特點(diǎn)在電梯內(nèi)用臺(tái)秤、重物和停表測(cè)量這座樓房的高度.他將臺(tái)秤放在電梯內(nèi)，將重物放在臺(tái)秤的托盤上，電梯從第一層開(kāi)始啟動(dòng)，經(jīng)過(guò)不間斷地運(yùn)行，最后停在最高層。在整個(gè)過(guò)程中，他記錄了臺(tái)秤在不同時(shí)間段內(nèi)的示數(shù)，記錄的數(shù)據(jù)如下表所示但由于0~3.0s段的時(shí)間太短，他沒(méi)有來(lái)得及將臺(tái)秤的示數(shù)記錄下來(lái)。假設(shè)在每個(gè)時(shí)間段內(nèi)臺(tái)秤的示數(shù)都是穩(wěn)定的，重力加速度g取10m/S2。

時(shí)間(s)臺(tái)秤示數(shù)(kg)電梯啟動(dòng)前5.00-3.03.0-13.05.013.0-19.04.619.0以后5.0(1)電梯在0~3.0s時(shí)間段內(nèi)臺(tái)秤的示數(shù)應(yīng)該是多少？(2)根據(jù)測(cè)量的數(shù)據(jù)，計(jì)算該座樓房每一層的平均高度?！敬鸢概c解析】一、選擇題1、B解析：當(dāng)升降機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧縮短了2厘米，說(shuō)明失重，CD錯(cuò)。靜止時(shí)kx=mg運(yùn)動(dòng)時(shí)mg-kx-ma^?彳得a=4m/s2B正確。2、A解析：無(wú)論怎樣拋出，它們的加速度都等于重力加速度，處于完全失重，由重力產(chǎn)生的效果全部消失，所以兩者之間的作用力為零。A正確。3、CD提示：彈簧的伸長(zhǎng)變?yōu)?cm時(shí),其拉力變?yōu)樵瓉?lái)的一半，為1m，物體所受合力為：TOC\o"1-5"\h\z111mg--mg=mmg，由牛頓第二定律a=-g=4.9m/s2，方向豎直向下。物體可222能有兩種運(yùn)動(dòng)形式：向上減速或向下加速。4、C解析：下落過(guò)程中對(duì)箱子（包括箱內(nèi)物體）而言其中F=kv2②由①②得kv2由①②得M+m對(duì)箱內(nèi)物體，mg-F=ma。由于a<g，故F豐0，A錯(cuò)誤。NN對(duì)開(kāi)始瞬間，v=0，a=g因而F=0，故B錯(cuò)誤。N隨著v增大，從a-gkv2<g可看出a減小，結(jié)合mg-F-ma，M+mn看出F-m（g-a），F(xiàn)在增大，故C正確。NN若下落距離足夠長(zhǎng)，則有（M+m）g-kv2-0箱子做勻速運(yùn)動(dòng)（v-、M+；）g），此時(shí)箱內(nèi)物體處于平衡狀態(tài)。物體對(duì)箱子底部壓力為mg，故D錯(cuò)誤。5、【答案】D【解析】下蹲過(guò)程中，人先向下做加速運(yùn)動(dòng)，后向下做減速運(yùn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)先處于失重狀態(tài)后處于超重狀態(tài)；人從下蹲狀態(tài)站起來(lái)的過(guò)程中，先向上做加速運(yùn)動(dòng),后向上做減速運(yùn)動(dòng)，最后回到家中狀態(tài),人先處于超重狀態(tài)后處于失重狀態(tài)，故ABC錯(cuò)，D正確。故選D。6、B解析：解析：測(cè)出彈簧長(zhǎng)度變長(zhǎng)了，超重，加速度向上，CD錯(cuò)。彈力T=kAx=200x0.03=6NT—mg=ma解得加速度a=5m/s2B正確。7、【答案】ABD【解析】A、加速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體由于慣性的作用會(huì)有向左的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)；故A正確；B、加速向左運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體相對(duì)于車廂有向右的運(yùn)動(dòng)趨勢(shì)；摩擦力向左，若摩擦力不足以使物體與木廂一起運(yùn)動(dòng)，則A將向右運(yùn)動(dòng)；故B正確；C、加速上升物體具有向上的加速度，超重，增大了物體與地板間的最大靜摩擦力，彈簧不會(huì)拉向右方，故C錯(cuò)誤；D、加速下降時(shí)，升降機(jī)有向下的加速度，失重，物體對(duì)地板的正壓力減?。贿@時(shí)的最大靜摩擦力小于電梯靜止時(shí)的靜摩擦力，而彈簧的彈力又未改變，故在這種情況下可能被拉向右方；故D正確；故選：ABD.【思路點(diǎn)撥】對(duì)物體進(jìn)行受力分析，可知物體在水平方向受彈力及摩擦力，只有摩擦力減小時(shí)物體才會(huì)向右運(yùn)動(dòng)，分析升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)情況可得出摩擦力的變化是否符合題意.本題考查了超重和失重，關(guān)鍵是掌握：超重時(shí)具有向上加速度，失重時(shí)具有向下加速度.8、【答案】D【解析】電梯向上的過(guò)程，先向上加速，再勻速，最后減速；向下運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中先向下加速，再勻速，最后減速；當(dāng)減速向下運(yùn)動(dòng)時(shí)，加速度的方向向上，根據(jù)牛頓第二定律可知，向下減速的過(guò)程中人也處于超重狀態(tài)，人對(duì)轎廂的壓力也會(huì)大于人的重力。所以如果電梯上去，能乘的人更少了的說(shuō)法是錯(cuò)誤的。所以ABC錯(cuò)，D正確。故選D。9、B解析：勻速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，兩彈簧秤的示數(shù)相等，勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)，彈簧秤甲的示數(shù)變?yōu)?N，物體受力F=8NF=12NF-F=ma解得a二4m/s2甲乙乙甲B正確。10、D解析：本題考查得是對(duì)超重和失重現(xiàn)象本質(zhì)的理解問(wèn)題。超重或失重現(xiàn)象是物體在豎直方向上有加速度時(shí)其視重將不再與物體受到的重力相同，外在表現(xiàn)為其視重會(huì)隨加速度的不同而變化。但本質(zhì)上物體受到的重力始終等于其質(zhì)量與g的乘積，即G=mg，不隨物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)而改變。二、填空題1、40kg解析：本題屬于超重的問(wèn)題，分析時(shí)要抓住一點(diǎn)，即在不同的環(huán)境下人的最大上舉力（人對(duì)物體的推力）是不變的.這一點(diǎn)想明白了之后列方程求解就簡(jiǎn)單了.某人在地面上能舉起60kg的重物，則他的最大舉力為F=600N.設(shè)在加速上升的升降機(jī)中最多能舉起質(zhì)量為m的物體.取物體m為研究對(duì)象，它只受重力mg和舉力F的作用，由牛頓第二定律可得：F-mg=ma所以m=FL==J0Lkg=40kg.g+a10+52、247.5N，412.5N解析：整體為研究對(duì)象，4T2-(M+m)g=(M+m)a可得T2為247.5N;以人為研究對(duì)象，T2+N-mg=ma可得N=412.5N,由牛三，得壓力大小為412.5NTOC\o"1-5"\h\z3、a=5m/s210m/s50m1解析：在頭兩秒內(nèi)的加速度F一mg=maa=5m/s21112秒末的速度v=at=10m/s2112-5秒還是勻速運(yùn)動(dòng)，4秒末的速度還是10m/s頭2秒上升的高度x=1at2=10m2112-5秒上升的高度x=vt=30m225-7秒勻加速的加速度mg一F=maa=5m/s2

222停下所需時(shí)間t='=2s3a25-7秒上升的高度x=vt-—a12=10m23223在7s內(nèi)上升的高度為x=x+x+x=50m1234、2m/s27.5m/s2解析：當(dāng)該系統(tǒng)沿豎直方向勻加速上升時(shí)，T>T，a線先達(dá)到最大拉力，aba線拉力的豎直分力為Tsin53，am在豎直方向應(yīng)用牛頓第二定律：,Tsin53—mg=maT=15Namm1am解得a=2m/s2：lm1當(dāng)系統(tǒng)沿水平方向向右勻加速運(yùn)動(dòng)時(shí)，b線先達(dá)到最大拉力，在水平方向應(yīng)用牛頓第二定律T-T=ma其中T二mbaxm2axtan53解得a=7,5m/s21m2'三、計(jì)算題1、(1)Ff=4N(2)a=2m/s2(3)R=0.4解析：(1)由v—圖象可知，物塊在6~9s內(nèi)做勻速運(yùn)動(dòng)，由F-t圖象知，6~9s的推力F=4N，故F=F=4N3f3(2)由〃-圖象可3~6s內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)，由a==得a=2m/s2t(3)在3~6s內(nèi)，由牛頓第二定律有F—F=ma2f且F=從N=從mg解得日=0.4f2、(1)鉛球?qū)κ譄o(wú)壓力(2)135.7N解析(1)座艙在40m處正自由下落，故鉛球處于完全失重狀態(tài)，對(duì)手無(wú)壓力.座艙自由下落的末速度為減速運(yùn)動(dòng)的初速度，則有2gh=2ah12故a=—gg=—x10m/s2=17.14m/s2h282對(duì)鉛球由牛頓第二定律得F-mg=ma(4)F=m(g+a)=5x27.14N=135.7N3、5.8kg2.9m解析：(1)由圖象知，電梯先勻加速運(yùn)動(dòng)，再勻速運(yùn)動(dòng)，最后勻減速運(yùn)動(dòng)到停止，由表中數(shù)據(jù)可知，物體的質(zhì)量為5.0kg，電梯勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為3.0s，勻速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為10.0s，勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為6.0s，此時(shí)臺(tái)秤對(duì)物體的支持力為46N，由牛頓第二定律可求得電梯勻減速運(yùn)動(dòng)的加速度為mg-mg-F

m50-i6=0.8m/s25由于電梯勻加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間是它勻減速運(yùn)動(dòng)時(shí)間的一半，而速度變化量相同，故電梯勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度是它勻減速運(yùn)動(dòng)加速度的2倍，即a=2a=1.6m/s212由牛頓第二定律得F—mg=ma11F=m(g+a)=