【同步】高中物理魯科版(2019)必修1：第5章第5節(jié)超重與失重分層作業(yè)課件

第5章第5節(jié)超重與失重123456789A級(jí)必備知識(shí)基礎(chǔ)練1.一物體隨升降機(jī)由一樓運(yùn)動(dòng)到某高層的過(guò)程中的v-t圖像如圖所示,則(

)A.物體在0~2s內(nèi)處于失重狀態(tài)B.物體在2~4s內(nèi)處于超重狀態(tài)C.物體在4~5s內(nèi)處于失重狀態(tài)D.由于物體的質(zhì)量未知,所以無(wú)法判斷超重、失重狀態(tài)C123456789解析

從加速度的角度看,0~2

s內(nèi)加速度為正,表示方向豎直向上,物體處于超重狀態(tài),A錯(cuò)誤;2~4

s內(nèi)升降機(jī)勻速上升,加速度為零,物體既不超重也不失重,B錯(cuò)誤;4~5

s內(nèi)升降機(jī)減速上升,加速度豎直向下,物體處于失重狀態(tài),C正確;不知道物體的質(zhì)量,也可以通過(guò)加速度的方向來(lái)判斷物體處于失重還是超重狀態(tài),D錯(cuò)誤。故選C。1234567892.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)空氣阻力)。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A解析

對(duì)于A、B整體只受重力作用,做豎直上拋運(yùn)動(dòng),處于完全失重狀態(tài),不論上升還是下降過(guò)程,A對(duì)B均無(wú)壓力,選項(xiàng)A正確。123456789D123456789解析

小球掛在電梯的天花板上,受到重力mg和繩的拉力T,以大小為

g的加速度向下減速運(yùn)動(dòng),加速度方向向上,小球處于超重狀態(tài),由牛頓第二定律可得T-mg=ma,解得T=mg+ma=mg,故選D。1234567894.在電梯中,把一重物置于水平臺(tái)秤上,臺(tái)秤與力傳感器相連,電梯先從靜止加速上升,然后又勻速運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間,最后停止運(yùn)動(dòng);傳感器的屏幕上顯示出其所受的壓力與時(shí)間的關(guān)系(F-t)圖像,如圖所示,則:(1)電梯在啟動(dòng)階段經(jīng)歷了

s加速上升過(guò)程。

(2)電梯的最大加速度大小是多少?(g取10m/s2)4答案

6.7m/s2123456789解析

(1)由題圖可知0~4

s內(nèi),F>G,重物處于超重狀態(tài),電梯在啟動(dòng)階段經(jīng)歷了4

s加速上升過(guò)程。(2)由牛頓第二定律可知F-mg=ma1234567895.一個(gè)質(zhì)量為50kg的人站在升降機(jī)的地板上,升降機(jī)的頂端懸掛了一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì),彈簧測(cè)力計(jì)下面掛著一個(gè)質(zhì)量m=5kg的物體A,當(dāng)升降機(jī)向上運(yùn)動(dòng)時(shí),他看到彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)為40N,g取10m/s2,求此時(shí)人對(duì)地板的壓力大小。解析

以A為研究對(duì)象,對(duì)A進(jìn)行受力分析如圖所示。選向下的方向?yàn)檎较?由牛頓第二定律可得mg-T=ma再以人為研究對(duì)象,他受到向下的重力m人g和地板的支持力N。仍選向下的方向?yàn)檎较?同理由牛頓第二定律可得m人g-N=m人a123456789得N=m人g-m人a=400

N由牛頓第三定律可知,人對(duì)地板的壓力大小為400

N。答案

400N123456789B級(jí)關(guān)鍵能力提升練6.某同學(xué)找了一個(gè)用過(guò)的易拉罐,在靠近底部的側(cè)面打了一個(gè)小孔。用手指按住小孔的同時(shí)往罐里裝滿水,然后將易拉罐向上拋出,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中罐底始終向下,空氣阻力不計(jì)(

)A.在易拉罐上升過(guò)程中,小孔中有水射出,水射出比罐靜止時(shí)慢B.在易拉罐下降過(guò)程中,小孔中有水射出,水射出比罐靜止時(shí)快C.在易拉罐上升、下降過(guò)程中,小孔中射出水的快慢都和罐靜止時(shí)相同D.在易拉罐上升、下降過(guò)程中,水都不會(huì)從小孔中射出D解析

易拉罐在上升和下降過(guò)程中均處于完全失重狀態(tài),水對(duì)易拉罐沒(méi)有力的作用,不會(huì)射出。1234567897.為了讓乘客乘車更為舒適,研究人員設(shè)計(jì)了一種新型交通工具,乘客的座椅能隨著坡度的變化而自動(dòng)調(diào)整,使座椅始終保持水平,如圖所示。當(dāng)此車減速上坡時(shí),乘客(

)A.處于失重狀態(tài)B.處于超重狀態(tài)C.受到向前的摩擦力作用D.所受力的合力沿斜面向上A123456789解析

當(dāng)此車減速上坡時(shí),整體的加速度沿斜面向下,乘客具有向下的分加速度,所以根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律可知乘客處于失重狀態(tài),故A正確,B錯(cuò)誤;對(duì)乘客進(jìn)行受力分析,乘客受重力、支持力,由于乘客加速度沿斜面向下,而靜摩擦力必沿水平方向,由于乘客有水平向左的分加速度,所以受到向后(水平向左)的摩擦力作用,故C錯(cuò)誤。由于乘客加速度沿斜面向下,根據(jù)牛頓第二定律得所受力的合力沿斜面向下,故D錯(cuò)誤。1234567898.某同學(xué)站在裝有力傳感器的輕板上做“下蹲—起立”的動(dòng)作。記錄力隨時(shí)間變化的圖像如圖所示,由圖像可以得到以下信息正確的是(

)A.下蹲過(guò)程中該同學(xué)一直處于失重狀態(tài)B.起立過(guò)程中該同學(xué)一直處于超重狀態(tài)C.該同學(xué)做了兩次“下蹲—起立”的動(dòng)作D.該同學(xué)做了四次“下蹲—起立”的動(dòng)作C解析

下蹲過(guò)程中,先是加速下降失重,到達(dá)一個(gè)最大速度后再減速下降超重,故下蹲過(guò)程中先失重再超重。同理可知,起立過(guò)程中先超重再失重。對(duì)應(yīng)圖像可知,該同學(xué)做了兩次“下蹲—起立”的動(dòng)作,故C正確,A、B、D錯(cuò)誤。1234567899.某運(yùn)動(dòng)員在蹦床比賽時(shí),運(yùn)動(dòng)員僅在豎直方向上運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)員的腳在接觸蹦床過(guò)程中,蹦床對(duì)運(yùn)動(dòng)員的彈力F隨時(shí)間t的變化規(guī)律通過(guò)傳感器用計(jì)算機(jī)繪制出來(lái),如圖所示。g取10m/s2,根據(jù)F-t圖像求:(1)運(yùn)動(dòng)員的質(zhì)量;(2)運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大加速度大小;(3)在不計(jì)空氣阻力情況下,運(yùn)動(dòng)員離開蹦床上升的最大高度。123456789解析

(1)由題圖可知,剛站上去的時(shí)候彈力等于重力,故運(yùn)動(dòng)員所受重力為500

N,設(shè)運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量為m,則m==50

kg。(2)由題圖可知蹦床對(duì)運(yùn)動(dòng)員的最大彈力Fm=2

500

N,設(shè)運(yùn)動(dòng)員的最大加速度為am,則Fm-mg=mam123456789(3)由題圖可知運(yùn)動(dòng)員離開蹦床后做豎直上拋運(yùn)動(dòng),離開蹦床的時(shí)刻為6.8