【同步導(dǎo)學(xué)】2012高中物理5.5練習(xí)滬科版必修1

1、2012 新課標(biāo)同步導(dǎo)學(xué)高一物理練習(xí)：5.5 （滬科版必修 1）( 本欄目內(nèi)容，在學(xué)生用書中以活頁形式分冊裝訂！)一、選擇題1在太空站的完全失重環(huán)境中，下列儀器中不能使用的有()A天平B彈簧測力計C水銀溫度計D 水銀氣壓計【解析】 彈簧測力計在完全失重的物理環(huán)境中，雖然不能用來測量物體的重力，但測其他的力 ( 如拉力 ) 還是可以用：水銀溫度計是利用熱脹冷縮的原理制成的，因此也可以用天平是利用力矩平衡原理，在完全失重的狀態(tài)下，放在天平內(nèi)的砝碼和物體都不會對天平托盤產(chǎn)生壓力，即不論天平左右托盤中分別放質(zhì)量為多少千克的物體和砝碼，天平都能平衡，故失效，所以在完全失重的環(huán)境中，天平不能用水銀氣壓計是

2、利用力的平衡原理，而此時水銀的重力不產(chǎn)生壓力，即不論氣體壓強為多少，都能使管中充滿水銀，故失效，也不能用【答案】AD2如右圖是我國“美男子”長征火箭把載人神舟飛船送上太空的情景宇航員在火箭發(fā)射與飛船回收的過程中均要經(jīng)受超重與失重的考驗，下列說法正確的是()A 火箭加速上升時，宇航員處于失重狀態(tài)B飛船加速下落時，宇航員處于失重狀態(tài)C飛船落地前減速，宇航員對座椅的壓力大于其重力D火箭上升的加速度逐漸減小時，宇航員對座椅的壓力小于其重力【解析】凡是加速度方向向上的即為超重，壓力大于重力，ACD項所述為超重狀態(tài)；加速度方向向下的為失重，壓力小于重力，B 項所述為失重狀態(tài)【答案】BC3在托盤的盤內(nèi)固定一

3、個傾角為30的光滑斜面，現(xiàn)將一個重4 N 的物體放在斜面上讓其自由下滑，如右圖所示，那么磅秤示數(shù)比不放物體時增加()A 2 NB4 NC 3 ND5 N【解析】當(dāng)一個力不好求時，可根據(jù)牛頓第三定律，求它的反作用力物體自由下滑時，a gsin 5 m/s 2，所以 ay asin 2.5 m/s 2，所以 mg N may，所以 N 3 N 由牛頓第三定律得： N N 3 N.【答案】C用心愛心專心- 1 -4.某人在地面上用彈簧測力計稱得其體重為490 N他將彈簧測力計移至電梯內(nèi)稱其體重，t 0 至t 3 時間段內(nèi)， 彈簧測力計的示數(shù)如右圖所示，電梯運行的v t 圖可能是 ( 取電梯向上運動的

4、方向為正 )()【解析】 由 G t 圖象知： t 0 t 1 時間內(nèi)， 具有向下的加速度， t 1 t 2 時間內(nèi)勻速或靜止， t 2 t 3 時間內(nèi)，具有向上的加速度，因此其運動情況可能是：向上減速，靜止，向上加速t 0 t 3 時間內(nèi)，故 A、D 正確向下加速，勻速，向下減速【答案】AD5.木箱內(nèi)裝一球，木箱的內(nèi)寬恰與球的直徑相等，如右圖所示，當(dāng)木箱以初速v0 豎直上拋時，上升過程中 ()A空氣阻力不汁，則球?qū)ο卤赽 有壓力B空氣阻力不計，則球?qū)ι媳赼 無壓力C有空氣阻力，則球?qū)ι媳赼 有壓力D有空氣阻力，則球?qū)ο卤赽 有壓力【解析】若不計空氣阻力，拋出去物體的加速度ag，處于完全失重狀

5、態(tài)，球與箱壁間無作用力，若有空氣阻力，上升過程中，加速度a g，則球與上壁a 有相互作用力【答案】BC6如下圖所示，浸在水中的木球密度小于水的密度，且固定在輕彈簧的一端，彈簧的另一端固定在容器底部，當(dāng)整個系統(tǒng)自由下落時，彈簧將()用心愛心專心- 2 -A變長B不變C恢復(fù)原長D條件不足，無法判斷【解析】開始時由于浮力大于木球的重力，故彈簧伸長當(dāng)系統(tǒng)自由下落時，處于完全失重狀態(tài)，水對木球的浮力消失，故彈簧要恢復(fù)原狀，C 正確【答案】C7.一條不可伸長的輕繩跨過質(zhì)量可忽略不計的定滑輪，繩的一端系一質(zhì)量是m 15 kg的重物，1重物靜止于地面上有一質(zhì)量m2 10 kg 的猴子，從繩子另一端沿繩向上爬，

6、如右圖所示不計滑輪摩擦，取 g 10 m/s 2，在重物不離開地面的條件下，猴子向上爬的最大加速度為()A 25 m/s 2B5 m/s 222C 10 m/sD15 m/s【解析】根據(jù)題意可知，輕繩中的最大拉力為F m1g，根據(jù)牛頓第二定律有Fm2g m2amax，解得猴子向上爬的最大加速度為5 m/s 2.【答案】B二、非選擇題8某人在 2 m/s 2 勻加速下降的升降機中最多能舉起1 75 kg的物體，則此人在地面上am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中最多能舉起m 50 kg的物2體，則此升降機上升的加速度為多大？2( g 10 m/s )【解析】 設(shè)此人在地面上

7、的最大“舉力”是 F，那么他在以不同的加速度運動的升降機中最大“舉力”仍為 F，以物體為研究對象進行受力分析，物體的受力示意圖如右圖所示，且物體運動的加速度和升降機相同用心愛心專心- 3 -當(dāng)升降機以加速度a1 2 m/s 2勻加速下降時，對物體有：1 1 1，mg F maF m1( ga1) ，得 F75(10 2) N 600 N.設(shè)人在地面上最多可舉起質(zhì)量為m0 的物體，F(xiàn) 600則 F m0g，m0 g 10 kg 60 kg.當(dāng)升降機以a2 勻加速上升時，對物體有：F m2g m2a2， a2 F g m2【答案】 60 kg 2 m/s 2 9.600 10m/s 2 2 m/s

8、 2 所以升降機勻速上升的加速度為2 m/s 2.50一個質(zhì)量是50 kg的人，站在豎直向上運動著的升降機的地板上，他看到升降機頂板上懸吊的彈簧測力計的示數(shù)是40 N，而所掛重物的質(zhì)量為10 kg ，如右圖所示，則這時人對升降機地板的壓力為多大？( g 取 10 m/s 2)【解析】以重物為研究對象，受重力mg( 豎直向下 ) 和彈簧測力計的拉力F( 豎直向上 ) 由牛頓第三定律，拉力F 的大小等于彈簧測力計的示數(shù)40 N ，而物體重力G mg1010 N100 N ，大于 F，處于失重狀態(tài)，因此可推知升降機的加速度a 的方向向下，即升降機減速上升，由牛頓第二定律F合得：mamgF 100 4

9、022am10m/s 6 m/s再以人為研究對象，人受到重力和升降機地板的支持力的作用( 分別用 Mg和 N來表示 ) ，由牛頓第二定律有： Mg N Ma.所以 (50 10506) N 200 N.NMg Ma由牛頓第三定律可知， 人對升降機地板的壓力與升降機地板對人的支持力N等大、反向，故 N方向向下，大小為 200 N.NN【答案】200 N10.如右圖所示，一種巨型娛樂器械可以使人體驗超重和失重，一個可乘十多個人的環(huán)形座艙套裝在豎直柱子上，由升降機送上幾十米的高處，然后讓座艙自由落下落到一定位置時，制動系統(tǒng)啟動，到地面時剛好停下已知座艙開始下落時的高度為76 m，當(dāng)落到離地面28 m

10、的用心愛心專心- 4 -位置時開始制動，座艙均勻減速若座艙中某人手托著重50 N 的鉛球，當(dāng)座艙落到離地面50m的位置時， 手的感覺如何？當(dāng)座艙落到地面15 m的位置時， 手要用多大的力才能托住鉛球？【解析】由題知座艙距地面50 m 高時，升降機做自由落體運動，人手與手中的鉛球均處于完全失重狀態(tài)，故球?qū)κ譄o作用力，人手無壓力的感覺又因座艙做勻減速運動時的加速度為： v229.8 48m/s 2 16.8 m/s 2，方向豎直向上設(shè)手對鉛球的作用力為，由牛頓第a 2 s228F二定律得：F mg ma，故 F mgma 2.7mg 135 N.【答案】人手沒有壓力的感覺手托鉛球的力 F 135

11、N11.在 2008 年北京殘奧會開幕式上，運動員手拉繩索向上攀登，最終點燃了主火炬，體現(xiàn)了殘疾運動員堅韌不拔的意志和自強不息的精神為了探求上升過程中運動員與繩索和吊椅間的作用，可將過程簡化一根不可伸縮的輕繩跨過輕質(zhì)的定滑輪，一端掛一吊椅，另一端被坐在吊椅上的運動員拉住，如圖所示設(shè)運動員的質(zhì)量為65 kg ，吊椅的質(zhì)量為15 kg ，不計定滑輪與繩子間的摩擦，重力加速度取g 10 m/s2. 當(dāng)運動員與吊椅一起以加速度 1 m/s 2 上升a時，試求(1)運動員豎直向下拉繩的力；(2)運動員對吊椅的壓力【解析】解法一： (1) 設(shè)運動員和吊椅的質(zhì)量分別為M和 m，繩拉運動員的力為 F. 以運動

12、員和吊椅整體為研究對象，受到重力的大小為( )，向上的拉力為 2 ，根據(jù)牛頓第二定律M m gF2F ( M m) g ( M m) aF 440 N根據(jù)牛頓第三定律，運動員拉繩的力大小為440 N ，方向豎直向下(2) 以運動員為研究對象，運動員受到三個力的作用，重力大小Mg，繩的拉力F，吊椅對運動員的支持力N. 根據(jù)牛頓第二定律F NMg MaN 75 N根據(jù)牛頓第三定律，運動員對吊椅壓力大小為275 N ，方向豎直向下解法二：設(shè)運動員和吊椅的質(zhì)量分別為M和 m；運動員豎直向下的拉力大小為F，對吊椅的壓力大小為 N.根據(jù)牛頓第三定律，繩對運動員的拉力大小為F，吊椅對運動員的支持力大小為N.

13、 分別以運動員和吊椅為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律F NMg MaF Nmg ma由得 F 440 NN 275 N【答案】(1)440 N(2)275 N12如用心愛心專心- 5 -圖甲所示為學(xué)校操場上一質(zhì)量不計的豎直滑竿，滑竿上端固定，下端懸空為了研究學(xué)生沿竿的下滑情況，在竿頂部裝有一拉力傳感器，可顯示竿頂端所受拉力的大小現(xiàn)有一學(xué)生( 可視為質(zhì)點 ) 從上端由靜止開始滑下，5 s末滑到竿底時速度恰好為零，以學(xué)生開始下滑時刻為計時起點，傳感器顯示的拉力隨時間變化情況如圖乙所示，g 取 10 m/s 2. 求：(1) 該學(xué)生下滑過程中的最大速率；(2) 滑竿的長乙【解析】(1) 根據(jù)圖象可知0 1 s 內(nèi)，人向下做勻加速運動，人對滑竿的作用力為380 N ，方向豎直向下，所以滑竿對人的作用力F1 的大小為 380 N ，方向豎直向上以人為研究對象，根據(jù)牛頓第二定律有：mg F1 ma1. 5 s 后靜止， mG/ g 500/10 kg 50 kg.1 s 末人的速度為：v1 a1t 1. 根據(jù)圖象可知1 s 末到 5 s 末，人做勻減速運動，5 s 末速度為零，所