高考物理沖刺：鞏固練習(xí)-超重和失重

【鞏固練習(xí)】

一、選擇題

ga座機(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

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=iOm/s2,則

;動(dòng)情況可能是（）

A.以6加/一的加速度加速下降

B.以4加/$2的加速度加速下降

C.以6m/小的加速度加速上升

D.以46//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

列說法正確的是（）

A.在上升和下降過程中A對(duì)B的壓力一定為零

B.上升過程中A對(duì)B的壓力大于A物體受到的重力

C.下降過程中A對(duì)B的壓力大于A物體受到的重力

D.在上升和下降過程中A對(duì)B的壓力等于A物體受到的重力

3、如由B1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

.9m/s2的加速度減速上升

.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)過程中箱子

始終保持圖示姿態(tài)。在箱子下落過程中，下列說法正確的是（）

A.箱內(nèi)物體對(duì)箱子底部始終沒有壓力

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

林7+立,近地面時(shí)，箱內(nèi)物體受到的支持力比剛投下時(shí)大

巨離足夠長(zhǎng)，箱內(nèi)物體有可能不受底部支持力而“飄起來〃

nV

5、在印度的薩蒂什?達(dá)萬航天中心，一枚PSLV-C14型極地衛(wèi)星運(yùn)載火箭攜帶

七顆衛(wèi)星發(fā)射升空,成功實(shí)現(xiàn)“一箭七星"發(fā)射，相關(guān)圖片婦圖所示。則下列說

法正確的是（）

A.火箭發(fā)射時(shí)，噴出的高速氣流對(duì)火箭的作用力大于火箭對(duì)氣流的作用力

B.發(fā)射初期，火箭處于超重狀態(tài)

C.高溫高壓燃?xì)鈴幕鸺膊繃姵鰰r(shí)對(duì)火箭的作用力與火箭對(duì)燃?xì)獾淖饔昧κ?/p>

1進(jìn)入軌道正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，均處于完全失重狀態(tài)

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)?/p>

2

23cm。g=10m/so則電梯的運(yùn)動(dòng)是（）

A加速上升。=7.5m/s2B加速上升,〃=5m/S2

C.減速上升〃=2.5m/s2D.勻速上升二0

7、原來做勻速運(yùn)動(dòng)的升降機(jī)內(nèi)有一被伸長(zhǎng)彈簧拉住的具有一定質(zhì)量的物體A靜

止在地板上，如圖所示，現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)A突然被彈簧拉向右方,由此可判斷，此時(shí)

升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)可能是（）

-B.減速上升

D.減速下降

8、放在水平地面上的一物塊，受到方向不變的水平推力的作用，F(xiàn)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，如圖甲、乙所示。取重力加速度g=

京之間的動(dòng)摩擦因數(shù)M

2

甲乙

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10No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

甲乙

////////////

10、下列關(guān)于超重和失重的說法中，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lilm/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

g(取g=10m/s2)

__

fyyyyyyyyyyyi

3、耳絕梯上有一個(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)

間的變黑卜比如圖所示、電梯從靜止開始運(yùn)動(dòng)，在頭兩秒內(nèi)的加速度的大小為

布土,末的速度為在7s內(nèi)上升的高度為—(g=10m/s~

i'、

，4：AA:」」A

0I234567t

4、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)線所能承受的最大泣力都是Fm=15N。

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

是一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/s20(取g=10m/s2)

三、計(jì)算題

1、放在水平地面上的一物決，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

2

g=10m/so求:

(1)物塊在運(yùn)動(dòng)過程中受到的滑動(dòng)摩擦力的大小；

2、一種能獲得強(qiáng)烈失重、超重感覺的巨型娛樂設(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。已知座艙開始下落時(shí)的

高度為76m,當(dāng)落到離地面28m時(shí)開始制動(dòng).若某人手托著質(zhì)量為5kg的鉛球

進(jìn)行這個(gè)游戲，問：

(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、T立同學(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,電梯從第一層開始啟動(dòng),經(jīng)過不間斷地運(yùn)行，最

后停在最高層。在整個(gè)過程中，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，他沒有來得及將臺(tái)秤的示數(shù)記錄下

來。假設(shè)在每2

都是穩(wěn)定的,重力加速度g取10m/se

時(shí)間(S)臺(tái)秤示數(shù)(kg)

電梯啟動(dòng)前5.0

0-3.0

3.0~13.05.0

13.0-19.04.6

19.0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。

【答案與解析】

一、選擇題

LB

解析：當(dāng)升降機(jī)運(yùn)動(dòng)時(shí),彈簧縮短了2厘米，說明失重,CD錯(cuò)。

靜止時(shí)kx=mg運(yùn)動(dòng)時(shí)mg-lod=ma解得a=4m/s2B正確。

2、A

解析：無論怎樣拋出，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)樵瓉淼囊话耄瑸?〃2g,物體所受合

力為：

mg-gmg=；mg,由牛頓第二定律a=(g=4.9加//，方向豎直向下。物體可

能有兩種運(yùn)動(dòng)形式：向上減速或向下加速。

4、C

解析：下落過程中對(duì)箱子(包括箱內(nèi)物體)而言

(M+m)g-F/=(M+m)a①其中號(hào)=加②

對(duì)箱內(nèi)物體，mg-FN=mao由于a<g，故打工。，A錯(cuò)誤。

對(duì)開始瞬間，v=0,a=g因而工,=0，故B錯(cuò)誤。

隨著v增大，從a=g-F——<g可看出〃減小，結(jié)合"火一心二松，

看出乙二m(g-a),乙在增大，故C正確。

若下落距離足夠長(zhǎng)，則有(M+w)g-加=0

箱子做勻速運(yùn)動(dòng)(7(M；")g),此時(shí)箱內(nèi)物體處于平衡狀態(tài)。物體對(duì)箱子

底部壓力為儂，故D錯(cuò)誤。

5、BD

解析:噴出的高速氣流對(duì)火箭的作用力與火箭對(duì)高速氣流的作用力是一對(duì)作用力

和反作用力,AC錯(cuò)。發(fā)射初期，火箭的加速度向上，處于超重狀態(tài)，B正確。

衛(wèi)星進(jìn)入軌道正常運(yùn)轉(zhuǎn)后，均處于完全失重狀態(tài)，D正確。

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=〃Ax=200x0.03=6NT-mg=ma解得加速度a=5m/s2B正確。

7、BC

解析：本題考查超重、失重對(duì)靜摩擦力大小的影響。升降機(jī)勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體

靜止在升降機(jī)的地板上,說明物體受到的靜摩擦力與彈簧的拉力平衡，物體突然

被彈簧拉向右方，說明摩擦力減小，其原因只能是物體與地板間的正壓力減小，

物體處于失重狀態(tài)，具有向下的加速度，即可能減速上升或加速下降。

8、A

解析：由v-1圖可知在0~2s靜止，2?4s是以初速度為0,加速度a=2m/s^

做勻加速運(yùn)動(dòng)，4~6s內(nèi)以v=4m/s做勻速直線運(yùn)動(dòng)，結(jié)合F?t圖像可分析得

出：

pmg=2N,ma=3N-2N,解得m=0.5kg,p=0.4o

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4=8N七=12N七-4尸松解得a=4m/yB正確。

10、D

解析：本題考查得是寸超重和失重現(xiàn)象本質(zhì)的理解問題。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)是根的.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=F-600kg=40kg.

g+a10+5,”

2、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

412.5N

、2

3a}=5m/s\Om/s50m

解析：在頭兩秒內(nèi)的加速度￡-〃吆=〃町4=5m/s2

秒末的速度卬］

2v2==1Om/s

2-5秒還是勻速運(yùn)動(dòng)，4秒末的速度還是10〃z/s

頭2秒上升的高度%卬；=10〃？

2-5秒上升的高度w=叼2=30m

秒勻加速的加速度2

5-7mg-F2=ina2a2=5m/s

停下所需時(shí)間A=a=2s

%i

5-7秒上升的高度看=認(rèn)-*=10m

在7s內(nèi)上升的高度為x=x+電+電=50〃z

4、2m/s27.5m/s2

解析：當(dāng)該系統(tǒng)沿豎直方向勻加速上升時(shí),〃線先達(dá)到最大拉力，

。線拉力的豎直分力為圖”sin53。，

在豎直方向應(yīng)用牛頓第二定律

2sin530-/^=m*Tam=15N

解得%i=2m/s?

當(dāng)系統(tǒng)沿水平方向向右勻加轆動(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7；「Q其中北=

tan53J

解得冊(cè)2=7.5初/

三、計(jì)算題

1、(1)Ff=4N(2)a=2m/s2(3)//=0.4

解析：(1)由UT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的推力居=4N,故F產(chǎn)月=4N

(2)由u-r圖象可3~6s內(nèi)做勻加速運(yùn)動(dòng)，由4=匕％得4=2加//

t

(3)在3~6s內(nèi)，由牛頓第二定律有6-號(hào)=相。

S.Ff="N="mg解得fA=0.4

2、(1)鉛球?qū)κ譄o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)手無壓力.

(1)座艙自由下落的末速度為減速運(yùn)動(dòng)的初速度，則有2g4=2〃為

(2)故a=&g=竺、10，%