2019高中物理 第三章 牛顿运动定律 超重和失重练习（提高篇）教科版必修1.doc

1超重和失重超重和失重( (提高篇提高篇) )一、选择题：一、选择题：1、一个物体放在加速上升的电梯地板上，物体的重力大小为G，地板对物体的支持大小为F，则F和G的关系为 （ ）AFG BFG CFG D无法确定 2、有一种大型娱乐器械可以让人体验超重和失重，其环形座舱套在竖直柱子上，由升降机送上几十米的高处，然后 让座舱自由下落，落到一定位置时，制动系统启动，座舱做减速运动，到地面时刚好停下，下列说法正确的是（ ） A座舱自由下落的过程中人处于超重状态 B座舱自由下落的过程中人处于失重状态 C座舱减速下落的过程中人处于超重状态 D座舱下落的整个过程中人处于失重状态3、如图所示，弹簧秤外壳质量为m，弹簧及挂钩的质量忽略不计，挂钩上吊一重物现用一竖直向上的外力拉弹簧秤，当弹簧秤向上做匀速直线运动时， 示数为F1；若让弹簧秤以加速度a向上做加速直线运动，则弹簧秤的示数为(重力加速度为g)（ ）Amg BF1 +mg CF1 +ma D(1+a g)F1 4、把木箱放在电梯的水平地板上，则下列运动中地板受到的压力最小的是（ ）A电梯以a =5m/s2的加速度匀减速上升 B电梯以a =2m/s2的加速度匀加速上升C电梯以a =2.5m/s2的加速度匀加速下降 D电梯以 =10m/s 的速度匀速上升5、为了研究超重与失重现象，某同学把一体重计放在电梯的地板上，将一物体放在体重计上随电梯运动并观察体重计示数的变化情况下表记录了几个特定时刻体重计的示数，表内时间不表示先后顺序）时间t0t1t2t3体重计示数（kg）45.050.040.045.0若已知t0时刻电梯静止，则（ ）At1和t2时刻电梯的加速度方向一定相反Bt1和t2时刻物体的质量并没有发生变化，但所受重力发生了变化Ct1和t2时刻电梯运动的加速度大小相等，运动方向一定相反Dt3时刻电梯一定静止6苹果园中学某实验小组的同学在电梯的天花板上固定一根弹簧秤，使其测量挂钩(跟弹簧相连的挂钩)向下， 并在钩上悬挂一个重为 10N 的钩码弹簧秤的弹力随时间变化的规律可通过一传感器直接得出 ，如图所示的F-t图象根据F-t图象， 下列分析正确的是（ ）F/Nt/st10t2t3t4102A从时刻t1到t2，钩码处于超重状态B从时刻t3到t4，钩码处于失重状态C电梯可能开始停在 15 楼， 先加速向下， 接着匀速向下， 再减速向下， 最后停在 1 楼D电梯可能开始停在 1 楼， 先加速向上， 接着匀速向上， 再减速向上， 最后停在 15 楼7、为了节省能量，某商场安装了智能化的电动扶梯无人乘行时，扶梯运转得很慢；有人站上扶梯时，它会先慢慢 加速，再匀速运转一顾客乘扶梯上楼，恰好经历了这两个过程，如图甲所示那么下列说法中正确的是（ ）A顾客始终受到三个力的作用 B顾客始终处于超重状态 C顾客对扶梯作用力的方向先指向左下方，再竖直向下 D顾客对扶梯作用力的方向先指向右下方，再竖直向下8、原来做匀速运动的升降机内，有一被伸长弹簧拉住的，具有一定质量的物体 A 静止在地板上，如图，现发现 A 突然被弹簧拉向右方，由此可知此时升降机的运动可能是（ ）A加速上升 B减速上升 C加速下降 D减速下降9、如图所示， 一个人站在医用体重计上测体重， 当她站在体重计的测盘上不动时测得体重为 G，（1）当此人在体重计上突然下蹲时，则体重计的读数（ ）（2）若此人在体重计上下蹲后又突然站起，则体重计的读数（ ）A先大于G， 后小于G， 最后等于G B先小于G， 后大于G， 最后等于G C大于G D小于G10、跳高运动员从地面上起跳的瞬间，下列说法中正确的有（ ）A地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力B地面对运动员的支持力等于运动员对地面的压力C运动员对地面的压力大于运动员受到的重力D运动员对地面的压力等于运动员受到的重力11、某人在地面上用弹簧测力计称得其体重为 490N他将弹簧测力计移至电梯内称其体重，t0至 t3时间段内，弹簧 测力计的示数如图所示，电梯运行的 v-t 图象可能是(取电梯向上运动的方向为正)（ ）312、蹦床是一项体育运动，运动员利用弹性较大的水平钢丝网，上下弹跳，下列关于运动员上下运动过程的分析正确的是（ ）A运动员在空中上升和下落过程都处于失重状态B运动员在空中上升过程处于超重状态，下落过程处于失重状态C运动员与蹦床刚接触的瞬间，是其下落过程中速度最大的时刻D从与蹦床接触到向下运动至最低点的过程中，运动员做先加速后减速的变速运动13、在静止的升降机中有一天平，将天平左边放物体，右边放砝码，并调至平衡如果：升降机匀加速上升，则天平右倾 升降机匀减速上升，则天平仍保持平衡升降机匀加速下降，则天平左倾 升降机匀减速下降，则天平仍保持平衡那么以上说法正确的是（ ）ABCD14、质量为 m 的消防队员从一平台上竖直跳下，下落 3m 后双脚触地，接着他用双腿弯曲的方法缓冲，使自身重心又 下降了 0.5m，假设在着地过程中地面对他双脚的平均作用力大小恒定，则消防队员（ ） A着地过程中处于失重状态 B着地过程中地面对他双脚的平均作用力等于 6mg C在空中运动的加速度大于触地后重心下降过程中的加速度 D在空中运动的平均速度等于触地后重心下降过程中的平均速度15、几位同学为了探究电梯起动和制动时的加速度大小，他们将体重计放在电梯中一位同学站在体重计上，然后乘坐电梯从 1 层直接到 10 层，之后又从 10 层直接回到 1 层并用照相机进行了相关记录，如图所示他们根据记录，进行了以下推断分析，其中正确的是（ ）A根据图 2 和图 3 可估测出电梯向上起动时的加速度B根据图 1 和图 2 可估测出电梯向上制动时的加速度C根据图 1 和图 5 可估测出电梯向下制动时的加速度D根据图 4 和图 5 可估测出电梯向下起动时的加速度 二、计算题：二、计算题： 1.“蹦极跳”是一种获得强烈超、失重感觉的非常刺激的惊险娱乐运动项目：人处在离沟底水面上方二十多层楼的高 处(或悬崖上)，用橡皮绳拴住身体，让人自由落下，落到一定位置时弹性绳拉紧，设人体立即做匀减速运动，到接近 水面时刚好减速到零，然后再反弹已知某“勇敢者”头戴重量为 50 N 的安全帽，开始下落时的高度为 76 m，设系 统是人落到离水面 28 m 时弹性绳才绷紧，则当他落到离水面高 50 m 左右位置时，戴着安全帽的头顶感觉如何?当他 落到离水面 15 m 左右的位置时，头向下脚向上，则其颈部要用多大的力才能拉住安全帽?(g 取 10m/s2)【答案与解析答案与解析】一、选择题：一、选择题：504050504050405040图 1图 2图 3图 4图 59 1021141、A解析：对人受力分析，人受重力和电梯的支持力，加速度向上，根据牛顿第二定律：Fmgma，解得：Fmamgmg，故 BCD 错，A 正确。2、BC 解析：在自由下落过程中人只受重力作用，做自由落体运动，处于失重状态，故 A 错误，B 正确；在减速运动的过程 中，人受重力和座位对人向上的支持力，做减速运动，所以加速度向上，人处于超重状态，故 C 正确，D 错误。1. D解析：重物静止时，F1=mg，重物以加速度a向上做加速直线运动，根据牛顿第二定律可得，F-mg=ma，F=(1+a g)F12. A 解析：地板受到的压力最小时，对木箱的支持力最小，必须处于失重状态且有较大的加速度。 3. A 解析：t0时刻电梯静止，视重等于实重。比较可知，t1时刻超重，t2时刻失重，t3时刻平衡，但不一定静止。 4. C 解析：钩码重 10N，比较图像可知，0 到t1时刻，处于静止；t1到t2时刻，处于失重；t2到t3时刻，平衡；t3到t4 时刻，处于超重；C 项正确。5. C 解析:顾客只有在加速过程中受三个力的作用；匀速过程中受两个力，支撑面对人的作用力等于重力，故 A 错误，B 错 误在加速过程中人受到的重力扣扶梯对人的作用力 F 的合力产生向右上方的加速度，如图乙所示根据牛顿第三定 律，人对扶梯的作用力 F向左下方，匀速运动时人受平衡力，沿竖直方向，故 C 正确，D 错误 解析：A 突然被弹簧拉向右方，说明物体所受的摩擦力变小，支持力变小，物体处于失重状态，可能减速上升，可能 加速下降。 人在体重计上突然下蹲时，先失重后超重，体重计的读数先小于G， 后大于G， 最后等于G，答案为；人在体重 计上下蹲后又突然站起，先超重后失重，体重计的读数先大于G， 后小于G， 最后等于G，答案为。 解析：地面对运动员的支持力与运动员对地面的压力是作用力与反作用力，大小相等，故正确；从地面上起跳的瞬间，有向上的加速度，运动员对地面的压力大于运动员受到的重力，故正确。AD 解析:t0t1内，弹簧测力计的示数小于人的体重，电梯处于失重状态，应向上减速或向下加速，选项 B、C 错误； t1t2内，弹簧测力计的示数等于人的体重，电梯应静止或向上匀速或向下匀速；t2t3内，弹簧测力计的示数大于 人的体重，电梯处于超重状态，应向上加速或向下减速 解析：运动员在空中不论上升和下落过程，都受重力和阻力作用，都处于失重状态，正确，错误；在下落过程中，当重力与阻力等大时，速度最大，不一定是运动员与蹦床刚接触的瞬间，错误，从与蹦床接触到向下运动至最低点的过程中也可能一直减速，D 错误。13.C 解析：天平左右盘对物体和砝码的支持力总是同时增大或减小，所以天平总是保持平衡。 14、D解析：A、着地过程人做减速运动，加速度向上，处于超重状态，故 A 错误； B、设消防队员的重力为 G，地面对他双脚的平均作用力大小为 F根据动能定理，对全过程进行研究得：1220G hhFh（）-得到7FG，即在着地过程中地面对他双脚的平均作用力估计为自身所受重力的 6 倍，故 B 错误5C、由公式 v2=2as 可知在空中运动的加速度小于触地后重心下降过程中的加速度，C 错误； D、因两过程初末速度和相等，故平均速度大小相等；故 D 正确； 故选：D15.C 解析：图 1 是静止状态；图 2 加速上升，支持力大于重力；图 3 减速上升，支持力小于重力；图 4 加速下降，支持力小于重力；图 5 减速下降，支持力大于重力。故 C 正确。 二、计算题：二、计算题：1. 135.7N 解析：因为人落到离水面 28 m 处时弹性绳才绷紧，所以当他离水面 50 m 高度处时，他和他的安全帽都处于完全失重 状态，头部和安全帽之间无压力作用，他感觉不到安全帽有压力人下落到离水面 28 m 时的速度为2 12 ()vg Hh，所以12 ()2 10 (7628)m/s960m/svg Hh人在减速段的加速度2 221960m/s17.14m/s22 28vah人到离水面 15 m 左右的位置时，对安全帽由牛顿第二定律知Fmgma故5050N17.14N135.7N10GFGag