《2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 第23講 超重和失重加練半小時(shí) 教科版》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《2019高考物理一輪復(fù)習(xí) 第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 第23講 超重和失重加練半小時(shí) 教科版(6頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、
第23講 超重和失重
[方法點(diǎn)撥] (1)從受力的角度判斷,當(dāng)物體所受向上的拉力(或支持力)大于重力時(shí)物體處于超重狀態(tài),小于重力時(shí)處于失重狀態(tài),等于零時(shí)處于完全失重狀態(tài).(2)從加速度的角度判斷,當(dāng)物體具有向上的加速度時(shí)處于超重狀態(tài),具有向下的加速度時(shí)處于失重狀態(tài),向下的加速度為重力加速度時(shí)處于完全失重狀態(tài).
1.(多選)(2017·湖南衡陽(yáng)八中五模)如圖1所示,運(yùn)動(dòng)員“3m跳板跳水”運(yùn)動(dòng)的過(guò)程可簡(jiǎn)化為:運(yùn)動(dòng)員走上跳板,將跳板從水平位置B壓到最低點(diǎn)C,跳板又將運(yùn)動(dòng)員豎直向上彈到最高點(diǎn)A,然后運(yùn)動(dòng)員做自由落體運(yùn)動(dòng),豎直落入水中.跳板自身重力忽略不計(jì),則下列說(shuō)法正確的是( )
2、圖1
A.運(yùn)動(dòng)員向下運(yùn)動(dòng)(B→C)的過(guò)程中,先超重后失重,對(duì)跳板的壓力先減小后增大
B.運(yùn)動(dòng)員向下運(yùn)動(dòng)(B→C)的過(guò)程中,先失重后超重,對(duì)跳板的壓力一直增大
C.運(yùn)動(dòng)員向上運(yùn)動(dòng)(C→B)的過(guò)程中,先失重后超重,對(duì)跳板的壓力先增大后減小
D.運(yùn)動(dòng)員向上運(yùn)動(dòng)(B→A)的過(guò)程中,一直處于失重狀態(tài)
2.如圖2所示,一剛性正方體盒內(nèi)密封一小球,盒子六面均與小球相切,將其豎直向上拋出后,若空氣阻力與速度成正比,下列說(shuō)法正確的是( )
圖2
A.在上升和下降過(guò)程中,小球?qū)凶拥淖饔昧鶠榱?
B.在上升過(guò)程中,盒子底部對(duì)小球有向上的作用力
C.在下降過(guò)程中,盒子頂部對(duì)小球有向下的作用力
3、
D.在拋出點(diǎn),盒子上升時(shí)所受的阻力大于返回時(shí)所受的阻力
3.如圖3甲所示,是某人站在力傳感器上做下蹲、起跳動(dòng)作的示意圖,中間的“·”表示人的重心.圖乙是根據(jù)力傳感器采集到的數(shù)據(jù)畫(huà)出的力—時(shí)間圖像.兩圖中a~g各點(diǎn)均對(duì)應(yīng),其中有幾個(gè)點(diǎn)在圖甲中沒(méi)有畫(huà)出.取重力加速度g=10m/s2.根據(jù)圖像分析可知( )
圖3
A.人的重力為1500N
B.c點(diǎn)位置人處于超重狀態(tài)
C.e點(diǎn)位置人處于失重狀態(tài)
D.d點(diǎn)的加速度小于f點(diǎn)的加速度
4.(2017·四川綿陽(yáng)二診)2016年10月17日,我國(guó)用長(zhǎng)征二號(hào)FY11運(yùn)載火箭將“神舟十一號(hào)”飛船送入預(yù)定轉(zhuǎn)移軌道.關(guān)于火箭發(fā)射,下列說(shuō)法正
4、確的是( )
A.火箭剛離開(kāi)發(fā)射架時(shí),火箭處于失重狀態(tài)
B.火箭剛離開(kāi)發(fā)射架時(shí),火箭處于超重狀態(tài)
C.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
D.火箭發(fā)射時(shí),噴出的高速氣流對(duì)火箭的作用力小于火箭對(duì)氣流的作用力
5.(2017·河北邢臺(tái)模擬)在德國(guó)首都柏林舉行的世界田徑錦標(biāo)賽女子跳高決賽中,克羅地亞選手弗拉西奇以2.04m的成績(jī)獲得冠軍,如圖4所示.弗拉西奇的身高約為1.93m,忽略空氣阻力,g取10m/s2.則下列說(shuō)法正確的是( )
圖4
A.弗拉西奇在下降過(guò)程中處于完全失重狀態(tài)
B.弗拉西奇起跳以后在上升的過(guò)程中處于超重狀態(tài)
C.弗拉西奇起跳
5、時(shí)地面對(duì)她的支持力等于她所受的重力
D.弗拉西奇起跳時(shí)的初速度大約為3m/s
6.(2018·山東青島二中模擬)如圖5,質(zhì)量為M的纜車(chē)車(chē)廂通過(guò)懸臂固定懸掛在纜繩上,車(chē)廂水平底板上放置一質(zhì)量為m的貨物,在纜繩牽引下貨物隨車(chē)廂一起斜向上加速運(yùn)動(dòng).若運(yùn)動(dòng)過(guò)程中懸臂和車(chē)廂始終處于豎直方向,重力加速度大小為g,則( )
圖5
A.車(chē)廂對(duì)貨物的作用力大小等于mg
B.車(chē)廂對(duì)貨物的作用力方向平行于纜繩向上
C.懸臂對(duì)車(chē)廂的作用力大于(M+m)g
D.懸臂對(duì)車(chē)廂的作用力方向沿懸臂豎直向上
7.如圖6所示,質(zhì)量為M的木楔ABC靜置于粗糙水平面上,在斜面頂端將一質(zhì)量為m的物體,以一定的初速度
6、從A點(diǎn)沿平行于斜面的方向推出,物體m沿斜面向下做減速運(yùn)動(dòng),在減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的是( )
圖6
A.地面對(duì)木楔的支持力大于(M+m)g
B.地面對(duì)木楔的支持力小于(M+m)g
C.地面對(duì)木楔的支持力等于(M+m)g
D.地面對(duì)木楔的摩擦力為0
8.(2018·廣東東莞模擬)舉重運(yùn)動(dòng)員在地面上能舉起120kg的重物,而在運(yùn)動(dòng)著的升降機(jī)中卻只能舉起100kg的重物,求升降機(jī)運(yùn)動(dòng)的加速度;若在以2.5m/s2的加速度加速下降的升降機(jī)中,此運(yùn)動(dòng)員能舉起質(zhì)量多大的重物?(取g=10 m/s2)
答案精析
1.BD
2.D [由于受到空氣阻力,在
7、上升和下降過(guò)程中,小球和盒子的加速度均不等于重力加速度,小球?qū)凶拥淖饔昧粸榱?,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;在上升過(guò)程中,重力與阻力方向相同,加速度大小大于g,盒子頂部對(duì)小球有向下的作用力,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;在下降過(guò)程中,重力與阻力方向相反,加速度大小小于g,盒子底部對(duì)小球有向上的作用力,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;由功能關(guān)系可知,盒子上升時(shí)的速度大于返回到拋出點(diǎn)時(shí)的速度,根據(jù)題述,盒子所受空氣阻力與速度成正比,因此在拋出點(diǎn),盒子上升時(shí)所受的阻力大于返回時(shí)所受的阻力,選項(xiàng)D正確.]
3.B [由題圖甲、乙可知,人的重力等于500 N,質(zhì)量m=50 kg,b點(diǎn)位置人處于失重狀態(tài),c、d、e點(diǎn)位置人處于超重狀態(tài),選項(xiàng)A、C錯(cuò)誤,
8、B正確;d點(diǎn)位置力傳感器對(duì)人的支持力F最大,為1 500 N,由F-mg=ma可知,d點(diǎn)的加速度ad=20 m/s2,f點(diǎn)位置力傳感器對(duì)人的支持力為0N,由F-mg=ma可知,f點(diǎn)的加速度af=-10m/s2,故d點(diǎn)的加速度大于f點(diǎn)的加速度,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.]
4.B
5.A [在上升和下降過(guò)程中,弗拉西奇的加速度等于重力加速度,處于完全失重狀態(tài),選項(xiàng)A正確,B錯(cuò)誤;弗拉西奇起跳時(shí)地面對(duì)她的支持力大于她所受的重力,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;弗拉西奇在上升的過(guò)程中可近似認(rèn)為做豎直上拋運(yùn)動(dòng),由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v=2gh可得初速度v0==m/s≈4.6 m/s,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.]
6.C [貨物隨車(chē)廂一起斜向上加速運(yùn)動(dòng),
9、由牛頓第二定律可知車(chē)廂與貨物的重力和懸臂對(duì)車(chē)廂作用力的合力方向應(yīng)與加速度方向一致,故懸臂對(duì)車(chē)廂的作用力方向是斜向上的,選項(xiàng)D錯(cuò)誤;由于車(chē)廂和貨物在豎直方向有向上的分加速度,處于超重狀態(tài),故懸臂對(duì)車(chē)廂的作用力大于(M+m)g,選項(xiàng)C正確;同理,對(duì)車(chē)廂中貨物用隔離法分析可知,車(chē)廂對(duì)貨物的作用力大小大于mg,方向是斜向上的,但不平行于纜繩,選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤.]
7.A [物體m沿斜面向下做減速運(yùn)動(dòng),加速度方向沿斜面向上,則其沿豎直向上的方向有分量,物體與木楔組成的系統(tǒng)處于超重狀態(tài),故A正確,B、C錯(cuò)誤;物體加速度沿水平方向的分量向右,說(shuō)明地面對(duì)木楔的摩擦力方向水平向右,故D錯(cuò)誤.]
8.2m/s2,方向向上 160kg
解析 運(yùn)動(dòng)員在地面上能舉起m0=120kg的重物,
則運(yùn)動(dòng)員向上的最大支撐力F=m0g=1200N.
在運(yùn)動(dòng)著的升降機(jī)中只能舉起m1=100kg的重物,可見(jiàn)該重物處于超重狀態(tài),升降機(jī)應(yīng)具有向上的加速度,設(shè)此加速度為a1,對(duì)重物由牛頓第二定律得F-m1g=m1a1,解得a1=2m/s2.當(dāng)升降機(jī)以a2=2.5 m/s2的加速度加速下降時(shí),重物處于失重狀態(tài).設(shè)此時(shí)運(yùn)動(dòng)員能舉起的重物質(zhì)量為m2,對(duì)重物由牛頓第二定律得m2g-F=m2a2,解得m2=160kg.
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