（高中物理）专题06超重和失重运动平衡问题.doc

专题06超重和失重运动平衡问题一．高考题1.〔·新课标理综〕拖把是由拖杆和拖把头构成的擦地工具〔如图〕。设拖把头的质量为m拖杆质量可以忽略；拖把头与地板之间的动摩擦因数为常数μ重力加速度为g某同学用该拖把在水平地板上拖地时沿拖杆方向推拖把拖杆与竖直方向的夹角为θ。假设拖把头在地板上匀速移动求推拖把的力的大小。设能使该拖把在地板上从静止刚好开始运动的水平推力与此时地板对拖把的正压力的比值为λ。存在一临界角θ0假设θ≤θ0那么不管沿拖杆方向的推力多大都不可能使拖把从静止开始运动。求这一临界角的正切tanθ0。2．〔19分〕〔·理综〕某校举行托乒乓球跑步比赛赛道为水平直道比赛距离为S。比赛时某同学将球置于球拍中心以大小为a的加速度从静止开始做匀加速直线运动当速度到达v0时再以v0做匀速直线运动跑至终点。整个过程中球一直保持在球拍中心不动。比赛中该同学在匀速直线运动阶段保持球拍的倾角为θ0如题25图所示。设球在运动中受到空气阻力大小与其速度大小成正比方向与运动方向相反不计球与球拍之间的摩擦球的质量为m重力加速度为g。〔1〕求空气阻力大小与球速大小的比例系数；〔2〕求在加速跑阶段球拍倾角随速度变化的关系式；〔3〕整个匀速跑阶段假设该同学速度仍为v0而球拍的倾角比θ0大了β并保持不变不计球在球拍上的移动引起的空气阻力变化为保证到达终点前球不从球拍上距离中心为r的下边沿掉落求β应满足的条件。二．模拟题1.游乐园中游客乘坐能加速或减速运动的升降机可以体会超重或失重的感觉。以下描述正确的选项是A．当升降机加速上升时游客是处在失重状态B．当升降机减速下降时游客是处在超重状态C．当升降机减速上升时游客是处在失重状态D．当升降机加速下降时游客是处在超重状态2.以下说法正确的选项是：游泳运发动漂浮在水面上属于失重状态举重运发动将350kg的杠铃举起时属于超重状态荡秋千是经过最低点人处于失重状态荡秋千是经过最高点人处于失重状态3.如下列图当小车水平向右加速运动时物块M相对车厢静止于车厢后竖直壁上当小车的加速度增大时M所受静摩擦力增大M对车厢壁的压力增大M仍相对于车厢静止M在竖直方向上所受合外力为零4．〔百所名校联考〕高层住宅与写字楼已成为城市中的亮丽风景电梯是高层住宅与写字楼必配的设施。某同学将一轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上弹簧下端悬挂一个小铁球如下列图。在电梯运行时该同学发现轻弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量小了这一现象说明〔〕A．电梯一定是在下降B．该同学可能处于超重状态C．电梯的加速度方向一定是向下D．该同学对电梯地板的压力小于其重力5．〔模拟〕一体重为500N的同学站在体重计上在升降机中研究超重与失重现象升降机在上升过程中经历了加速、匀速和减速三个阶段那么比较符合实际情况的体重计的示数依次应为A．520N、500N、480NB．480N、500N、520NC．480N、520N、500ND．500N、500N、500N5．答案：A解析：加速上升加速度方向向上超重体重计示数大于体重；匀速体重计的示数等于体重；减速上升加速度方向向下失重体重计示数小于体重所以选项A正确。6．〔模拟〕关于超重、失重现象的描述以下说法正确的选项是A．荡秋千时当秋千摆到最低位置时人处于失重状态图201v/m·s-1t/s51015202257．〔海淀模拟〕某同学站在电梯底板上利用速度传感器和计算机研究一观光电梯升降过程中的情况图2所示的v-t图象是计算机显示的观光电梯在某一段时间内速度变化的情况〔向上为正方向〕。根据图象提供的信息可以判断以下说法中正确的选项是〔〕A．在0～5s内观光电梯在加速上升该同学处于失重状态B．在5s～10s内该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力C．在10s～20s内观光电梯在加速下降该同学处于失重状态D．在20s～25s内观光电梯在加速下降该同学处于失重状态8．〔名校联考〕如下列图A、B两木块质量分别是mA、mB与水平地面的摩擦因数分别为μ1、μ2。两木块放在水平面上它们之间用细线相连两次连接情况中细线倾斜方向不同但倾角一样。先后用相同的水平力F拉着A、B一起匀速运动那么μ1、μ2之比是〔〕A．1∶1B．mA∶mBC．mB∶mAD．无法确定9.〔联考〕当物体从高空下落时空气阻力随速度的增大而增大因此经过一段距离后将匀速下落这个速度称为此物体下落的终极速度。球形物体速度不大时所受的空气阻力正比于速度v且正比于球半径r即阻力f=krvk是比例系数。对于常温下的空气比例系数k=×10-4Ns/m2。水的密度ρ×103kg/m3取重力加速度g=10m/s2。试求半径r=的球形雨滴在无风情况下的终极