（高中物理）超重与失重 瞬时问题.doc

3-3超重与失重瞬时问题一、选择题1．(·模拟)以下哪个说法是正确的()A．体操运发动双手握住单杠在空中不动时处于失重状态B．蹦床运发动在空中上升和下落过程中都处于失重状态C．举重运发动在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态D．游泳运发动仰卧在水面静止不动时处于失重状态[答案]B[解析]当物体的加速度方向向上时处于超重状态而加速度方向向下时处于失重状态．题中A、C、D选项中所描述的都是平衡状态B中上升和下落过程加速度均向下处于失重状态应选项B正确．2．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下列图．那以以下说法中正确的选项是()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[答案]C[解析]当电梯匀速运转时顾客只受两个力的作用即重力和支持力故A、B都不对；由受力分析可知加速时顾客对扶梯有水平向左的摩擦力故此时顾客对扶梯作用力的方向指向左下方而匀速时没有摩擦力此时方向竖直向下应选C.3．(·西城模拟)如下列图一人站在电梯中的体重计上随电梯一起运动．以下各种情况中体重计的示数最大的是()A．电梯匀减速上升加速度的大小为/s2B．电梯匀加速上升加速度的大小为/s2C．电梯匀减速下降加速度的大小为/s2D．电梯匀加速下降加速度的大小为/s2[答案]B[解析]当电梯匀减速上升或匀加速下降时电梯处于失重状态．设人受到体重计的支持力为FN体重计示数大小即为人对体重计的压力FN′.由牛顿第二、第三定律可得：mg－FN＝ma⇒FN＝FN′＝m(g－a)；当电梯匀加速上升或匀减速下降时电梯处于超重状态设人受到体重计的支持力为FN1人对体重计的压力FN1′由牛顿第二、第三定律可得：FN1－mg＝ma⇒FN1＝FN1′＝m(g＋a)代入具体数据可得B正确．4．(·模拟)如下列图A、B球的质量相等弹簧的质量不计倾角为θ的斜面光滑系统静止时弹簧与细线均平行于斜面在细线被烧断的瞬间以下说法正确的选项是()A．两个小球的瞬时加速度均沿斜面向下大小均为gsinθB．B球的受力情况未变瞬时加速度为零C．A球的瞬时加速度沿斜面向下大小为2gsinθD．弹簧有收缩的趋势B球的瞬时加速度向上A球的瞬时加速度向下瞬时加速度都不为零[答案]BC[解析]线烧断瞬间弹簧弹力与原来相等B球受力平衡aB＝0A球所受合力为mgsinθ＋kx＝2mgsinθ故aA＝2gsinθ.5．如下列图A为电磁铁、C为胶木秤盘A和C(包括支架)的总质量为m1B为铁片质量为m2整个装置用轻绳悬挂于O点当电磁铁通电铁片被吸引加速上升的过程中轻绳上拉力F的大小为()A．F＝m1gB．m1g<F<(m1＋m2)gC．F＝(m1＋m2)gD．F>(m1＋m2)g[答案]D[解析]对整体应用牛顿运动定律．取A、B、C为系统B向上加速整体处于超重状态F>(m1＋m2)g选D.m的物块受到水平恒力F的作用而运动在其正前方固定一个足够长的劲度系数为k的轻质弹簧如下列图．当物块与弹簧接触且向右运动的过程中以下说法正确的选项是()A．物块在接触弹簧的过程中一直做减速运动B．物块接触弹簧后先加速后减速当弹力等于F时其速度最大C．当弹簧处于压缩量最大时物块的加速度等于F/mD．当物块的速度为零时弹簧的压缩量等于F/k[答案]B[解析]物块接触弹簧后弹簧形变量逐渐增大开始一段时间弹力小于F所以物块会继续向右加速直到弹力等于F此时加速度为0但速度到达最大；物块继续向右运动弹簧形变量继续增大弹力大于F加速度方向变为向左开始减速直到速度为零故A错B对；由于无法得到物块接触弹簧时的速度弹簧的最大形变量无法得知故加速度不能确定故C错；物块速度为零时弹簧压缩量必大于F/k故D错．7.某同学为了研究超重和失重现象将重为50N的物体带进竖直升降的电梯中放置在压力传感器的水平载物面上．电梯由启动到停止的过程中测得压力(F)—时间(t)变化的图象如下列图．设在t1＝3s和t2＝8s时电梯的速度分别为v1和v2由此他做出判断()A．电梯在上升v1>v2B．电梯在上升v1<v2C．电梯在下降v1<v2D．电梯在下降v1>v2[答案]B[解析]在0～4s内F>mg故物体处于超重状态电梯具有向上的加速度电梯一定加速上升而且在t＝3s时电梯正在加速而t＝8s时的电梯的速度与电梯在t＝4s时的速度相等故有v1<v2所以只有B正确．8．(·苏北四市二调)在探究超重和失重规律时一位体重为G的同学站在一压力传感器上完成一次下蹲动作．传感器和计算机相连经计算机处理后得到压力F随时间t变化的图象那么