6.超重与失重达标训练
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《超重和失重的练习》姓名学号班级1.在完全失重的状态下,下列物理仪器还能使用的是:( CD )A.天平 B.水银气压计 C.电流表 D.秒表2.跳水运动员从10 m跳台腾空跃起,先向上运动一段距离达到最高点后,再自由下落进入水池,不计空气阻力,关于运动员在空中上升过程和下落过程以下说法正确的有:( D )A.上升过程处于超重状态,下落过程处于失重状态B.上升过程处于失重状态,下落过程处于超重状态C.上升过程和下落过程均处于超重状态D.上升过程和下落过程均处于完全失重状态3.下列关于超重和失重的说法中,正确的是 ( D ) A.物体处于超重状态时,其重力增加了B.物体处于完全失重状态时,其重力为零C.物体处于超重或失重状态时,其惯性比物体处于静止状态时增加或减小了D.物体处于超重或失重状态时,其质量及受到的重力都没有变化4.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,调至平衡.如果①升降机匀加速上升,则天平右倾②升降机匀减速上升,则天平仍保持平衡③升降机匀加速下降,则天平左倾④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: ( C )A.①② B.③④ C.②④ D.①③5.原来做匀速直线运动的升降机内,有一被伸长的弹簧拉住的.具有一定质量的A物体A静止在地板上,如图4-20所示.现发现A突然被弹簧拉向右方,由此可判断,此时升降机的运动可能是: ( BC ) 图4-20A.加速上升 B.减速上升C.加速下降 D.减速下降6.如图4-17所示,试管中有一根弹簧,一个质量为m的小球压在弹簧上.开始时手握住试管处于静止状态,现在突然放手,则小球在开始阶段的运动,在地面上的人看来:( A )A.自由落体运动B.向上升起一定高度后落下C.向下做加速度小于g的运动D.向下做加速度大于g的运动图4-177.质量为m的物体放置在升降机内的台秤上,升降机以加速度a在竖直方向上做匀变速直线运动,若物体处于失重状态,则:( AB )A.升降机加速度的方向竖直向下B.台秤的示数减少maC.升降机一定向上运动.升降机一定做加速运动D.两物块同时竖直向上抛两物块叠放在一起,当把A、B8.如图1所示,A、B)),则:( CD 出时(不计空气阻力g 的加速度大于.BA.A的加速度小于g B B间的弹力为零B的加速度均为g D.A、C.A、静止时用手指堵住小孔不让它漏水,所示,一个盛水的容器底部有一小孔,9.如图2) ( D 假设容器在下述运动过程中始终保持竖直,且忽略空气阻力,则: A.容器自由下落时,小孔向下漏水 B.将容器竖直抛出,容器向上运动时,小孔向下漏水;容器向下运动时,小孔不向下漏水.将容器水平抛出,容器在运动过程中小孔向下漏水C .将容器斜向上抛出,容器在运动过程中小孔不会向下漏水D、直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,如图所示。
实蹲市安分阳光实验学校分层集训19 超重和失重 [合格达标练]题组一对超重、失重的理解及判断1.如图所示,某同学在体验超重和失重现象.下列说法中正确的是( ) A.学生缓慢站起来时,体重计示数大于学生的重力B.学生突然站起来开始一段较短时间内,体重计示数大于学生的重力C.学生开始直立,缓慢下蹬时,体重计示数小于学生的重力D.学生突然站起来开始一段较短时间内,体重计对学生的支持力大于学生对体重计的压力解析:学生缓慢站起来时,加速度为零,体重计示数于学生的重力;学生突然站起来时,加速度向上,处于超重状态,体重计示数大于学生的重力;学生缓慢下蹬时加速度为零,体重计示数于学生的重力;学生突然站起来时,体重计对学生的支持力大于学生的重力,但体重计对学生的支持力与学生对体重计的压力是一对作用力与反作用力,大小相.答案:B2.如图所示,金属小桶侧面有一小孔A,当桶内盛水时,水会从小孔A中流出.如果让装满水的小桶自由下落,不计空气阻力,则在小桶自由下落过程中( )A.水继续以相同的速度从小孔中喷出B.水不再从小孔喷出C.水将以更大的速度喷出D.水将以较小的速度喷出解析:水桶自由下落,处于完全失重状态,故其中的水也处于完全失重状态,对容器壁无压力,故水不会流出,选项B正确.答案:B3.(多选)“蹦极”是一项非常刺激的体育运动,某人身系弹性绳自高空中P点由静止开始下落,如图所示,a点是弹性绳的原长位置,c点是人所能到达的最低位置,b点是人静止悬挂时的平衡位置,则在人从P点下落到c点的过程中( )A.在Pa段,人做自由落体运动,处于完全失重状态B.在ab段,绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态C.在bc段,绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态D.在c点,人的速度为零,加速度也为零解析:人从P点下落到c点的过程中,在Pa段做自由落体运动,加速度为g,方向竖直向下;在ab段人做加速度逐渐减小的加速运动,加速度方向向下;在bc段,绳的拉力大于人的重力,人做加速度逐渐增大的减速运动,加速度方向向上.根据超重和失重的条件可知,选项A、B正确.。
超重和失重(1)1.在2008年北京奥运会上,比利时选手埃勒博第一跳轻松跃过2.05米的横杆,凭借这一成绩获得北京奥运会女子跳高冠军,假设埃勒博体重为m=50 kg.忽略空气阻力.g取10 m/s2,则下列说法正确的是( )A.埃勒博下降过程处于失重状态B.埃勒博起跳以后在上升过程处于超重状态C.埃勒博起跳时地面对她的支持力大于她的重力D.起跳以后上升过程和下降过程均处于失重状态2.某人站在升降机底板的台秤上,从台秤的示数看到自己的体重减轻20%,则升降机的运动情况是()以0.2g匀加速上升或以0.8g匀减速下降以0.2g匀减速上升或以0.8g匀加速下降以0.8g匀加速上升或以0.2g匀减速下降以0.8g匀减速上升或以0.2g匀加速下降3.某同学用一个空的“易拉罐”做实验,他在靠近罐底的侧面打一个小洞,用手指堵住洞口,向“易拉罐”里面注满水,再把它悬挂在电梯的天花板上。
当电梯静止时,他移开手指,水就从洞口喷射出来,在水未流完之前,电梯启动加速上升。
关于电梯启动前、后的两个瞬间水的喷射情况,下列说法中正确的是()A.电梯启动前后水的喷射速率不变 B.电梯启动后水不再从孔中喷出C.电梯启动后水的喷射速率突然变大 D.电梯启动后水的喷射速率突然变小4.在升降机内使用弹簧秤和天平测量物体重力和质量,正确的说法是()A.只有匀速运动时,弹簧秤测量的重力才是正确的B.只有匀速运动时,天平测量的质量才是正确的C.无论做什么运动,用弹簧秤测量的重力不正确D.无论做什么运动,用天平测量的质量是正确的5.在电梯内用弹簧秤测某物体的重力,在下列情况中,弹簧秤示数最小的是()A.电梯以2m/s2的加速度加速上升B.电梯以2.5m/s2的加速度减速上升C.电梯以3m/s2的加速度减速下降D.电梯以2m/s2的加速度加速下降6.电梯中的弹簧秤上挂着一个物体,可以使弹簧秤读数减小的情况有()A.电梯加速上升 B.电梯减速上升C.电梯减速下降 D.电梯加速下降7.正在向上运动的升降机底板上放一磅秤,磅秤上放一物体,当磅秤的读数大于物体真实重量时,升降机正在做()A.减速上升B.加速上升C.减速下降D.加速下降8.绕地球做圆周运动的人造卫星中,有一与内壁相接触的物体,这个物体()A.受到地球的吸引力和卫星内壁的支持力的作用B.受到地球的吸引力和向心力的作用C.物体处于失重状态,不受任何力的作用D.只受地球吸引力的作用9.电梯内的弹簧测力计上挂着一个物体,下列几种情况,弹簧秤示数最小的为:()A.电梯以2 m/s2的加速度加速上升 B.电梯以3 m/s2的加速度减速上升C.电梯以3 m/s2的加速度减速下降 D.电梯以2 .5m/s2的加速度加速下降10.关于超、失重,下列说法正确的是()A.物体超、失重是因为地球吸引异常引起的B.物体超重运动方向一定向上C.物体失重运动方向一定向下D.只要加速度的方向向上物体即处于超重参考答案:1.答案: ACD解析:上升和下降过程中,埃勒博只受到重力作用,加速度向下,均处于失重状态,A、D选项均正确B 选项错误;起跳时埃勒博向上加速,加速度向上,地面对她的支持力大于她的重力,C选项正确.2.答案: B3.答案: C解析:当电梯不动时,水只是在重力的重力的作用下流出,此时流出的水做的是自由落体运动,当电梯加速上升时,此时电梯处于超重状态,水受到的作用力也要变大,所以水的喷射速率会变大,所以C正确,ABD错误.故选C.4.答案: A解析:因为弹簧秤示数F满足关系:F=mg±ma,只有a=0时,F=mg,故选项A对.只要不是完全失重,天平所称出的就是物体的质量.在完全失重状态下,天平也无法测量物体质量.5.答案: B解析:设物体的质量为m.A.以物体为研究对象,设弹簧称的拉力大小为F1,由牛顿第二定律得:F1-mg=ma1,代入解得F1=12mB.以物体为研究对象,设弹簧称的拉力大小为F2,由牛顿第二定律得:mg-F2=ma2,代入解得F2=7.5mC.以物体为研究对象,设弹簧称的拉力大小为F3,由牛顿第二定律得:F3-mg=ma3,代入解得F3=13mD.以物体为研究对象,设弹簧称的拉力大小为F4,由牛顿第二定律得:mg-F4=ma4,代入解得F4=8m6.答案: AD7.答案: BC解析:由题题,磅秤的读数大于物体真实重量,说明物体对磅秤的压力大于物体的重力,升降机处于超重状态,根据牛顿第二定律得知,物体的加速度方向向上,而速度方向可能向上,也可能向下,则升降机可能加速上升,也可能减速下降.8.答案: D解析:由于飞船内的物体受到的万有引力充当向心力;故加速度竖直向下,处于完全失重状态;故人造卫星与内壁间没有相互挤压;故物体只受地球的吸引力9.答案: B10.答案: D解析:考点:超重和失重.分析:当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时,就说物体处于超重状态,此时有向上的加速度;当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时,就说物体处于失重状态,此时有向下的加速度;如果没有压力了,那么就是处于完全失重状态,此时向下加速度的大小为重力加速度g.重力没有变化.解答:解:A、超重、失重时,重力没有变化,是视重发生变化,不是因为地球吸引异常引起的.故A错误.B.超重是物体对支持物的压力增大,大于重力,加速度的方向向上,而速度的方向可能向下,如向下做减速运动的过程中.故B错误.C.失重时加速度方向向下,速度方向可能向上.故C错误.D.超重是物体对支持物的压力增大的现象,根据牛顿第二定律可知,超重时加速度的方向向上:N=mg+ma,支持力大于重力.故D正确.故选:D.点评:本题主要考查了对超重失重现象的理解,人处于超重或失重状态时,人的重力并没变,只是对支持物的压力变了.高考理综物理模拟试卷注意事项:1. 答题前,考生先将自己的姓名、准考证号填写清楚,将条形码准确粘贴在考生信息条形码粘贴区。
《超重和失重的练习》班级姓名学号1.在完全失重的状态下,下列物理仪器还能使用的是:( CD )A.天平 B.水银气压计 C.电流表D.秒表2.跳水运动员从10 m跳台腾空跃起,先向上运动一段距离达到最高点后,再自由下落进入水池,不计空气阻力,关于运动员在空中上升过程和下落过程以下说法正确的有:( D ) A.上升过程处于超重状态,下落过程处于失重状态B.上升过程处于失重状态,下落过程处于超重状态C.上升过程和下落过程均处于超重状态D.上升过程和下落过程均处于完全失重状态3.下列关于超重和失重的说法中,正确的是 ( D ) A.物体处于超重状态时,其重力增加了B.物体处于完全失重状态时,其重力为零C.物体处于超重或失重状态时,其惯性比物体处于静止状态时增加或减小了D.物体处于超重或失重状态时,其质量及受到的重力都没有变化4.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,调至平衡.如果①升降机匀加速上升,则天平右倾②升降机匀减速上升,则天平仍保持平衡③升降机匀加速下降,则天平左倾④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: ( C )A.①②B.③④C.②④D.①③5.原来做匀速直线运动的升降机内,有一被伸长的弹簧拉住的.具有一定质量的物体A静止在地板上,如图4-20所示.现发现A突然被弹簧拉向右方,由此可判断,此时升降机的运动可能是: ( BC )A.加速上升 B.减速上升C.加速下降 D.减速下降6.如图4-17所示,试管中有一根弹簧,一个质量为m的小球压在弹簧上.开始时手握住试管处于静止状态,现在突然放手,则小球在开始阶段的运动,在地面上的人看来:( A )A.自由落体运动B.向上升起一定高度后落下C.向下做加速度小于g的运动D.向下做加速度大于g的运动7.质量为m的物体放置在升降机内的台秤上,升降机以加速度a在竖直方向上做匀变速直线运动,若物体处于失重状态,则:( AB )A.升降机加速度的方向竖直向下B.台秤的示数减少maC.升降机一定向上运动D.升降机一定做加速运动图4-17A图4-208.如图1所示,A 、B 两物块叠放在一起,当把A 、B 两物块同时竖直向上抛出时(不计空气阻力),则:( CD )A .A 的加速度小于gB .B 的加速度大于gC .A 、B 的加速度均为gD .A 、B 间的弹力为零9.如图2所示,一个盛水的容器底部有一小孔,静止时用手指堵住小孔不让它漏水,假设容器在下述运动过程中始终保持竖直,且忽略空气阻力,则:( D )A .容器自由下落时,小孔向下漏水B .将容器竖直抛出,容器向上运动时,小孔向下漏水;容器向下运动时,小孔不向下漏水C .将容器水平抛出,容器在运动过程中小孔向下漏水D .将容器斜向上抛出,容器在运动过程中小孔不会向下漏水10、直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,如图所示。
第6节超重和失重必备知识基础练进阶训练第一层知识点一相关概念1.A.超重就是物体受到的重力增大了B.失重就是物体受到的重力减小了C.完全失重就是物体受到的重力为零D.无论超重、失重,物体受到的重力都不变2.下列关于超重与失重的说法正确的是( )A.游泳运动员仰卧在水面上静止不动时处于失重状态B.在超重现象中,物体的重力是增大的C.物体处于完全失重状态时,其重力一定为零D.如果物体处于失重状态,那么它必然有竖直向下的加速度(或加速度分量)3.(多选)小明站在电梯内的体重计上,电梯静止时体重计示数为50 kg,若电梯在竖直方向运动过程中,他看到体重计的示数为45 kg时,取重力加速度g=10 m/s2.下列说法中正确的是( )A.电梯可能在加速上升,加速度大小为9 m/s2B.电梯可能在加速下降,加速度大小为1 m/s2C.电梯可能在减速上升,加速度大小为1 m/s2D.电梯可能在减速下降,加速度大小为9 m/s24.如图所示,一容器中装满水,水中有一轻弹簧,其下端与容器相连,上端与一木球相连,关于此装置在下列运动情况中的说法,正确的是( )A.静止时弹簧处于原长B.整个装置自由下落时,由于浮力的作用,弹簧处于拉伸状态C.整个装置自由下落时,弹簧处于原长D.整个装置自由下落时,小球的重力消失知识点二超重和失重的比较5.我国长征火箭把载人神舟飞船送上太空的情景如图所示.宇航员在火箭发射与飞船回收的过程均要经受超重与失重的考验,下列说法正确的是( )A.火箭加速上升时,宇航员处于失重状态B.飞船加速下落时,宇航员处于失重状态C.飞船落地前减速,宇航员对座椅的压力小于其重力D.火箭上升的加速度逐渐减小时,宇航员对座椅的压力小于其重力6.(多选)某同学站在电梯底板上,如图所示的v-t图像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(竖直向上为正方向).根据图像提供的信息,可以判断下列说法中正确的是( )A.在5~10 s内,该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力B.在0~5 s内,观光电梯在加速上升,该同学处于失重状态C.在10~20 s内,该同学所受的支持力不变,该同学处于失重状态D.在20~25 s内,观光电梯在加速下降,该同学处于超重状态7.(多选)在升降机中,一个人站在磅秤上,发现自己的体重减轻了20%,于是他作出下列判断,其中正确的是( )A.升降机可能以0.8 g的加速度加速上升B.升降机可能以0.2 g的加速度加速下降C.升降机可能以0.2 g的加速度减速上升D.升降机可能以0.8 g的加速度减速下降8.如图所示是某同学站在压力传感器上做下蹲起立的动作时传感器记录的压力随时间变化的图线,纵坐标为压力,横坐标为时间.由图线可知,该同学的体重约为650 N,除此以外,还可以得到以下信息( )A.1 s时人处在下蹲的最低点B.2 s时人处于下蹲静止状态C.该同学做了2次下蹲—起立的动作D.下蹲过程中人始终处于失重状态关键能力综合练进阶训练第二层一、单项选择题1.(探究题)人在平地上静止站立时,受到的支持力等于人的重力.做原地纵跳时,在快速下蹲和蹬伸的过程中,人体受到的支持力发生变化(如图,G为重力,F为支持力).下列图像能正确反映该变化的是( )2.如图所示,小明在做双脚跳台阶的健身运动,若忽略空气阻力,则下列说法正确的是( )A.小明在下降过程中处于失重状态B.小明起跳以后在上升过程处于超重状态C.小明落地时地面对他的支持力小于他的重力D.起跳过程地面对小明的作用力就是他对地面的作用力3.(易错题)某人在地面上用弹簧测力计称得其体重为490 N.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,则电梯运行的v-t图像可能是(取电梯向上运动的方向为正)( )4.如图所示是某商场安装的智能化电动扶梯,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,那么下列说法中正确的是( )A.顾客始终受到静摩擦力的作用B.顾客受到的支持力总是大于重力C.扶梯对顾客作用力的方向先指向右上方,再竖直向上D.扶梯对顾客作用力的方向先指向左下方,再竖直向上二、多项选择题5.将一个小球竖直向上抛出,最终落回抛出点,若运动过程中所受空气阻力大小恒定,方向与运动方向相反.则上升过程与下降过程相比较,下列说法中正确的是( ) A.上升阶段加速度大B.落回抛出点时的速度大小与抛出时的速度大小相等C.下降阶段加速度逐渐增大D.下降阶段运动时间长6.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,如图所示,现发现A突然被弹簧拉向右方.由此判断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7.为了让乘客乘车更为舒适,某探究小组设计了一种新的车辆座椅,乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整,使座椅始终保持水平,如图所示.当此车减速上坡时,下列说法正确的是( )A .乘客受重力、支持力两个力的作用B .乘客受重力、支持力、摩擦力三个力的作用C .乘客处于超重状态D .乘客受到摩擦力的方向水平向左8.(易错题)在空军演习中,某空降兵从悬停的飞机上跳下,经10 s 后打开降落伞,他从跳离飞机到落地的过程中,沿竖直方向运动的v -t 图像如图所示,下列说法正确的是( )A .0~10 s 内空降兵处于超重状态B .0~10 s 内空降兵和伞整体所受空气阻力越来越大C .10~15 s 空降兵和伞整体所受重力小于空气阻力D .10~15 s 内空降兵的平均速度等于v 1+v 22三、计算题9.一个质量是60 kg 的人站在升降机的地板上,升降机的顶部悬挂着一个弹簧测力计,弹簧测力计下面挂着一个质量是50 kg 的物体.当升降机向上运动时,该人看到弹簧测力计的示数为400 N ,求此时人对升降机地板的压力.(g 取10 m /s 2)学科素养升级练 进阶训练第三层1.如图为“中国新歌声”娱乐节目所设计的“导师战车”,战车可以在倾斜直轨道上运动,当坐在战车中的导师按下按钮,战车就由静止开始沿长10米的斜面冲到学员面前,最终刚好停在斜面的底端,此过程历时约4秒.在战车运动过程中,下列说法正确的是( ) A.战车在运动过程中导师处于失重状态B.战车在运动过程中所受外力始终不变C.战车在倾斜导轨上做匀变速直线运动D.根据题中信息可以估算导师运动的平均速度2.如图所示,一只小鸟刚飞落在一棵细树枝上时,会随细树枝上下晃动,仅考虑竖直方向的运动,则小鸟从最低点运动到最高点的过程中( )A.一直处于超重状态B.一直处于失重状态C.先超重后失重D.先失重后超重3.(学术情境)在2018年8月雅加达亚运会上,中国选手谢思埸在男子3米板跳水决赛中夺冠,实现中国队在该项目中的12连冠.则谢思埸( )A.在起跳加速上升过程中对跳板的压力大于跳板对他的支持力B.在起跳加速上升过程中对跳板的压力大于他的重力C.在离开跳板后的上升过程中处于失重状态D.在入水前的下降过程中处于超重状态4.(科技航天情境)情境:随着航空技术的发展,飞机的性能越来越好,起飞的跑道要求也是越来越短,有的还可以垂直起降.为了研究在失重情况下的实验,飞行员将飞机开到高空后,让其自由下落,模拟一种无“重力”(完全失重状态)的环境,以供研究人员进行科学实验.每次下降过程可以获得持续30秒之久的“零重力”状态,以便研究人员进行不受重力影响的实验,而研究人员站在飞机的水平底板上所能承受的最大支持力为重力的2.5倍.为安全起见,实验时飞机高度不得低于800 m.问题:飞机的飞行高度至少为多少?5.一种巨型娱乐器械由升降机送到离地面75 m的高处,然后让座舱自由落下,不计空气阻力.落到离地面30 m高时,制动系统开始启动,座舱均匀减速,到地面时刚好停下.若座舱中某人用手托着m=5 kg的铅球,取g=10 m/s2,试求:(1)从开始下落到最后着地经历的总时间;(2)当座舱落到离地面35 m的位置时,手对球的支持力是多少;(3)当座舱落到离地面15 m的位置时,球对手的压力大小.6.摩天大楼中一部直通高层的客运电梯,行程超过百米.电梯的简化模型如图甲所示.考虑安全、舒适、省时等因素,电梯的加速度a是随时间t变化的.已知电梯在t=0时由静止开始上升,a-t图像如图乙所示,取向上为正方向,电梯总质量m=2.0×103kg.忽略一切阻力,重力加速度g取10 m/s2.(1)求电梯在上升过程中受到的最大拉力F 1和最小拉力F 2;(2)类比是一种常用的研究方法,对于直线运动,教科书中讲解了由v -t 图像求位移的方法,请你借鉴此方法,对比加速度和速度的定义,根据图乙所示a -t 图像,回答下列问题:①求电梯在第1 s 内的速度改变量Δv 1的大小和第2 s 末的速率v 2;②写出电梯在第1 s 内的加速度与时间的关系式、速度与时间的关系式.第6节 超重和失重必备知识基础练1.解析:超重、失重时,物体的重力没有变化,是视重发生变化,故A 、B 、C 错误,D 正确. 答案:D2.解析:物体处于失重状态时,物体的加速度向下或有向下的加速度分量,选项D 正确;游泳运动员处于静止状态,合力为零,既不失重,也不超重,选项A 错误;不管是超重还是失重,物体所受的重力是不变的,选项B 、C 错误.答案:D3.解析:小明的质量为50 kg,体重计的示数为45 kg,说明电梯处于失重状态,有向下的加速度,运动情况可能为:向下加速或向上减速;小明受支持力和重力,由牛顿第二定律可知其加速度为a =mg -N m =50×10-45×1050m/s 2=1 m/s 2.故B 、C 正确,A 、D 错误. 答案:BC4.解析:整个装置静止时,小球受重力、浮力和弹簧拉力处于平衡状态,此时弹簧处于伸长状态;当整个装置自由下落时,处于完全失重状态,浮力消失,重力和弹簧拉力不会消失,小球在重力和弹簧拉力的作用下,竖直向下做加速度减小的加速运动,当加速度减小到g 后,弹簧拉力为零,形变量为零,弹簧恢复到原长状态,故C 正确.答案:C5.解析:只要火箭或飞船的加速度竖直向上,宇航员就处于超重状态;加速度竖直向下,宇航员就处于失重状态,选项A 、C 、D 错误,B 正确.答案:B6.解析:由图知,在5~10 s 内电梯做匀速直线运动,该同学处于平衡状态,对电梯底板的压力等于重力,选项A 正确;在0~5 s 内,电梯加速上升,该同学处于超重状态,选项B 错误;在10~25 s 内,电梯做匀变速直线运动,加速度方向与正方向相反,即加速度竖直向下,该同学处于失重状态,该时间内支持力大小不变,选项C 正确,选项D 错误.答案:AC7.解析:若a =0.8 g ,方向竖直向上,由牛顿第二定律有F -mg =ma 得F =1.8 mg ,其中F 为人的视重,即人此时处于超重状态,A 、D 错误;若a =0.2 g ,方向竖直向下,根据牛顿第二定律有mg -F ′=ma ,得F ′=0.8 mg ,人的视重比实际重力小mg -F ′mg×100%=20%,B 、C 正确. 答案:BC8.解析:人下蹲动作分别有失重和超重两个过程,先是加速下降失重,到达一个最大速度后再减速下降超重,对应先失重再超重,到达最低点后处于平衡状态,由图可知,t =1 s 时人仍然加速下降,选项A 错误;由图可知在t =2 s 时刻人处于下蹲静止状态,选项B 正确;人下蹲动作分别有失重和超重两个过程,先是加速下降失重,到达一个最大速度后再减速下降超重,对应先失重再超重,起立对应先超重再失重,对应图像可知,该同学做了一次下蹲—起立的动作,选项C 错误;结合A 的分析可知,下蹲过程先失重后超重,选项D 错误.答案:B 关键能力综合练1.解析:人在地面上静止站立时,受到的支持力等于他的重力.在快速下蹲时人先向下加速后向下减速到达最低点,故先具有向下的加速度后具有向上的加速度,则人先处于失重状态后处于超重状态,受到的支持力先减小后增大,到达最低点时,支持力大于重力;在人蹬伸的过程中,从最低点到达重力与地面支持力相等位置的过程中,人一直具有向上的加速度,一直处于超重状态,人从受力平衡点继续上升时支持力减小,人完全离开地面时支持力减小到零,故D 选项符合题意.答案:D2.解析:超重失重要看加速度方向,若加速度方向向上即为超重,若加速度方向向下即为失重.小明在下降过程中因加速度向下,故失重,A 正确;起跳以后的上升过程中加速度也向下,也是失重,B 错误;小明落地时减速下降,加速度向上,是超重,支持力大于重力,C 错误;起跳过程中地面对小明的作用力与他对地面的作用力是一对作用力与反作用力,不是同一个力,D错误.答案:A3.解析:t 0~t 1时间段内,人失重,应向上减速或向下加速,B 、C 错误;t 1~t 2时间段内,人匀速或静止;t 1~t 3时间段内,人超重,应向上加速或向下减速,A 正确,D 错误.答案:A4.解析:顾客在匀速运动阶段,加速度为零,合力为零,顾客只受重力和支持力两个力,重力等于支持力,选项A 、B 错误;匀加速运动阶段,电梯对顾客的支持力竖直向上,静摩擦力水平向右,两者合力指向右侧斜上方.匀速运动阶段,电梯对顾客的支持力竖直向上,选项C 正确,D 错误.答案:C5.解析:上升过程中,小球受重力和空气阻力,方向均向下,由牛顿第二定律可知a 1=mg +f m ,下落过程中,重力向下,阻力方向向上,同理可得a 2=mg -f m,故a 1>a 2,故A 项正确.由题意可知,上升过程和下落过程的位移相等,根据匀变速直线运动速度与位移的关系可知v 2=2ah ,因为加速度不相等,所以速度大小不相等,根据位移与时间关系可知h =12at 2,可得t =2h a ,因为上升过程的加速度大,则上升过程所用时间短,故B 项错误,D 项正确,因为mg 、f 大小恒定,故C 项错误.答案:AD6.解析:当升降机静止时,地板给物体A 的静摩擦力与弹簧的弹力平衡,且该静摩擦力小于或等于最大静摩擦力.当物体A 对地板的压力变小时,最大静摩擦变小,当最大静摩擦小于弹簧对物体A 的拉力时,物体A 就会被弹簧拉动,此时升降机处于失重状态,即升降机具有向下的加速度.四个选项中B 、C 两种情况电梯的加速度是向下的,所以BC 正确.答案:BC7.解析:当此车减速上坡时,乘客受竖直向下的重力和竖直向上的支持力,由于乘客加速度沿斜坡向下,有水平向左的分加速度,根据牛顿第二定律知乘客必定受到水平向左的静摩擦力,所以乘客受重力、支持力、水平向左的静摩擦力三个力的作用.故A 错误,B 、D 正确.乘客的加速度沿斜坡向下,具有竖直向下的分加速度,所以乘客处于失重状态,故C 错误.答案:BD8.解析:由题图可知,前10 s 内空降兵做加速度减小的加速运动,加速度向下,处于失重状态,故A 错误;根据mg -f =ma 可知,加速度减小,表明空气阻力逐渐变大,故B 正确;10~15 s 内空降兵的速度在减小,加速度向上,空降兵和伞整体所受重力小于空气阻力,故C 正确;在10~15 s 内若空降兵匀减速下降,可知平均速度等于v 1+v 22,由在v -t 图像中,图线与t 轴所围面积表示位移可知此段时间空降兵的位移小于匀减速下降的位移,可知平均速度小于v 1+v 22,故D 错误.答案:BC易错分析:超重的本质是物体具有向上的加速度,失重的本质是物体具有向下的加速度,不是物体的重力增大或者减小.完全失重时物体不再对与它接触的物体产生压力的效果,但不是物体不受重力. 9.解析:以物体为研究对象,受力分析如右图所示,选取向上的方向为正方向,由牛顿第二定律得:F T -mg =ma ,a =F T -mg m =400-50×1050m/s 2=-2 m/s 2再以人为研究对象,他受到向下的重力m 人g 和地板的支持力F N ,由牛顿第二定律得:F N -m 人g =m 人a ,F N =m 人a +m 人g =m 人(g +a )=60×(10-2) N =480 N由牛顿第三定律可知,人对升降机地板的压力为480 N,方向竖直向下.答案:480 N,方向竖直向下学科素养升级练1.解析:战车由静止开始沿长10米的斜面冲到学员面前,最终刚好停在斜面的底端,此过程先加速后减速,先失重后超重,A 错误;战车运动过程中先加速后减速,做变加速直线运动,加速度发生变化,所以合外力是变力,B 、C 错误;根据题中信息可以估算导师运动的平均速度为2.5 m/s,D 正确.答案:D2.解析:小鸟竖直方向向上先做加速运动后做减速运动,加速度先向上后向下,则该过程小鸟先处于超重状态,后处于失重状态.故ABD 错误,C 正确.答案:C3.解析:跳板的压力和板对他的支持力是作用力和反作用力,二者大小一定相等,故A 错误;在起跳加速上升过程中,人向上加速,故人受跳板的支持力大于他的重力,故人对跳板的压力大于人的重力,故B 正确;在离开跳板后的上升过程中加速度向下,故人处于失重状态,故C 错误;在入水下降过程中,加速度向下,故处于失重状态,故D 错误.答案:B4.解析:前30秒飞机做自由落体运动,解得下降高度h 1=12gt 21=4 500 m 此时v =gt 1=300 m/s接着要做匀减速运动,而研究人员站在飞机的水平底板上所能承受的最大支持力为重力的2.5倍根据牛顿第二定律,有:N -mg =ma所以最大a =1.5g =15 m/s 2又下降高度:h 2=v 22a =30022×15m =3 000 m 为安全起见,实验时飞机高度不得低于800米,得总高度为H =3 000 m +4 500 m +800 m =8 300 m答案:8 300 m5.解析:(1)由题意可知,座舱先自由下落h 1=75 m -30 m =45 m由h 1=12gt 21得t 1= 2h 1g =3 s下落45 m 时的速度v 1=gt 1=30 m/s减速过程中的平均速度v 2=v 12=15 m/s 令h 2=30 m,减速时间t 2=h 2v 2=2 s 总时间t =t 1+t 2=5 s(2)离地面35 m 时,座舱自由下落,处于完全失重状态,所以手对球的支持力为零(3)减速过程中加速度的大小 a =v 1t 2=15 m/s 2 根据牛顿第二定律有F N -mg =ma解得F N =125 N根据牛顿第三定律可知,球对手的压力大小为125 N答案:(1)5 s (2)0 (3)125 N6.解析:(1)由牛顿第二定律有F-mg=ma,由a-t图像可知,F1和F2对应的加速度分别是a1=1.0 m/s2、a2=-1.0 m/s2,F1=m(g+a1)=2.0×103×(10+1.0) N=2.2×104 NF2=m(g+a2)=2.0×103×(10-1.0) N=1.8×104 N.(2)①类比可得,所求速度变化量等于第1 s内a-t图线与横轴围成的面积,即Δv1=0.50 m/s,同理第2 s内速度变化量Δv2=v2-v0=1.0 m/s,v0=0,第2 s末的速率v2=1.5 m/s.②由a-t图像可知,第1 s内的加速度与时间的关系式、速度与时间的关系式分别为a=1.0t(m/s2)v=0.5t2(m/s).答案:(1)2.2×104 N 1.8×104 N (2)①0.50 m/s 1.5 m/s ②见解析。
超重和失重练习一、选择题(本题共9小题.在每小题给出的四个选项中,至少有一个选项符合题目要求,全选对的得7分,选对但不全的得4分,有选错的得0分) 1.下列说法中正确的是 ( ) A .只有正在向上运动的物体,才有可能处于超重状态 B .超重就是物体所受的重力增加C .物体处于超重状态时,地球对它的引力变大D .超重时物体所受的重力不变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,如图3-2 -19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 3.如图3-2-20是我国“美男子”长征火箭把载人神舟飞船送上 太空的情景.宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超 重与失重的考验,下列说法正确的是 ( ) A .火箭加速上升时,宇航员处于失重状态 B .飞船加速下落时,宇航员处于失重状态C .飞船落地前减速,宇航员对座椅的压力大于其重力D .火箭上升的加速度逐渐减小时,宇航员对座椅的压力小于其重力4.(2011·深圳调研)用40 N 的水平力F 拉一个静止在光滑水平面上、质量为20 kg 的物体,力F 作用3 s 后撤去,则第5 s 末物体的速度和加速度的大小分别是 ( ) A .v =6 m/s ,a =0 B .v =10 m/s ,a =2 m/s 2 C .v =6 m/s ,a =2 m/s 2 D .v =10 m/s ,a =0 5.如图3-2-21所示,四个质量、形状相同的斜面体放在粗糙的水平面上,将四个质量相同的物块放在斜面顶端,因四个物块运动情况不同,物块与斜面的摩擦力不同,a 物块匀加速下滑,b 物块匀速下滑,c 物块匀减速下滑,d 物块静止在斜面上,四种情况斜面体均保持静止,四种情况下斜面体对地面的压力依次为F 1、F 2、F 3、F 4.则它们的大小关系是 ( )图3-2-19图3-2-20图3-2-21A .F 1=F 2=F 3=F 4B .F 1>F 2>F 3>F 4C .F 1<F 2=F 4<F 3D .F 1=F 3<F 2<F 4 6.(2010·山东理综,16)如图3-2-22所示,物体沿斜面由静止滑下, 在水平面上滑行一段距离后停止,物体与斜面和水平面间的动摩擦 因数相同,斜面与水平面平滑连接.下图中v 、a 、F f 和x 分别表示物体速度大小、加速度大小、摩擦力大小和路程.下图中正确的是( )7.我国道路安全部门规定,在高速公路上行驶的汽车最大速度为120 km/h ,交通部门提供下列资料: 资料一:驾驶员的反应时间:0.3~0.6 s 资料二:各种路面与轮胎之间的动摩擦因数根据以上资料,通过计算判断汽车行驶在高速公路上两车间的安全距离最接近 ( ) A .100 m B .200 m C .300 m D .400 m8.如图3-2-23所示,A 、B 两物体叠放在光滑水平面上,对物体A 施加一水平力F ,F —t 图象如图3-2-24所示,两物体在力F 作用下由静止开始运动,且始终相对静止,规定水平向右为正方向,则下列说法正确的是 ( )图3-2-23 图3-2-24 A .两物体在4 s 时改变运动方向B .在1 s ~3 s 时间内两物体间摩擦力为零C .6 s 时两物体的速度为零图3-2-22D .B 物体所受的摩擦力方向始终与力F 的方向相同 9.质量为m 0=20 kg 、长为L =5 m 的木板放在水平面上, 木板与水平面的动摩擦因数为μ1=0.15.将质量m =10 kg 的小木块(可视为质点),以v 0=4 m/s 的速度从木板的左端 被水平抛射到木板上(如图3-2-25所示),小木块与木板面 的动摩擦因数为μ2=0.4(最大静摩擦力等于滑动摩擦力,g =10 m/s 2).则以下判断中正确的是 ( ) A .木板一定静止不动,小木块不能滑出木板 B .木板一定静止不动,小木块能滑出木板 C .木板一定向右滑动,小木块不能滑出木板 D .木板一定向右滑动,小木块能滑出木板 二、非选择题10.(12分)如图3-2-26所示,水平面上放有质量均为m =1 kg 的物块A 和B (均视为质点),A 、B 与地面的动摩擦因数分别为μ1= 0.4和μ2=0.1,相距l =0.75 m .现给物块A 一初速度使之向物块B 运动,与此同时给物块B 一个F =3 N 水平向右的力使其由静止开始 运动,经过一段时间A 恰好能追上B .g =10 m/s 2.求: (1)物块B 运动的加速度大小; (2)物块A 初速度大小.图3-2-25图3-2-2611.(13分)一质量m=0.5 kg的滑块以一定的初速度冲上一倾角为30°足够长的斜面,某同学利用DIS实验系统测出了滑块冲上斜面过程中多个时刻的瞬时速度,如图3-2-27所示为通过计算机绘制出的滑块上滑过程的v-t图象(g取10 m/s2).求:(1)滑块冲上斜面过程中加速度的大小;图3-2-27(2)滑块与斜面间的动摩擦因数;(3)判断滑块最后能否返回斜面底端.若能返回,求出滑块返回斜面底端时的动能;若不能返回,求出滑块所停位置.12.(12分)某科研单位设计了一空间飞行器,飞行器从地面起飞时,发动机提供的动力方向与水平方向夹角α=60°,使飞行器恰好与水平方向成θ=30°角的直线斜向右上方匀加速飞行,经时间t后,将动力的方向沿逆时针旋转60°同时适当调节其大小,使飞行器依然可以沿原方向匀减速飞行,飞行器所受空气阻力不计,求:(1)t时刻飞行器的速率;(2)整个过程中飞行器离地面的最大高度.答案:1、D 2、C 3、BC 4、A 5、C 6、C 7、B 8、D 9、A 10、(1)2 m/s 2(2)3 m/s 11、(1)12 m/s 2(2)0.81 (3)不能 距底端1.5 m 处停止 12、(1)gt (2)3gt 24。
超重和失重当物体的加速度向上时,物体对支持物的压力大于物体的重力,这种现象叫做超重现象.当物体的加速度向下时,物体对支持物的压力小于物体的重力,这种现象叫失重现象.特别的,当物体向下的加速度为g 时,物体对支持物的压力变为零,这种状态叫完全失重状态.对超重和失重的理解应当注意以下几点:(1)物体处于超重或失重状态时,物体的重力始终存在,大小也没有变化.(2)发生超重或失重现象与物体的速度无关,只决定于加速度的方向.(3)在完全失重的状态下,平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失,如单摆停摆、天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生向下的压强等。
在连接体问题中,如果不要求知道各个运动物体之间的相互作用力,并且各个物体具有大小和方向都相同的加速度,就可以把它们看成一个整体(当成一个质点).整体法:如图3-2-1,物块b 沿静止的粗糙斜面a 匀速下滑,判断地面与斜面间有无摩擦力.由于系统处于平衡状态,系统的重力与地面对它们的支持力平衡,水平方向无其他外力,故在水平方向不存在相对运动的趋势,系统和水平面之间就不存在静摩擦力.1.下列关于超重和失重的说法中,正确的是( )A.物体处于超重状态时,其重力增加了B.物体处于完全失重状态时,其重力为零C.物体处于超重或失重状态时,其惯性比物体处于静止状态时增加或减小了D.物体处于超重或失重状态时,其质量及受到的重力都没有变化2.容器内盛有部分水,现将容器竖直向上抛出,设容器在上抛过程中不发生翻转,那么下列说法中正确的是( )A.上升过程中水对容器底面的压力逐渐增大B.下降过程中水对容器底面的压力逐渐减小C.在最高点水对容器底面的压力大小等于水的重力大小D.整个过程中对容器底面都没有压力3.在一个封闭装置中,用弹簧称一物体的重力,如果读数与物体重力相比有下列偏差,则以下判断中正确的是( )A.若读数偏大,则装置一定是在向上做加速运动B.若读数偏小,则装置一定是在向下做加速运动C.若读数为零,则装置一定是在向下做加速度为g 的加速运动D.若读数为零,则装置可能静止,也可能是在向上或向下做匀速运动4.电梯内有一个质量为m 的物体用细线挂在电梯天花板上.当电梯以 g/3 的加速度竖直加速下降时,细线对物体的拉力为( ) A.32 mg B.31 mg C.34 mg D.mg5.升降机地板上放一个弹簧秤,盘中放一质量为m 的物体,当秤的读数为0.8mg 时,升降机的运动可能是( )A.加速上升B.加速下降C.减速上升D.减速下降6.如图所示,试管中有一根弹簧,一个质量为m 的小球压在弹簧上.开始时手握住试管处于静止状态,现在突然放手,则小球在开始阶段的运动,在地面上的人看来是( )A.自由落体运动B.向上升起一定高度后落下C.向下做加速度小于g的运动D.向下做加速度大于g的运动7.某人在地面上最多能举起质量为60kg的物体;而在一个加速下降的电梯里,此人最多能举起质量为80kg的物体,则此时电梯的加速度应为 m/s2;若电梯以5m/s2的加速度上升,则此人在电梯中最多能举起质量为 kg的物体(g=10m/s2).8.如图所示的装置以加速度2m/s2竖直上升时,装置中斜面体的倾角α=37°.质量为10kg的小球对斜面的压力是 N;对竖直板的压力是 N9.如图所示,固定在地面上的斜面体B,质量为M,与水平方向的夹角为α,物体A的质量为m,A与B之间无摩擦,当A以初速度v0沿斜面向上滑动时,B对地面的压力多大?10、一位同学的家在一座25层的高楼内,他每天乘电梯上楼,经过多次仔细观察和反复测量,他发现电梯启动后的运动速度符合如图3-2-2所示的规律,他就根据这一特点在电梯内用台秤、重物和停表测量这座楼房的高度.他将台秤放在电梯内,将重物放在台秤的托盘上,电梯从第一层开始启动,经过不间断地运行,最后停在最高层.在整个过程中,他记录了台秤在不同时间段内的示数,记录的数据如下表所示.但由于0~3.0 s段的时间太短,他没有来得及将台秤的示数记录下来.假设在每个时间段内台秤的示数都是稳定的。
本文将会探讨超重和失重的实战应用教案,介绍相关的理论知识和实践技能,让大家了解如何在实际生活与工作中运用超重和失重的技术。
一、理论知识1.超重和失重的含义超重和失重都是空间中的特殊状态。
超重指的是受到超过重力的约束,体验到的加速度大于 1G,而失重则是当物体受到的加速度为零时,即重力和惯性力抵消时,会有一种轻飘的感觉。
在实际生活和工作中,人们可以运用这种特殊状态进行一些特殊的表演和活动。
2.超重和失重的应用领域超重和失重的应用领域非常广泛。
在娱乐和体育方面,超重和失重,可以用于游乐园的模拟环境中,模拟太空探险、NASA宇航员训练等活动。
超重和失重也可以应用于影视拍摄中,例如《星球大战》和《逃出绝命镇》等影片,都使用了失重效果。
在航空航天领域,超重和失重也可以用来帮助宇航员训练,在卫星制造中,超重和失重也可以用来测试卫星的稳定性。
二、实践技能1.超重和失重的训练进行超重和失重训练的目的是帮助人们适应这种特殊状态,提高身体的耐受性和控制能力。
超重和失重的训练方法主要有以下几种:(1)重物训练法:利用引力和重力,通过负重器械,进行负重训练,以增加自身负载,提高身体的负荷承受能力。
(2)模拟失重训练法:通过深入了解失重环境和特点,使用模拟装置进行体验式能力提升和失重时间的增加。
(3)仿真训练法:在重力环境内,模拟失重的情况,通过全面的三维模拟技术,可以让人们身临其境地感受失重的效果。
2.超重和失重的实践应用在实际应用过程中,超重和失重可以用于以下几个方面:(1)影视及舞台表演:利用特殊效果和技术手段,模拟出超重和失重的效果,为影视表演和舞台表演增添生动的色彩和意境。
(2)太空科技开发:超重和失重可以被用于测试卫星稳定性等领域中,通过模拟出太空环境进行实验,发展更先进的空间技术。
(3)体育竞技:超重和失重是最具特殊性的竞技形式之一,例如游泳、跳水等,通过贡献出自己的力量,创造更加出色的表现。
(4)宇航员训练:宇航员需要在失重环境中完成各种活动,失重和超重的训练是必不可少的一环,可以提高宇航员的身体素质和调节能力。
超重失重练习题导语:超重失重是指在某些特定的环境下,人体所受到的重力相对于地球表面重力而言被大幅度减小,从而使人感受到失重状态。
这种状态常常出现在宇航员在太空中进行活动时,对于他们来说,超重失重练习是必不可少的。
本文将介绍一些超重失重练习题,帮助您更好地了解、体验超重失重的感觉,并为您提供一些锻炼身体的方法。
练习题一:跳跃超重失重状态下,人体所受到的重力较小,因此在这个状态下跳跃会感到非常轻盈。
在家中可尝试进行以下练习:1. 跳绳:拿起跳绳,兴致勃勃地开始跳跃,感受跳跃时的轻盈感觉。
2. 弹跳:在柔软的床上或橡胶跳板上进行弹跳训练,注重保持平衡和节奏。
练习题二:平衡训练在超重失重状态下,人体的平衡感会发生变化。
以下练习可以帮助您提升平衡能力:1. 单脚站立:将一个脚抬起,双臂伸直,保持平衡,逐渐延长单脚站立时间。
2. 平衡板练习:使用平衡板进行训练,先从简单的静态平衡开始,然后逐渐尝试动态平衡练习。
练习题三:手眼协调在超重失重状态下,手眼协调能力和反应速度会有所改变。
以下练习对于提升手眼协调能力非常有效:1. 抛接球:找一个小球,抛起后用另一只手迅速接住,不断重复,可以逐渐增加抛接球的难度和速度。
2. 连环画:在纸上画上一些圆圈,用不同颜色的笔在圆圈上做出连线。
注重迅速、准确地完成连线,锻炼手眼协调和反应能力。
练习题四:柔韧性训练在超重失重状态下,身体的柔韧性可能会受到一定程度的影响。
以下练习可以帮助您提高身体柔韧度:1. 前屈伸展:双腿伸直并并拢,用双手触碰脚尖。
逐渐增加伸展距离和时间。
2. 瑜伽练习:尝试一些瑜伽的姿势,如猫式、下犬式等,可以有效地增强身体的柔韧性。
练习题五:核心训练在超重失重状态下,身体的核心肌群的稳定性非常重要。
以下练习可以帮助您加强核心肌群:1. 仰卧起坐:躺在地板上,双腿弯曲,双手放在胸前,用腹肌的力量抬起上身,再缓慢放下。
2. 平板支撑:身体平躺在地板上,双臂伸直撑地,整个身体保持一条直线,保持这个位姿一段时间。
6.超重与失重
(本栏目内容,学生用书中以活页形式分册装订成册!) 1.某同学放学回家时,需乘坐电梯从1楼到20楼,若已知电梯在运行过程中分加速、匀速和减速三个阶段,关于这三个运行阶段下列说法正确的是( )
A.加速阶段,人处于超重状态
B.减速阶段,由于仍向上运动,故仍处于超重状态
C.匀速阶段,既不超重,也不失重
D.不论处于哪个阶段均处于超重
【解析】物体有向上的加速度,超重;有向下的加速度,失重,竖直加速度为零,既不超重,也不失重,超重、失重与运动方向无关,故A、C正确,B、D错误.【答案】AC
2.金属小筒的下部有一个小孔A,当筒内盛水时,水会从小孔流出,如右图
所示,如果让装满水的小筒从高处自由下落,不计空气阻力,则在小筒自由下落
的过程中( )
A.水继续以相同的速度从小孔流出
B.水不再从小孔流出
C.水将以较小的速度从小孔流出
D.水将以更大的速度从小孔流出
【解析】盛水的小筒自高处自由下落时,筒及筒内水皆处于完全失重状态,筒内的水并没有相互作用力,即孔A内、外压强相等,故水不再从小孔流出.
【答案】 B
3.某电梯中用细绳静止悬挂一重物,当电梯在竖直方向运动时,突然发现绳子断了,由此判断此时电梯的运动情况是( )
A.电梯一定是加速上升
B.电梯可能是减速上升
C.电梯可能匀速向上运动
D.电梯的加速度方向一定向上
【解析】由于绳子突然断了,说明绳子拉力一定变大了,由此可知,电梯一定有一方向向上的加速度,但电梯并不一定向上运动,故A错误;电梯匀减速上升加速度向下,B错误;电梯匀速上升,绳子不可能断,C错误,D正确.
【答案】 D
4.悬挂在电梯天花板上的弹簧测力计的钩子挂着质量为m的物体,电梯静止时弹簧测力计的示数为G=mg,下列说法中,正确的是( )
A.当电梯匀速上升时,弹簧测力计的示数增大,电梯匀速下降时,弹簧测力计的示数减小
B.只有电梯加速上升时,弹簧测力计的示数才会增大,只有电梯加速下降时,弹簧测力计的示数才会减小
C.不管电梯向上或向下运动,只要加速度的方向竖直向上,弹簧测力计的示数一定增大
D.不管电梯向上或向下运动,只要加速度的方向竖直向下,弹簧测力计的示数一定减小
【解析】超重是加速度方向向上,示数大于重力;失重是加速度方向向下,示数小于重力,与运动方向无关,因此选项A、B错误,C、D正确.
【答案】CD
5.姚明成为了NBA的一流中锋,给中国人争得了更多的荣誉和更多的
尊敬,让更多的中国人热爱上篮球这项运动.姚明某次跳起过程可分为下蹲、
蹬地、离地上升、下落四个过程,如右图所示,下列关于蹬地和离地上升两
过程的说法中正确的是(设蹬地的力为恒力)( )
A.两个过程中姚明都处在超重状态
B.两过程中姚明都处在失重状态
C.前过程为超重,后过程不超重也不失重
D.前过程为超重,后过程为完全失重
【解析】用力蹬地获得一个向上的大于重力的支持力,故蹬地过程是一个向上加速的过程,是超重现象;空中上升过程中受重力作用,有向下的加速度g,是完全失重现象,所以D项正确.
【答案】 D
6.“蹦极”是一项非常刺激的体育运动,某人身系弹性绳自高空P点
自由下落,右图中a点是弹性绳的原长位置,c点是人能到达的最低点,b
点是人静止悬吊着时的平衡位置,人在从P点落下到最低点c的过程中( ) A.人在Pa段做自由落体运动,处于完全失重状态
B.在ab段绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态
C.在bc段绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态
D.在c点,人的速度为零,其加速度为零
【答案】AB
7.一物体挂在弹簧测力计下,弹簧测力计上端固定在电梯的天花板上,在下列哪种情况下弹簧测力计的读数最小( )
A.电梯匀加速上升,且a=g 3
B.电梯匀减速上升,且a=g 2
C.电梯匀加速下降,且a=g 3
D.电梯匀减速下降,且a=g 2
【解析】A、D选项中物体的加速度方向向上,为超重状态,弹簧测力计的拉力F>mg,B、C选项中物体处于失重状态,拉力F<mg,由牛顿第二定律有mg-F=ma,即F=m(g-a),可见a越大,F越小,B选项中弹簧测力计的读数最小,B正确.
【答案】 B
8.(2010年杭州高一检测)某实验小组,利用DIS系统观察超重和失重现象,他们在电梯内做实验,在电梯的地板上放置一个压力传感器,在传感器上放一个重为20 N的物块,如图甲所示,实验中计算机显示出传感器所受物块的压力大小随时间变化的关系,如图乙所示.以下根据图象分析得出的结论中正确的是( )
A.从时刻t1到t2,物块处于失重状态
B.从时刻t3到t4,物块处于失重状态
C.电梯可能开始停在低楼层,先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后停在高楼层
D.电梯可能开始停在高楼层,先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后停在低楼层
【解析】 由图可知在0~t 1、t 2~t 3及t 4之后,传感器所受压力大小等于物块的重力大小;t 1~t 2时间段内,传感器所受压力大小大于物块重力,处于超重状态,加速度向上;
t 3~t 4时间段内,压力小于物块重力,处于失重状态,加速度向下.综上所述选项B 、C 正
确.
【答案】 BC
9.质量为60 kg 的人站在升降机中的体重计(测力计)上,当升降机以2 m/s 2
的加速度匀加速上升时,体重计的示数是多大?(g 取10 m/s 2
)
【解析】 以人为研究对象,受力分析如右图所示
根据牛顿第二定律,有N -mg =ma 所以N =m (g +a )=60×(10+2) N =720 N
根据牛顿第三定律,人对体重计的压力大小也是720 N ,因而体重计的示数是720 N.
【答案】 720 N
10.质量为50 kg 的人站在升降机中的台秤上,升降机以2 m/s 的速度竖直下降,升降机中的人突然发现台秤的读数变为525 N ,并持续了2 s ,求升降机在这2 s 内下降的距离.(g 取10 m/s 2
)
【解析】 由题意可知,人在这2 s 内处于超重状态,加速度方向向上,升降机匀减速下降,由牛顿第二定律得:N -mg =ma ,解得a =
N -mg m =525-50050
m/s 2=0.5 m/s 2
,依据x =v 0t +12at 2,在2 s 内下降距离x =2×2 m+1
2
×(-0.5)×4 m=3 m.
【答案】 3 m。