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(江苏专版)2019版高考物理一轮复习 第三章 牛顿运动定律 微专题22 超重和失重备考精炼

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22超重和失重
[方法点拨] (1)从受力的角度判断，当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时物体处于超重状态，小于重力时处于失重状态，等于零时处于完全失重状态．(2)从加速度的角度判断，当物体具有向上的加速度时处于超重状态，具有向下的加速度时处于失重状态，向下的加速度为重力加速度时处于完全失重状态．
1．(多选)(2017·扬州市期末)如图1所示，运动员“3 m跳板跳水”运动的过程可简化为：运动员走上跳板，将跳板从水平位置B压到最低点C，跳板又将运动员竖直向上弹到最高点A，然后运动员做自由落体运动，竖直落入水中．跳板自身重力忽略不计，则下列说法正确的是( )
图1
A．运动员向下运动(B→C)的过程中，先超重后失重，对跳板的压力先减小后增大
B．运动员向下运动(B→C)的过程中，先失重后超重，对跳板的压力一直增大
C．运动员向上运动(C→B)的过程中，先失重后超重，对跳板的压力先增大后减小
D．运动员向上运动(B→A)的过程中，一直处于失重状态
2．如图2所示，一刚性正方体盒内密封一小球，盒子六面均与小球相切，将其竖直向上抛出后，若空气阻力与速度成正比，下列说法正确的是( )
图2
A．在上升和下降过程中，小球对盒子的作用力均为零
B．在上升过程中，盒子底部对小球有向上的作用力
C．在下降过程中，盒子顶部对小球有向下的作用力
D．在抛出点，盒子上升时所受的阻力大于返回时所受的阻力
3．如图3甲所示，是某人站在力传感器上做下蹲、起跳动作的示意图，中间的“·”表示人的重心．图乙是根据力传感器采集到的数据画出的力—时间图象．两图中a～g各点均对应，其中有几个点在图甲中没有画出．取重力加速度g＝10 m/s2.根据图象分析可知( )
图3
A．人的重力为1 500 N
B．c点位置人处于超重状态
C．e点位置人处于失重状态
D．d点的加速度小于f点的加速度
4．2016年10月17日，我国用长征二号FY11运载火箭将“神舟十一号”飞船送入预定转移轨道．关于火箭发射，下列说法正确的是( )
A．火箭刚离开发射架时，火箭处于失重状态
B．火箭刚离开发射架时，火箭处于超重状态
C．火箭发射时，喷出的高速气流对火箭的作用力大于火箭对气流的作用力
D．火箭发射时，喷出的高速气流对火箭的作用力小于火箭对气流的作用力
5．(2018·伍佑中学调研)在德国首都柏林举行的世界田径锦标赛女子跳高决赛中，克罗地亚选手弗拉西奇以2.04 m的成绩获得冠军，如图4所示．弗拉西奇的身高约为1.93 m，忽略空气阻力，g取10 m/s2.则下列说法正确的是( )
图4
A．弗拉西奇在下降过程中处于完全失重状态
B．弗拉西奇起跳以后在上升的过程中处于超重状态
C．弗拉西奇起跳时地面对她的支持力等于她所受的重力
D．弗拉西奇起跳时的初速度大约为3 m/s
6．(2018·常熟市模拟)如图5，质量为M的缆车车厢通过悬臂固定悬挂在缆绳上，车厢水平底板上放置一质量为m的货物，在缆绳牵引下货物随车厢一起斜向上加速运动．
若运动过程中悬臂和车厢始终处于竖直方向，重力加速度大小为g，则( )
图5
A．车厢对货物的作用力大小等于mg
B．车厢对货物的作用力方向平行于缆绳向上
C．悬臂对车厢的作用力大于(M＋m)g
D．悬臂对车厢的作用力方向沿悬臂竖直向上
7．如图6所示，质量为M的木楔ABC静置于粗糙水平面上，在斜面顶端将一质量为m的物体，以一定的初速度从A点沿平行于斜面的方向推出，物体m沿斜面向下做减速运动，在减速运动过程中，下列说法中正确的是( )
图6
A．地面对木楔的支持力大于(M＋m)g
B．地面对木楔的支持力小于(M＋m)g
C．地面对木楔的支持力等于(M＋m)g
D．地面对木楔的摩擦力为0
答案精析
1．BD
2．D [由于受到空气阻力，在上升和下降过程中，小球和盒子的加速度均不等于重力加速度，小球对盒子的作用力均不为零，选项A 错误；在上升过程中，重力与阻力方向相同，加速度大小大于g ，盒子顶部对小球有向下的作用力，选项B 错误；在下降过程中，重力与阻力方向相反，加速度大小小于g ，盒子底部对小球有向上的作用力，选项C 错误；由功能关系可知，盒子上升时的速度大于返回到抛出点时的速度，根据题述，盒子所受空气阻力与速度成正比，因此在抛出点，盒子上升时所受的阻力大于返回时所受的阻力，选项D 正确．]
3．B [由题图甲、乙可知，人的重力等于500 N ，质量m ＝50 kg ，b 点位置人处于失重状态，c 、d 、e 点位置人处于超重状态，选项A 、C 错误，B 正确；d 点位置力传感器对人的支持力F 最大，为1 500 N ，由F －mg ＝ma 可知，d 点的加速度a d ＝20 m/s 2
，f 点位置力传感器对人的支持力为0 N ，由F －mg ＝ma 可知，f 点的加速度a f ＝－10 m/s 2，故d 点的加速度大于f 点的加速度，选项D 错误．]
4．B
5．A [在上升和下降过程中，弗拉西奇的加速度等于重力加速度，处于完全失重状态，选项A 正确，B 错误；弗拉西奇起跳时地面对她的支持力大于她所受的重力，选项C 错误；弗拉西奇在上升的过程中可近似认为做竖直上抛运动，由运动学公式v 20＝2gh 可得初速度v 0＝2gh ＝ 20×(2.04－1.932) m/s ≈4.6 m/s ，选项D 错误．] 6．C [货物随车厢一起斜向上加速运动，由牛顿第二定律可知车厢与货物的重力和悬臂对车厢作用力的合力方向应与加速度方向一致，故悬臂对车厢的作用力方向是斜向上的，选项D 错误；由于车厢和货物在竖直方向有向上的分加速度，处于超重状态，故悬臂对车厢的作用力大于(M ＋m )g ，选项C 正确；同理，对车厢中货物用隔离法分析可知，车厢对货物的作用力大小大于mg ，方向是斜向上的，但不平行于缆绳，选项A 、B 错误．]
7．A [物体m 沿斜面向下做减速运动，加速度方向沿斜面向上，则其沿竖直向上的方向有分量，物体与木楔组成的系统处于超重状态，故A 正确，B 、C 错误；物体加速度沿水平方向的分量向右，说明地面对木楔的摩擦力方向水平向右，故D 错误．]。

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(江苏专版)19高考物理一轮复习第三章牛顿运动定律第1节牛顿第一定律牛顿第三定律课件

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解析：绳对房屋的拉力与房屋对绳的拉力是一对作用力和反 作用力，则大小相等，选项 A 正确；房屋对绳的拉力与绳对 房屋的拉力大小相等，因加速上升，则绳对房屋的拉力大于 房屋所受的重力，则房屋对绳的拉力大于房屋所受的重力， 选项 B 错误；因加速上升，则房屋受到的绳的拉力与房屋所 受的重力不是一对平衡力，选项 C 错误；房屋对绳的拉力与 房屋所受的重力不是一对作用力和反作用力，选项 D 错误。
解析：由于惯性，小球要保持原来的匀速运动状态，若小球 向前滚动，则说明磁悬浮列车在减速前进，若小球向后滚动， 则说明磁悬浮列车在加速前进，故 B 正确，A 错误；反之， 若磁悬浮列车急刹车时，磁悬浮列车速度变小，小球由于惯 性速度不变，故向前滚动，C 理解(自主悟透类)
通过对这个实验的分析，我们可以得到的最直接结论是( A．自然界的一切物体都具有惯性
)
B．光滑水平面上运动的小球，运动状态的维持并不需要外力 C．如果小球受到力的作用，它的运动状态将发生改变 D．小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小 解析：理想斜面实验只能说明钢球具有惯性，推广到一切物体
的是牛顿， A 错误； 伽利略通过“理想斜面实验”和科学推理， 得出的结论是：力不是维持物体运动的原因，光滑水平面上运 动的小球，运动状态的维持并不需要外力，B 正确；如果小球 受到力的作用，它的运动状态将发生改变，这是牛顿得出的， C 错误；小球受到的力一定时，质量越大，它的加速度越小， 答案：B 这是牛顿第二定律内容，D 错误。
1．作用力与反作用力的“六同、三异、二无关”
性质相同、大小相同、同一直线 (1)六同 同时产生、同时变化、同时消失
方向相反 (2)三异不同物体 不同效果
与物体的运动状态无关 (3)二无关 与物体是否受其他力无关
2019届江苏专版高考物理一轮复习专题三牛顿运动定律讲义

2019届江苏专版高考物理一轮复习专题三牛顿运动定律讲义

解题关键 解答本题,关键是分析清楚悬线断裂后,重力和电场力合力的大小、方向均不发生 变化。
3.(2015重庆理综,3,6分)高空作业须系安全带,如果质量为m的高空作业人员不慎跌落,从开始 跌落到安全带对人刚产生作用力前人下落的距离为h(可视为自由落体运动)。此后经历时间t 安全带达到最大伸长,若在此过程中该作用力始终竖直向上,则该段时间安全带对人的平均作 用力大小为 ( )
运动时,μ×2mg- μ ×3mg=ma,两式联立解得F=3μmg,可见,当F>3μmg时,A相对B滑动,C对。当F=
2
5 μmg时,A、B相对静止,对整体有: 5 μmg- μ ×3mg=3ma,a=1 μg,故B正确。无论F为何值,B所受
A.所受浮力大小为4 830 N B.加速上升过程中所受空气阻力保持不变 C.从地面开始上升10 s后的速度大小为5 m/s D.以5 m/s匀速上升时所受空气阻力大小为230 N
答案 AD 刚开始上升时,空气阻力为零,F浮-mg=ma,解得F浮=m(g+a)=460×(10+0.5)N=4 830 N,A项正确。加速上升过程,随着速度增大,空气阻力增大,B项错误。浮力和重力不变,而随着 空气阻力的增大,加速度会逐渐减小,直至为零,故上升10 s后的速度v<at=5 m/s,C项错误。匀 速上升时,F浮=Ff+mg,所以Ff=F浮-mg=4 830 N-4 600 N=230 N,D项正确。
答案
BD
甲、乙下落的时间与加速度有关,应先求加速度,由m甲=ρV甲=ρ(
4 3
π
R甲3 )得R甲=
3
3m甲 4 ρ
,阻力f甲=kR甲=k 3
3m甲 4 ρ
,由牛顿第二定律知a甲=
2019版高考物理创新一轮复习江苏专用版课件：第三章 牛顿运动定律 实验三 精品

2019版高考物理创新一轮复习江苏专用版课件：第三章 牛顿运动定律 实验三 精品


(4)用甲方案实验得到如图2所示的a－F关系图象：
①图线在水平轴上有明显的截距(OA不为零)，
可能的原因是____。
A.先释放小车后接通电源打点
B.平衡摩擦力时，木板的倾角偏大
C.平衡摩擦力时，小车后面未固定穿过打点计
图2
时器的纸带
②图线AB段基本是一条直线，而BC段明显偏离直线，主要原因是________。 A.小车的总质量过大 B.开始砝码质量较小，后来较大 C.计算拉力时，忽略了砝码盘的重力 答案 (1)需要 (2)需要 (3)砝码及砝码盘的质量远小于小车的质量 (4)①C ②B
(2)为了保持滑块所受的合力不变，可改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h。关于 “改变滑块质量M和气垫导轨右端高度h”的正确操作方法是________。 A.M增大时，h增大，以保持二者乘积增大 B.M增大时，h减小，以保持二者乘积不变 C.M减小时，h增大，以保持二者乘积不变 D.M减小时，h减小，以保持二者乘积减小
误差分析 1.因实验原理不完善引起的误差：本实验用小盘和砝码的总重力mg代替小车
的拉力，而实际上小车所受的拉力要小于小盘和砝码的总重力。 2.摩擦力平衡不准确、质量测量不准确、计数点间距测量不准确、纸带和细
绳不严格与木板平行都会引起误差。
热点一 实验原理与实验操作 【例1】 (2017·江苏盐城高三期中)如图1所示，在“探究质量一定，加速度与物体受
图3Leabharlann (1)图乙为某次实验得到的纸带，已知实验所用电源的频率为50 Hz。根据纸带可求 出电火花计时器打B点时的速度为________ m/s，小车的加速度大小为________ m/s2。(结果均保留2位有效数字) (2)在“探究加速度a与质量m的关系”时，某同学按照自己的方案将实验数据在坐 标系中进行了标注，但尚未完成图象(如图4所示)。请继续帮助该同学作出坐标系 中的图象。
2019版高考物理（江苏版）一轮配套课件：专题三　牛顿运动定律

2019版高考物理（江苏版）一轮配套课件：专题三　牛顿运动定律


Fx Fy
max may
列方程求解,必要时还要对结果
进行讨论。
例6 如图所示,质量m=2 kg的物体静止于水平地面的A处,A、B间距L= 20 m。用大小为30 N、沿水平方向的外力拉此物体,经t0=2 s拉至B处(g 取10 m/s2)。则: (1)求物体运动的加速度大小; (2)求物体与地面间的动摩擦因数; (3)若改用大小为20 N的力、沿水平方向拉此物体,使之从A处由静止开 始运动并能到达B处,求该力作用的最短时间。
3.瞬时性的应用 例5 (2015海南单科,8,5分)如图,物块a、b和c的质量相同,a和b、b和c 之间用完全相同的轻弹簧S1和S2相连,通过系在a上的细线悬挂于固定点 O。整个系统处于静止状态。现将细线剪断。将物块a的加速度的大小 记为a1,S1和S2相对于原长的伸长分别记为Δl1和Δl2,重力加速度大小 为g。在剪断的瞬间, ( AC )
A.a1=3g B.a1=0 C.Δl1=2Δl2 D.Δl1=Δl2
【解析】 剪断细线前,把a、b、c看成整体,细线中的拉力为T=3mg。 在剪断瞬间,弹簧未发生突变,因此a、b、c之间的作用力与剪断细线之 前相同,则将细线剪断瞬间,对a隔离进行受力分析,由牛顿第二定律得:3 mg=ma1得a1=3g,A正确,B错误。由胡克定律知:2mg=kΔl1,mg=kΔl2,所以Δ l1=2Δl2,C正确,D错误。
2.同向性的应用 例4 如图所示,物体A和斜面体一起以相同的加速度向右做匀加速运 动,斜面体对物体A的支持力和摩擦力的合力方向可能是 ( A )
A.斜向右上方 C.斜向右下方
B.水平向右 D.上述三种方向都不可能
【解析】 由牛顿第二定律的同向性可知,物体所受合外力的方向一定 与加速度方向相同,物体A所受重力竖直向下,则支持力和摩擦力的合力 方向应该指向右上方,这样物体A所受合外力的方向才能和加速度a的 方向相同,故A正确。