高考物理沖刺：鞏固練習-超重和失重

【鞏固練習】

一、選擇題

ga座機中掛一個彈簧秤，下吊一個小球，如圖，當升降機靜止時，彈簧伸

當升降機運動時彈簧伸長3cm,若彈簧秤質量不計，g=iOm/s2,則

;動情況可能是（）

A.以6加/一的加速度加速下降

B.以4加/$2的加速度加速下降

C.以6m/小的加速度加速上升

D.以46//的加速度加速上升

2、如圖所示，A、B兩物體疊放在一起，以相同的初速度上拋（不計阻力\下

列說法正確的是（）

A.在上升和下降過程中A對B的壓力一定為零

B.上升過程中A對B的壓力大于A物體受到的重力

C.下降過程中A對B的壓力大于A物體受到的重力

D.在上升和下降過程中A對B的壓力等于A物體受到的重力

3、如由B1板上用輕彈簧懸掛一個小球，升降機靜止時彈簧伸長10cm,

運動時伸長5cm,則升降機的運動狀態(tài)可能是（）

A.以lm/s2的加速度加速下降

B.以lm/s2的加速度加速上升

.9m/s2的加速度減速上升

.9m/s2的加速度加速下降

4、直升機懸停在空中向地面投放裝有救災物資的箱子，如圖所示。設投放初速

度為零，箱子所受的空氣阻力與箱子下落速度的平方成正比，且運動過程中箱子

始終保持圖示姿態(tài)。在箱子下落過程中，下列說法正確的是（）

A.箱內物體對箱子底部始終沒有壓力

B.箱子剛從飛機上投下時，箱內物體受到的支持力最大

林7+立,近地面時，箱內物體受到的支持力比剛投下時大

巨離足夠長，箱內物體有可能不受底部支持力而“飄起來〃

nV

5、在印度的薩蒂什?達萬航天中心，一枚PSLV-C14型極地衛(wèi)星運載火箭攜帶

七顆衛(wèi)星發(fā)射升空,成功實現(xiàn)“一箭七星"發(fā)射，相關圖片婦圖所示。則下列說

法正確的是（）

A.火箭發(fā)射時，噴出的高速氣流對火箭的作用力大于火箭對氣流的作用力

B.發(fā)射初期，火箭處于超重狀態(tài)

C.高溫高壓燃氣從火箭尾部噴出時對火箭的作用力與火箭對燃氣的作用力是

1進入軌道正常運轉后，均處于完全失重狀態(tài)

6、電梯頂上懸掛一根勁度系數(shù)是200N/m的彈簧,彈簧的原長為20cm。在彈

簧下端掛一個質量為0.4kg的祛碼。當電梯向上運動時，測出彈簧長度變?yōu)?/p>

2

23cm。g=10m/so則電梯的運動是（）

A加速上升。=7.5m/s2B加速上升,〃=5m/S2

C.減速上升〃=2.5m/s2D.勻速上升二0

7、原來做勻速運動的升降機內有一被伸長彈簧拉住的具有一定質量的物體A靜

止在地板上，如圖所示，現(xiàn)在發(fā)現(xiàn)A突然被彈簧拉向右方,由此可判斷，此時

升降機的運動可能是（）

-B.減速上升

D.減速下降

8、放在水平地面上的一物塊，受到方向不變的水平推力的作用，F(xiàn)的大小與時

間t的關系和物塊速度v與時間t的關系，如圖甲、乙所示。取重力加速度g=

京之間的動摩擦因數(shù)M

2

甲乙

9、如圖所示,底板光滑的小車上用兩個量程為20N、完全相同的彈簧秤甲和乙

系住一個質量為1kg的物塊，在水平地面上，當小車做勻速直線運動時,兩彈

簧秤的示數(shù)均為10No當小車作勻加速直線運動時，彈簧秤甲的示數(shù)變?yōu)?N,

這時小車運動的加速度大小是（）

A.2m/s2B.4m/s2C.6m/s2D.8m/s2

甲乙

////////////

10、下列關于超重和失重的說法中，正確的是（）

A.物體處于超重狀態(tài)時，其重力增加了

B.物體處于完全失重狀態(tài)時，其重力為零

C.物體處于超重或失重狀態(tài)時，其慣性比物體處于靜止狀態(tài)時增加或減小

了

D.物體處于超重或失重狀態(tài)時，其質量和所受的重力都沒有變化

二、填空題

1、某人在地面上最多能舉起60kg的重物，當此人站在以5m/s2的加速度

加速上升的升降機中，最多能舉起一千克的重物。(g取10m/s2)

2、一質量為60kg的人，站在質量為30kg的底板上，用繩和滑輪連接如

圖的質量及軸處的摩擦可以忽略不計，繩子不可伸長。欲使人和底

板能lilm/s2的加速度上升，人對繩子的拉力為_____N;人對底板的壓力為

g(取g=10m/s2)

__

fyyyyyyyyyyyi

3、耳絕梯上有一個質量為100kg的物體放在地板上，它對地板的壓力隨時

間的變黑卜比如圖所示、電梯從靜止開始運動，在頭兩秒內的加速度的大小為

布土,末的速度為在7s內上升的高度為—(g=10m/s~

i'、

，4：AA:」」A

0I234567t

4、如圖所示，矩形盒內用兩根細線固定一個質量為m=1.0kg的均勻小球，a

線與水平方向成53。角，b線水平。兩根細線所能承受的最大泣力都是Fm=15N。

當該系統(tǒng)沿豎直方向勻加速上升時，為保證細線不被拉斷，加速度可取的最大值

是一m/s2;當該系統(tǒng)沿水平方向向右勻加速運動時，為保證細線不被拉斷，加

速度可取的最大值是m/s20(取g=10m/s2)

三、計算題

1、放在水平地面上的一物決，受到方向不變的水平推力F的作用，力F的大

小與時間t的關系和物塊速度v與時間t的關系如圖所示。重力加速度

2

g=10m/so求:

(1)物塊在運動過程中受到的滑動摩擦力的大??；

2、一種能獲得強烈失重、超重感覺的巨型娛樂設施中，用電梯把乘有10多

人的座艙送到大約二十幾層樓高的高處，然后讓座艙自由落下，落到一定位置時,

制動系統(tǒng)開始啟動，座艙勻減速運動到地面時剛好停下。已知座艙開始下落時的

高度為76m,當落到離地面28m時開始制動.若某人手托著質量為5kg的鉛球

進行這個游戲，問：

(1)當座艙落到離地高度40m左右的位置時，托著鉛球的手感覺如何？

(2)當座艙落到離地高度15m左右的位置時，手要用多大的力才能托住

鉛球？(g取10m/s2)

3、T立同學的家在一座25層的高樓內，他每天乘電梯上樓,經過多次仔細

觀察和反復測量，他發(fā)現(xiàn)電梯啟動后的運動速度符合如圖所示的規(guī)律，他就根據(jù)

這一特點在電梯內用臺秤、重物和停表測量這座樓房的高度.他將臺秤放在電梯

內，將重物放在臺秤的托盤上,電梯從第一層開始啟動,經過不間斷地運行，最

后停在最高層。在整個過程中，他記錄了臺秤在不同時間段內的示數(shù)，記錄的數(shù)

據(jù)如下表所示.但由于0~3.0s段的時間太短，他沒有來得及將臺秤的示數(shù)記錄下

來。假設在每2

都是穩(wěn)定的,重力加速度g取10m/se

時間(S)臺秤示數(shù)(kg)

電梯啟動前5.0

0-3.0

3.0~13.05.0

13.0-19.04.6

19.0以后5.0

(1)電梯在0~3.0s時間段內臺秤的示數(shù)應該是多少？

(2)根據(jù)測量的數(shù)據(jù)，計算該座樓房每一層的平均高度。

【答案與解析】

一、選擇題

LB

解析：當升降機運動時,彈簧縮短了2厘米，說明失重,CD錯。

靜止時kx=mg運動時mg-lod=ma解得a=4m/s2B正確。

2、A

解析：無論怎樣拋出，它們的加速度都等于重力加速度，處于完全失重，由重力

產生的效果全部消失，所以兩者之間的作用力為零。A正確。

3、CD

提示：彈簧的伸長變?yōu)?cm時,其拉力變?yōu)樵瓉淼囊话?，?〃2g,物體所受合

力為：

mg-gmg=；mg,由牛頓第二定律a=(g=4.9加//，方向豎直向下。物體可

能有兩種運動形式：向上減速或向下加速。

4、C

解析：下落過程中對箱子(包括箱內物體)而言

(M+m)g-F/=(M+m)a①其中號=加②

對箱內物體，mg-FN=mao由于a<g，故打工。，A錯誤。

對開始瞬間，v=0,a=g因而工,=0，故B錯誤。

隨著v增大，從a=g-F——<g可看出〃減小，結合"火一心二松，

看出乙二m(g-a),乙在增大，故C正確。

若下落距離足夠長，則有(M+w)g-加=0

箱子做勻速運動(7(M；")g),此時箱內物體處于平衡狀態(tài)。物體對箱子

底部壓力為儂，故D錯誤。

5、BD

解析:噴出的高速氣流對火箭的作用力與火箭對高速氣流的作用力是一對作用力

和反作用力,AC錯。發(fā)射初期，火箭的加速度向上，處于超重狀態(tài)，B正確。

衛(wèi)星進入軌道正常運轉后，均處于完全失重狀態(tài)，D正確。

6、B

解析：解析：測出彈簧長度變長了，超重，加速度向上，CD錯。彈力

T=〃Ax=200x0.03=6NT-mg=ma解得加速度a=5m/s2B正確。

7、BC

解析：本題考查超重、失重對靜摩擦力大小的影響。升降機勻速運動時，物體

靜止在升降機的地板上,說明物體受到的靜摩擦力與彈簧的拉力平衡，物體突然

被彈簧拉向右方，說明摩擦力減小，其原因只能是物體與地板間的正壓力減小，

物體處于失重狀態(tài)，具有向下的加速度，即可能減速上升或加速下降。

8、A

解析：由v-1圖可知在0~2s靜止，2?4s是以初速度為0,加速度a=2m/s^

做勻加速運動，4~6s內以v=4m/s做勻速直線運動，結合F?t圖像可分析得

出：

pmg=2N,ma=3N-2N,解得m=0.5kg,p=0.4o

9、B

解析：勻速直線運動時，兩彈簧秤的示數(shù)相等，勻加速直線運動時，彈簧秤甲的

示數(shù)變?yōu)?N,物體受力4=8N七=12N七-4尸松解得a=4m/yB正確。

10、D

解析：本題考查得是寸超重和失重現(xiàn)象本質的理解問題。超重或失重現(xiàn)象是物體

在豎直方向上有加速度時其視重將不再與物體受到的重力相同，外在表現(xiàn)為其視

重會隨加速度的不同而變化。但本質上物體受到的重力始終等于其質量與g的

乘積，即G=mg,不隨物體的運動狀態(tài)而改變。

二、填空題

1、40kg

解析：本題屬于超重的問題，分析時要抓住一點，即在不同的環(huán)境下人的最大上

舉力(人對物體的推力)是根的.這一點想明白了之后列方程求解就簡單了.某人

在地面上能舉起60kg的重物，則他的最大舉力為F=600N.設在加速上升的升降

機中最多能舉起質量為m的物體.取物體m為研究對象，它只受重力mg和舉

力F的作用，由牛頓第二定律可得:F-mg=ma

所以m=F-600kg=40kg.

g+a10+5,”

2、247.5N,412.5N

解析：整體為研究對象,4T2-(M+m)g=(M+m)a可得T2為247.5N;

以人為研究對象，T2+N-mg=ma可得N=412.5N,由牛三，得壓力大小為

412.5N

、2

3a}=5m/s\Om/s50m

解析：在頭兩秒內的加速度￡-〃吆=〃町4=5m/s2

秒末的速度卬］

2v2==1Om/s

2-5秒還是勻速運動，4秒末的速度還是10〃z/s

頭2秒上升的高度%卬；=10〃？

2-5秒上升的高度w=叼2=30m

秒勻加速的加速度2

5-7mg-F2=ina2a2=5m/s

停下所需時間A=a=2s

%i

5-7秒上升的高度看=認-*=10m

在7s內上升的高度為x=x+電+電=50〃z

4、2m/s27.5m/s2

解析：當該系統(tǒng)沿豎直方向勻加速上升時,〃線先達到最大拉力，

。線拉力的豎直分力為圖”sin53。，

在豎直方向應用牛頓第二定律

2sin530-/^=m*Tam=15N

解得%i=2m/s?

當系統(tǒng)沿水平方向向右勻加轆動時，b線先達到最大拉力，

在水平方向應用牛頓第二定律7；「Q其中北=

tan53J

解得冊2=7.5初/

三、計算題

1、(1)Ff=4N(2)a=2m/s2(3)//=0.4

解析：(1)由UT圖象可知，物塊在6~9s內做勻速運動，由F?t圖象知，6~

9s的推力居=4N,故F產月=4N

(2)由u-r圖象可3~6s內做勻加速運動，由4=匕％得4=2加//

t

(3)在3~6s內，由牛頓第二定律有6-號=相。

S.Ff="N="mg解得fA=0.4

2、(1)鉛球對手無壓力(2)135.7N

解析：(1)座艙在40m處正自由下落，故鉛球處于完全失重狀態(tài)，對手無壓力.

(1)座艙自由下落的末速度為減速運動的初速度，則有2g4=2〃為

(2)故a=&g=竺、10，%