《超重与失重》同步练习2.doc

5.5超重的失重一、选择题1某物体做直线运动的vt图象如图甲所示，据此判断图乙(F表示物体所受合力，s表示物体的位移)四个选项中正确的是()【解析】由vt图象知，02 s匀加速，24 s匀减速，46 s反向匀加速，68 s匀减速，且26 s内加速度恒定，由此可知：02 s内，F恒定，26 s内，F反向，大小恒定，68 s内，F又反向且大小恒定，故B正确【答案】B2.建筑工人用右图所示的定滑轮装置运送建筑材料质量为70.0 kg的工人站在地面上，通过定滑轮将20.0 kg的建筑材料以0.500 m/s2 的加速度拉升，忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦，则工人对地面的压力大小为(g取10 m/s2)()A490 N B510 NC890 N D910 N【解析】绳子的拉力Tmgma20(100.500) N210 N地面对人的支持力也就等于工人对地面的压力大小NMgT700 N210 N490 N.【答案】A 3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，如下图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【解析】人加速运动时，受重力、支持力和水平向右的静摩擦力作用，扶梯对人的作用力指向右上方，人对扶梯的作用力指向左下方，当人匀速运动时，人只受重力和竖直向上的支持力作用，所以仅C项正确【答案】C4如右图所示某小球所受的合力与时间的关系，各段的合力大小相同，作用时间相同，且一直作用下去，设小球从静止开始运动，由此可判定()A小球向前运动，再返回停止 B小球向前运动再返回不会停止C小球始终向前运动D小球向前运动一段时间后停止【解析】作出相应的小球的vt图象如下图所示很容易看出：小球始终向前运动，故选C.物体的运动方向由速度的方向决定用图象解题既直观又方便【答案】C5如右图所示，一轻质弹簧竖直固定在水平地面上，弹簧的正上方有一质量为m的小球，小球与弹簧上端的距离为L0.现使小球自由下落并压缩弹簧，若已知小球下落的距离为L时，它的速度是整个向下运动过程中速度的最大值，则弹簧的劲度系数等于()A. B.C. D.【解析】当小球的运动速度达到最大值时，弹簧的弹力与小球重力的合力为零，即kxmg，而此时弹簧的压缩量为：xLL0，所以弹簧的劲度系数k，B正确 【答案】B6从地面竖直上抛小球，设小球上升到最高点所用的时间为t1，下落到地面所用时间t2，若考虑空气阻力作用，则() At1t2 Bt1t2Ct1t2 D无法判断【答案】C7.如右图所示，放在光滑水平桌面上的物体质量为m2，通过跨过定滑轮的绳与质量为m1的物体相连若由静止释放，m1，m2的加速度大小为a.现取走m1，用力F向下拉绳，使m2的加速度仍为a.不计滑轮及绳的质量和绳与滑轮之间的摩擦，则()AFm1g BFm1gCFm1g D以上三种情况都有可能【解析】若为m1挂在绳上，则加速度为m1g/(m1m2)，若改为用力F向下拉绳，则拉力为Fm2am1m2g/(m1m2)m1g，所以B对【答案】B 二、非选择题8.一个质量为m10 kg的物体，在一个水平力作用下沿水平地面做直线运动经过4 s后，该力在大小保持不变的情况下，方向改为反方向，其运动情况如右图所示，则物体与水平面间的动摩擦因数_(g取10 m/s2)，水平力的大小F_N.【答案】0.15159.一个物体置于水平面上，在水平拉力F作用下沿水平面运动，其加速度a随拉力F变化的图象如右图所示由此可知，物体与水平面间的动摩擦因数_，物体的质量m_.【答案】1210一辆汽车质量为4 t，在水平路面上匀速行驶，从某个时刻关闭发动机，经过20 s滑行40 m而停止下来，求车受的阻力多大？【解析】题中说明汽车以某一速度v0做匀减速运动，时间、位移和末速度都已知，根据运动情况求出加速度，再根据牛顿第二定律求出阻力F阻由sat2，得a m/s20.2 m/s2.由牛顿第二定律F阻ma41030.2 N800 N.【答案】800 N11航模兴趣小组设计出一架遥控飞行器，其质量m2 kg，动力系统提供的恒定升力F28 N试飞时，飞行器从地面由静止开始竖直上升设飞行器飞行时所受的阻力大小不变，g取10 m/s2.(1)第一次试飞，飞行器飞行t18 s时到达高度H64 m求飞行器所受阻力f的大小；(2)第二次试飞，飞行器飞行t26 s时遥控器出现故障，飞行器立即失去升力求飞行器能达到的最大高度h；(3)为了使飞行器不致坠落到地面，求飞行器从开始下落到恢复升力的最长时间t3.【解析】(1)第一次飞行中，设加速度为a1匀加速运动Ha1t由牛顿第二定律Fmgfma1解得f4 N (2)第二次飞行中，设失去升力时的速度为v1，上升的高度为s1匀加速运动s1a1t设失去升力后加速度为a2，上升的高度为s2由牛顿第二定律mgfma2v1a1t2 s2解得hs1s242 m(3)设失去升力下降阶段加速度为a3；恢复升力后加速度为a4，恢复升力时速度为v3由牛顿第二定律mgfma3Ffmgma4且hv3a3t3解得t3 s(或2.1 s)【答案】(1)4 N(2)42 m(3) s12随着生活水平的提高，家用轿车逐渐走进了人们的生活，它给人们带来方便的同时也带来了城市交通的压力，为了使车辆安全有序的行驶，司机必须严格遵守交通规则如上图所示为某汽车通过十字路口时的vt图象，以司机发现红灯并开始刹车为计时起点已知汽车的质量为1500 kg，假设汽车在运动中受到的阻力恒为500 N试分析以下问题：(1)根据汽车运动的vt图象画出其st图象；(2)汽车刹车和再次起动时的加速度各多大？(3)汽车刹车时的制动力多大？再次起动时的牵引力又是多少？ 【解析】(1)由vt图象可以看出，汽车在010 s内刹车减速，做的是匀减速直线运动，此过程中的位移s11015 m75 m，汽车在1040 m内停车等待，此过程中的位移为零；汽车在4060 s内加速起动，做的是匀加速直线运动，此过程中的位移s22020 m200 m；60 s以后，汽车匀速行驶，故其st图象如图所示(2)汽车刹车时的加速度的大小：a1 m/s21.5 m/s2再次起动时的加速度的大小：a2 m