沪科版必修1 5.5 超重与失重 作业.doc

5.5 超重与失重 作业1关于超重和失重，下列说法中正确的是 ( )a物体处于超重状态时，其重力增加了b物体处于失重状态时，其重力减小了c物体处于完全失重时，其重力为零d不论物体超重、失重，还是完全失重，物体所受的重力都是不变的2木箱内装一球，木箱的内宽恰与球的直径相等，如图所示，当木箱以初速v0竖直上抛时，上升过程中 ( )a空气阻力不汁，则球对下壁b有压力b空气阻力不计，则球对上壁a无压力c有空气阻力，则球对上壁a有压力d有空气阻力，则球对下壁b有压力3如图所示，a为电磁铁，c为胶木秤盘，a和c(包括支架)的总质量为m，b为铁块，质量为m，整个装置用轻绳悬挂在o点，在电磁铁通电后，铁块被吸引上升的过程中，轻绳上拉力f的大小为 ( )af=mg bmgf(m+m)g4如图所示，台秤上放有盛水的杯，杯底用细绳系一木质的小球，若细线突然断裂，则在小木球上浮到水面的过程中，台秤的示数( )a变小 b变大 c不变 d无法确定5如图所示，浸在水中的木球密度小于水的密度，且固定在轻弹簧的一端，弹簧的另一端固定在容器底部，当整个系统自由下落时，弹簧将 ( )a变长 b不变c恢复原长 d条件不足，无法判断6如图所示，用力f提用细绳连在一起的a、b两物体，以49m/s2的加速度匀加速竖直上升，已知a、b的质量分别为1 kg和2 kg，绳子所能承受的最大拉力为35 n，则(1)力f的大小是_n(2)为使绳不被拉断，加速上升的最大加速度是_ms27升降机里静置一弹簧测力计，挂一质量m=10 kg的物体，当升降机以a=2.0 m/s2的加速度竖直上升时，弹簧测力计的读数为_n，当升降机以a=2.0 m/s2的加速度减速上升时，弹簧测力计的读数为_n(g取10 ms2)8一个质量是50 kg的人，站在竖直向上运动着的升降机的地板上，他看到升降机顶板上悬吊的弹簧测力计的示数是40 n，而所挂重物的质量为10 kg，如图所示，则这时人对升降机地板的压力为多大?(g取10 ms2)9如图所示，升降机中的斜面上静止着一个质量为m的物体，斜面倾角为，当升降机以加速度a匀加速上升时，物体仍未滑动，求斜面给物体的摩擦力和弹力的大小10质量是60 kg的人站在升降机中的测力计上，如图所示，当测力计的读数为下列各值时，升降机做什么运动?(g取10 m/s2)(1)600 n；(2)660 n；(3)480 n；(4)0 n11(为了实现“神舟”六号飞船安全着陆，在飞船距地面约1 m时(即将着陆的瞬间)，安装在返回舱底部的四台发动机同时点火工作，使返回舱的速度由8 ms降至2 ms设返回舱质量为35102kg，减速时间为0.2 s设上述减速过程为匀变速直线运动，试回答和计算下列问题：(g取10m/s2)(1)在返回舱减速下降过程中，航天员处于超重还是失重状态?计算减速时间内，航天员承受的载荷值(即航天员所受的支持力与自身重力的比值)(2)计算在减速过程中，返回舱受到四台发动机推力的大小参考答案1【答案】d【解析】判断超重和失重的关键是物体的加速度的方向，当物体具有向上的加速度时，它对支持物的压力(或对悬线的拉力)大于物体所受的重力，物体产生超重现象；当物体具有向下的加速度时，它对支持物的压力(或对悬线的拉力)小于物体所受的重力，物体产生失重现象；当向下的加速度等于重力加速度时，物体对支持物的压力(或对悬线的拉力)等于零，物体产生完全失重的现象，不管是超重、失重还是完全失重，都不是物体所受的重力发生了变化，所以a、b、c都不正确，只有d正确【点拨】在超重、失重和完全失重状态下，物体所受的重力都是不变的.2【答案】bc【解析】若不计空气阻力，抛出去物体的加速度a=g，处于完全失重状态，球与箱壁间无作用力，若有空气阻力，上升过程中，加速度ag,则球与上壁a有相互作用力.【点拨】快速准确地判断超重、失重类的问题，关键之处在于抓住运动的整个体系（球和木箱）的加速度的大小和方向其中加速度的方向是定性判断；加速度的大小是定量判断.3.【答案】d【解析】电磁铁通电后,铁块被吸引而加速上升，可以认为a、b、c组成的系统重心加速上移，即整个系统处于超重状态，则轻绳拉力f应大于(m+ m)g.4【答案】a 【解析】本题若用隔离法进行受力分析，再通过对运动过程的分析、定量推理、再比较判断，就太费时、费力.如果从整体思维出发,对系统看是失重的成分大还是超超重的成分大，就比较简捷，起到了化繁为简的效果.将容器和木球看做整体，整体受竖直向下的重力和台秤竖直向上的支持力n，当细线被剪断后，其实际效果是在本球向上加速运动的同时，木球上方与该木球等体积的水球，将以同样大小的加速度向下加速流动，从而填补了木球占据的空间，由于水木，水球的质量大于木球的质量，因此木球和水所组成的系统其质心有向下的加速度，整个系统将处于失重状态，故台秤的示数将变小.【点拨】选择合适的方法可以起到化繁为简的效果.5【答案】c【解析】开始时由于浮力大于木球的重力，故弹簧伸长当系统自由下落时，处于完全失重状态，水对木球的浮力消失，故弹簧要恢复原状，c正确6【答案】(1)44.1 (2)7.7 【解析】（1）以a、b为整体有f-（ma+mb）g=(ma+mb)a,f=(ma+mb)(g+a)=44.1 n.(2)以b为研究对象：当绳的拉力最大为fmax=35 n时，有最大加速度,fmax-mbg=mba,.7【答案】120 80 【解析】当物体加速上升时有f-mg=ma,f=m(g+a)=120 n,即弹簧测力计读数为120n；当物体减速上升时mg-f=ma,f=m(g-a)=80 n,即弹簧测力计读数为80 n.8【答案】200 n【解析】以重物为研究对象，受重力mg(竖直向下)和弹簧测力计的拉力f（竖直向上）.由牛顿第三定律，拉力f的大小等于弹簧测力计的示数40 n，而物体重力g=mg=1010 n=100 n,大于f，处于失重状态，因此可推知升降机的加速度a的方向向下，即升降机减速上升，由牛顿第二定律f合=ma得：,再以人为研究对象，人受到重力和升降机地板的支持力的作用（分别用mg和n表示），由牛顿第二定律有：mg-n=ma.所以n=mg-ma=(5010-506)n=200 n.由牛顿第三定律可知，人对升降机地板的压力与升降机地板对人的支持力n等大、反向，故n方向向下，大小为n=n=200 n.【点拨】弹簧测力计是测量力大小的工具，其依据的基本原理是二力平衡，故当用弹簧测力计测重时，必须满足的工作条件是：物体处于平衡状态（静止状态或匀速直线运动状态），否则弹簧测力计的示数仅表示物体对弹簧测力计拉力的大小（视重），并不等于物体重力的大小（实重）.同时，在解题时要注意运用牛顿第三定律转换研究对象，使解题方便可行.9【答案】f=m(g+a)sin n=m(g+a)cos 【解析】对物体进行受力分析（图5-4-11），设支持力n和摩擦力f的合力f合，则n=f合cos,f=f合sin,由牛顿第二定律有f合-mg=ma,得f合=m(g+a),故有n=m(g+a)cos,f=m(g+a)sin.10【答案】(1)升降机静止或做匀速运动；（2）升降机以1 m/s2的加速上升或减速下降；（3）升降机以2m/s2的加速度加速下降或减速上升；（4）升降机以10 m/s2的加速度加加速下降或减速上升.【解析】对人受力分析如图5-4-12所示，人受测力计的支持力n和重力mg作用，而测力计的示数即为n的大小，取向上为正方向，根据牛顿第二定律f合=ma分别求解.(1) n1=600 n=mg,故n1-mg=0,a=0，升降机静止或做匀速运动.(2) n2=660nmg,n2-mg=ma, a=1 m/s2，此时人处于超重状态，升降机以1m/s2的加速度加速上升或减速下降.(3) n3=480 nmg,n3-mg=ma,a=-2 m/s2，此时人处于失重状态，升降机以2 m/s2的加速度加速下降或减速上升.(4) n4=0 n,n4-mg=ma,a=-g,此时人处于完全失重状态，升降机以10m/s