2013高中物理推荐作业 超重与失重 鲁教版必修1

用心 爱心 专心 1 超重与失重超重与失重 1 如图 1 所示是姚明在某次比赛中的上篮情景 其跳起过程可 分为下蹲 蹬地 离地上升 下落四个过程 下列关于蹬地和离地上 升两个过程的说法中正确的是 设蹬地的力为恒力 A 两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 图 1 2 不习惯乘坐电梯的人 在电梯启动或停止时 会有不舒服的感觉 其实这是由于人 体超重或失重造成的 超重或失重时 人体的内脏器官在身体内的位置较正常状态下发生了 一些轻微的上移或下移 这种 五脏挪位 才是使人感觉不舒服的原因 关于 五脏挪位 跟电梯运动情况的关系 下列叙述正确的是 A 当电梯向上加速运动时 乘电梯的人处于超重状态 有内脏上顶的不舒服感 B 当电梯向上减速运动时 乘电梯的人处于超重状态 有内脏下压的不舒服感 C 当电梯向下加速运动时 乘电梯的人处于失重状态 有内脏上顶的不舒服感 D 当电梯向下减速运动时 乘电梯的人处于失重状态 有内脏上顶的不舒服感 3 如图 2 所示 小球的密度小于水的密度 球固定在弹簧的上端 弹 簧的下端固定于杯底 它们完全没在水中 当装置静止时 弹簧的伸长量 为 x 当整个装置自由下落时 弹簧的伸长量将 A 仍为 x B 小于 x 图 2 C 大于 x D 等于零 4 已知在空间站中所有物体都处于完全失重状态 则在其中可以完成下列哪个实验 A 天平测量物体的质量 B 做托里拆利实验 C 验证阿基米德定律 D 用两个弹簧秤验证牛顿第三定律 5 容器内盛有部分水 且在底部开一小孔 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 水向外漏出 且漏得较快 B 下降过程中水对容器底面的压力逐渐减小 水向外漏出 但漏得较慢 C 在最高点水对容器底面的压力大小等于水的重力大小 水不向外漏出 D 整个过程中水对容器底面都没有压力 水也不外漏 用心 爱心 专心 2 6 在升降机里 一个小球系在轻质弹簧下端 如图 3 所示 升降机静止时 弹簧伸长 4 cm 升降机运动时 弹簧伸长 2 cm 则升降机的运动情况是 g取 10 m s2 A 以 1 m s2的加速度加速下降 图 3 B 以 5 m s2的加速度减速上升 C 以 1 m s2的加速度加速上升 D 以 5 m s2的加速度减速下降 7 如图 4 所示 A为电磁铁 C为胶木托盘 C上放一质量为M的铁块 B A和C 包括支架 的总质量为m 整个装置用轻绳悬挂于O点 当电磁铁 通电 铁块被吸引上升的过程中 轻绳上拉力F的大小为 A F mg B mg F M m g C F M m g D F M m g 图 4 8 如图 5 所示 斜面体M始终处于静止状态 当物体m沿斜面下滑时 下列说法错误 的是 图 5 A 匀速下滑时 M对地面压力等于 M m g B 加速下滑时 M对地面压力小于 M m g C 减速下滑时 M对地面压力大于 M m g D M对地面压力始终等于 M m g 9 某人在以 2 5 m s2的加速度下降的电梯里最多能举起 80 kg 的物体 那么他在地面 上最多能举起多少千克的物体 若此人在一匀加速上升的电梯中最多能举起 40 kg 的物体 则电梯上升的加速度为多少 g取 10 m s2 10 2010 年广州亚运会男子蹦床比赛中 我国选手董栋和徐潇包揽了该项目的金银 牌 假设表演时 运动员仅在竖直方向上运动 通过传感器将弹簧床面与运动员间的弹力随 时间的变化规律在计算机上绘制出如图 6 所示的曲线 当地重力加速度g取 10 m s2 试结 合图象 求 图 6 1 运动员的质量 用心 爱心 专心 3 2 运动员在运动过程中最大加速度的大小 3 运动员离开弹簧床上升的最大高度 详解答案 1 选 D 蹬地使人获得一个向上的反冲力 产生向上的加速度 处于超重状态 离地上 升时人只受重力作用 加速度为重力加速度 处于完全失重状态 2 选 C 当加速度向上时处于超重状态 当加速度向下时处于失重状态 电梯向上加速 运动时 乘电梯的人处于超重状态 有内脏下压的不舒服感 向下减速与向上加速情况相 同 当电梯向下加速运动时 乘电梯的人处于失重状态 有内脏上顶的不舒服感 向上减速 与向下加速情况相同 选项 C 正确 3 选 D 系统静止时 由于小球受到的浮力大于重力 故弹簧处于伸长状态 当系统自 由下落时 水和球都处于完全失重状态 水对球的浮力消失 同时球也不对弹簧有拉力 所 以弹簧恢复原长 故选 D 4 选 D 用天平测量物体的质量的原理是两托盘受到的压力相等 托里拆利实验涉及压 力 阿基米德定律也涉及压力 而在空间站中的物体都处于完全失重状态 故这些实验不能 做 用两个弹簧测力计验证牛顿第三定律与物体的压力无关 则该实验可以做 5 选 D 不管容器是自由下落还是竖直上升 以整体为研究对象 只受重力 即加速度 为g 若再以水为研究对象 设容器底对水的支持力为N 则mg N mg即N 0 故水对容器 底无压力 不会向外漏出 故 D 正确 6 选 B 升降机运动时 弹簧比升降机静止时短 也就是弹簧对小球的拉力小于其重力 说明小球处于失重状态 则升降机有向下的加速度 即升降机可能加速下降 也可能减速上 升 所以 C D 错误 以小球为研究对象 升降机静止时弹簧拉力F mg kx1 升降机运动 时弹簧拉力F kx2 mg 所以有 F mg ma 即a 5 m s2 A 错误 B 正确 1 2 1 2 7 选 D 当电磁铁A没有通电时 整个装置处于静止状态 轻绳对装置向上的拉力等于 M m g 当电磁铁A通电后 由于电磁铁的吸引作用 使铁块B加速上升 对B而言 设A对B的引力为T 由牛顿第二定律可知T Mg 由牛顿第三定律可知B对 A向下的引力T T Mg 由平衡条件可得F mg T 故F M m g 正确选项为 D 8 选 D 把两物体当成一个整体 运用整体法进行分析 物体m匀速下滑时 整体处于 平衡状态 地面的支持力等于两物体所受重力的和 物体m加速下滑时 整体重心加速下降 处于失重状态 地面对M的支持力小于 M m g 同理 物体m减速下滑时 整体处于超重 状态 地面对M的支持力大于 M m g 故选 D 9 解析 不管处于什么状态 人对物体的最大支持力F是不变的 以物体为研究对象 用心 爱心 专心 4 物体受两个力作用 重力和支持力 当a 2 5 m s2 方向竖直向下时m1g F m1a 所以有 F m1 g a 80 10 2 5 N 600 N 故他在地面上能够举起的物体的质量为m2 F g 600 10 kg 60 kg 当加速度的方向竖直向上时 F m3g m3a 所以a F m3g m3 600 40 10 40 m s2 5 m s2 答案 60 kg 5 m s2 10 解析 1 由图象可知 运动员的重力为F mg 500 N 质量m 50 kg 2 由图象可知 弹簧床对运动员的最大弹力为