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文档简介

1、牛顿第二定律超重答案一选择题(共25小题)1应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入例如平伸手掌托起物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛出对此现象分析正确的是()A手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态B手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态C在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度D在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度2在电梯内,某人发规体重计上的示数比自己正常的体重减少了10%,则以下判断可能正确的是(g=10m/s2)()A电梯以9m/s2的加速度加速上升B电梯以1m/s2的加速度加速下降C电梯以1m/s2的加速度减速上升D电梯以

2、9m/s2的加速度减速下降3如图,一个盛水的容器底部有一小孔静止时用手指堵住小孔不让它漏水,假设容器在下述几种运动过程中始终保持平动,且忽略空气阻力,则()A容器自由下落时,小孔向下漏水B将容器竖直向上抛出,容器向上运动时,小孔向下漏水;容器向下运动时,小孔不向下漏水C将容器水平抛出,容器在运动中小孔向下漏水D将容器斜向上抛出,容器在运动中小孔不向下漏水4质量为m的物体放置在升降机内的台秤上,升降机以加速度a在竖直方向做匀变速直线运动,若物体处于失重状态,则()A升降机的加速度方向竖直向下B台秤示数减少maC升降机一定向上运动D升降机一定做加速运动5杂技演员在表演水流星节目时,水在最高点杯口向

3、下时也不流下,这是因为()A水受到离心力作用B水处于失重状态,不受重力的作用C水在最高点的速度足够大,所需向心力至少等于重力D水受到重力、杯底压力和向心力作用,合力为零6静止的升降机地板上平放着一体重计,某同学站在体重计上,与升降机始终保持相对静止某时刻体重计示数突然增大,此时升降机的运动可能是()A匀速上升B匀速下降C加速上升D加速下降7如图所示,一人站在电梯中的体重计上,随电梯一起运动下列各种情况中,体重计的示数最大的是()A电梯匀减速上升,加速度的大小为1.0m/s2B电梯匀加速上升,加速度的大小为1.0m/s2C电梯匀减速下降,加速度的大小为1.5m/s2D电梯匀加速下降,加速度的大小

4、为1.5m/s28在升降机的天花板上,用轻弹簧悬挂一个小球,升降机静止时,弹簧的伸长量为4cm,升降机运行时,弹簧的伸长量为3cm,则升降机的运动情况是()A以a=g的加速度加速下降B以a=g的加速度加速下降C以a=g的加速度减速上升D以a=g的加速度减速上升9将地面上静止的货物竖直向上吊起,货物由地面运动至最高点的过程中,vt图象如图所示以下判断正确的是()A前3s内货物处于超重状态B最后2s内货物只受重力作用C前3s内与最后2s内货物的平均速度相同D第3s末至第5s末的过程中,货物的机械能不守恒10“蹦极”是一项刺激的体育运动某人身系弹性绳自高空P点自由下落,图中a点是弹性绳的原长位置,c

5、是人所到达的最低点,b是人静止悬吊着时的平衡位置,人在从P点下落到最低点c点的过程中,以下说法正确的是()A在a点时人的速度最大B在b点时人的速度最大C在ab段绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态D在c点,人的速度为零,处于平衡状态11如图所示,一个重力G=4N的物体放在倾角为30°的光滑斜面上,斜面放在台秤上,当烧断细线后,物块正在下滑的过程中与稳定时比较,台秤示数()A减小2 NB减小1 NC增大2 ND增大1 N12某同学站在观光电梯地板上,用加速度传感器记录了电梯由静止开始运动的加速度随时间变化情况,以竖直向上为正方向根据图象提供的信息,可以判断下列说法中正确的是()A在5s

6、15s内,观光电梯在加速上升,该同学处于超重状态B在15s25s内,观光电梯停了下来,该同学处于平衡状态C在25s35s内,观光电梯在减速上升,该同学处于失重状态D在t=35s时,电梯的速度为013如图所示,电梯的顶部挂一个弹簧秤,秤下端挂了一个重物,电梯匀速直线运动时,弹簧秤的示数为10N,在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为8N,关于电梯的运动,以下说法正确的是(g取10m/s2)()A电梯可能向上加速运动,加速度大小为2 m/s2B电梯可能向下加速运动,加速度大小为2 m/s2C电梯可能向上减速运动,加速度大小为2 m/s2D电梯可能向下减速运动,加速度大小为2 m/s214有一种新

7、型交通工具如图,乘客的座椅能始终保持水平,当此车加速上坡时,乘客是()A处于失重状态B处于超重状态C受到向前的摩擦力D受到向后的摩擦力15如图所示,运动的电梯内,有一根细绳上端固定,下端系一质量为m的小球,当细绳对小球的拉力为,则电梯的运动情况是()A以匀减速上升B以匀减速上升C以匀加速下降D以匀加速下降16如图所示,轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上,弹簧下端悬挂一个小铁球,在电梯运行时,乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量大了,这一现象表明()A电梯一定是在下降B电梯可能是在上升C电梯的加速度方向一定是向下D乘客一定处在超重状态17如图所示,A为电磁铁,C为胶木秤盘,A和C(包括支架)

8、的总重量M,B为铁片,质量为m,整个装置用轻绳悬于O点,当电磁铁通电,铁片被吸引上升的过程中,轻绳上拉力()AF=mgBMgF(M+m)gCF=(M+m)gDF(M+m)g18如图所示,将一个质量为m的物体,放在台秤盘上一个倾角为的光滑斜面上,则物体下滑过程中,台秤的示数与未放m时比较将()A增加mgB减少mgC增加mgcos2D减少mg2(1+sin2)19在加速度为a匀加速上升的电梯中,有一个质量为m的人,下列说法正确的是()A此人对地球的吸引作用产生的力为m(ga)B此人对电梯的压力为m(ga)C此人受到的重力为m(g+a)D此人的视重为m(g+a)20在升降机中挂一个弹簧秤,下吊一个小

9、球 (如图),当升降机静止时,弹簧伸长4cm当升降机运动时弹簧伸长2cm,若弹簧秤质量不计,则升降机的运动情况可能( g=10m/s2)()A以1m/s2的加速度减速下降B以5m/s2的加速度减速上升C以1m/s2的加速度加速上升D以5m/s2的加速度加速下降21“蹦极”是一项非常刺激的体育运动,某人身系弹性绳自高空P点由静止开始下落,如图所示,a点是弹性绳的原长位置,c是人所到达的最底位置,b是人静止悬挂时平衡的位置,人从 P点落下到最低点c 的过程中()A人在Pa段做自由落体运动,处于完全失重状态B在ab 段绳的拉力大于人的重力,人处于超重状态C在bc 段绳的拉力小于人的重力,人处于失重状

10、态D在c点,人的速度为零,其加速度为零22一个同学站在体重计上称体重,当该同学静止时体重计示数为600N,现在该同学突然下蹲,则从开始下蹲到静止全过程中体重计的示数()A一直大于600NB一直小于600NC先是大于600N后小于600N,最后等于600ND先是小于600N后大于600N,最后等于600N23一质量为m的人站在电梯中,电梯减速下降,若加速度大小为g(g为重力加速度),则人对电梯底部的压力大小为()AmgBmgCmgDmg24某人站在沿竖直方向运动的升降机底板的台秤上,发现台秤的示数比他的体重减少了20%已知重力加速度g=10m/s2,则以下判断正确的是()A升降机一定是在下降过程

11、B如果是在下降过程,则升降机肯定处于减速状态C升降机的加速度大小为2m/s2D升降机的加速度方向一定竖直向下25关于超重和失重的下列说法,正确的是()A超重就是物体的重力增大了,失重就是物体的重力减少了B物体做自由落体运动时处于完全失重状态,所以做自由落体运动的物体不受重力C物体具有向上的速度时处于超重状态,物体具有向下的速度时处于失重状态D物体处于超重或失重状态时,物体的重力始终存在且未发生变化二解答题(共5小题)26一个质量为50kg的人,站在竖直向上运动着的升降机底板上他看到升降机上挂着一个带有重物的弹簧测力计,其示数为40N,如图所示,该重物的质量为5kg,这时人对升降机底板的压力是多

12、大?(g取10m/s2)27质量是60kg的人站在升降机中的体重计上,当升降机做下列各种运动时,体重计的读数是多少?(g=10m/s2)(1)升降机匀速上升;(2)升降机以4m/s2的加速度匀加速上升;(3)升降机以5m/s2的加速度匀加速下降28如图所示,A、B两个物体间用轻绳相连,mA=4kg,mB=8kg,在拉力F=150N的作用下向上加速运动,保证轻绳不被拉断,求轻绳中的拉力的大小?(g取10m/s2)29一种巨型娱乐器械由升降机送到离地面75m的高处,然后让座舱自由落下落到离地面30m高时,制动系统开始启动,座舱均匀减速,到地面时刚好停下若座舱中某人用手托着M=5Kg的铅球,取g=1

13、0m/s2,试求(1)从开始下落到最后着地经历的总时间多长?(2)当座舱落到离地面35m的位置时,手对球的支持力是多少?(3)当座舱落到离地面15m的位置时,球对手的压力是多少?30如图所示,质量60kg的人站在水平地面上,通过定滑轮和绳子(不计其摩擦和绳子质量)竖直向上提起质量为10kg的货物(1)货物以a1=2m/s2匀加速上升,人对地面压力多大?(2)货物匀加速上升时,其最大加速度为多大(g=10m/s2)?牛顿第二定律超重答案参考答案与试题解析一选择题(共25小题)1(2014北京)应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入例如平伸手掌托起物体,由静止开始竖直向上运

14、动,直至将物体抛出对此现象分析正确的是()A手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态B手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态C在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度D在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度【分析】超重指的是物体加速度方向向上,失重指的是加速度方向下,但运动方向不可确定由牛顿第二定律列式分析即可【解答】解:A、B物体向上先加速后减速,加速度先向上,后向下,根据牛顿运动定律可知物体先处于超重状态,后处于失重状态,故A错误B错误;C、D、重物和手有共同的速度和加速度时,二者不会分离,故物体离开手的瞬间,物体向上运动,物体的加速度等于重力加速度,物体离开手前

15、手要减速,所以此瞬间手的加速度大于重力加速度,并且方向竖直向下,故C错误,D正确故选:D【点评】超重和失重仅仅指的是一种现象,但物体本身的重力是不变的,这一点必须明确重物和手有共同的速度和加速度时,二者不会分离2(2012荔湾区校级二模)在电梯内,某人发规体重计上的示数比自己正常的体重减少了10%,则以下判断可能正确的是(g=10m/s2)()A电梯以9m/s2的加速度加速上升B电梯以1m/s2的加速度加速下降C电梯以1m/s2的加速度减速上升D电梯以9m/s2的加速度减速下降【分析】体重计上的示数比自己正常的体重小了,说明人是处于失重状态,此时应该是有向下的加速度;根据体重减少了10%,可以

16、知道合力的大小,再根据牛顿第二定律,就可求出加速度的大小【解答】解:体重计上的示数比自己正常的体重减少了10%,由此可以看出,人是处于失重状态,应该有向下的加速度,少的这的体重,就是人受到的合力的大小,由牛顿第二定律F=ma可知,mg=ma, 所以a=g=1m/s2,所以电梯的加速度大小为1m/s2,有向下的加速度,应该是向下的匀加速运动或者是向上的匀加减速运动,所以B、C正确故选B、C【点评】本题主要考查了对失重现象的理解,再利用牛顿第二定律来求物体的加速度,判断运动的状态3(2005北京)如图,一个盛水的容器底部有一小孔静止时用手指堵住小孔不让它漏水,假设容器在下述几种运动过程中始终保持平

17、动,且忽略空气阻力,则()A容器自由下落时,小孔向下漏水B将容器竖直向上抛出,容器向上运动时,小孔向下漏水;容器向下运动时,小孔不向下漏水C将容器水平抛出,容器在运动中小孔向下漏水D将容器斜向上抛出,容器在运动中小孔不向下漏水【分析】当物体对接触面的压力大于物体的真实重力时,就说物体处于超重状态,此时有向上的加速度;当物体对接触面的压力小于物体的真实重力时,就说物体处于失重状态,此时有向下的加速度;如果没有压力了,那么就是处于完全失重状态,此时向下加速度的大小为重力加速度g【解答】解:无论向哪个方向抛出,抛出之后的物体都只受到重力的作用,处于完全失重状态,此时水和容器的运动状态相同,它们之间没

18、有相互作用,水不会流出,所以D正确故选D【点评】本题考查了学生对超重失重现象的理解,掌握住超重失重的特点,本题就可以解决了4(2016江西二模)质量为m的物体放置在升降机内的台秤上,升降机以加速度a在竖直方向做匀变速直线运动,若物体处于失重状态,则()A升降机的加速度方向竖直向下B台秤示数减少maC升降机一定向上运动D升降机一定做加速运动【分析】由于测出的人的体重比真实的体重小,说明人处于失重状态,据此可以判断出合理的加速度的方向;根据牛顿第二定律,可以判断人的加速度的方向,进而可以判断升降机的运动状态【解答】解:A、由于测得体重为mg,人对台秤的压力小于人的重力,对于人来说应该是有向下的合力

19、,根据牛顿第二定律F=ma可知人有向下的加速度,那么升降机也就有向下的加速度,此时可以是向下加速,也可以是向上减速,所以A选项正确;B、根据牛顿第二定律F=ma可知人有向下的加速度,那么升降机也就有向下的加速度,所以台秤示数减少ma,故B正确;C、由于测得体重为mg,人对台秤的压力小于人的重力,对于人来说应该是有向下的合力,根据牛顿第二定律F=ma可知人有向下的加速度,那么升降机也就有向下的加速度,此时可以是向下加速,也可以是向上减速,所以C选项错误D、由于测得体重为mg,人对台秤的压力小于人的重力,对于人来说应该是有向下的合力,根据牛顿第二定律F=ma可知人有向下的加速度,那么升降机也就有向

20、下的加速度,此时可以是向下加速,也可以是向上减速,所以D选项错误故选:AB【点评】本题主要是考查对超重失重现象的理解,并利用牛顿第二定律来求物体的加速度,判断运动情况5(2016春惠阳区期中)杂技演员在表演水流星节目时,水在最高点杯口向下时也不流下,这是因为()A水受到离心力作用B水处于失重状态,不受重力的作用C水在最高点的速度足够大,所需向心力至少等于重力D水受到重力、杯底压力和向心力作用,合力为零【分析】水做圆周运动,通过最高点时,水受到的重力和弹力的合力等于向心力【解答】解:A、通过最高点时,水受到的重力和弹力的合力提供向心力里面的水处于失重状态,但失重时物体的重力并未变化,故AB错误C

21、、通过最高点时,水受到的重力和弹力的合力提供向心力所以所需向心力至少等于重力,故C正确D、通过最高点时,水受到的重力和弹力的合力提供向心力合力不为零,故D错误故选C【点评】本题关键明确水经过最高点时重力和支持力的合力提供向心力6(2015南通学业考试)静止的升降机地板上平放着一体重计,某同学站在体重计上,与升降机始终保持相对静止某时刻体重计示数突然增大,此时升降机的运动可能是()A匀速上升B匀速下降C加速上升D加速下降【分析】升降机的读数反映了支持力大小,受力分析后根据牛顿第二定律确定加速度方向,然后进一步确定运动情况【解答】解:当体重计的示数增大时,支持力大于重力,加速度向上,升降机可能正在

22、加速上升,也可能是减速下降,故C正确,ABD错误;故选:C【点评】本题是已知受力情况确定运动情况,关键受力分析后根据牛顿第二定律确定加速度的方向,基础题7(2015秋株洲校级期末)如图所示,一人站在电梯中的体重计上,随电梯一起运动下列各种情况中,体重计的示数最大的是()A电梯匀减速上升,加速度的大小为1.0m/s2B电梯匀加速上升,加速度的大小为1.0m/s2C电梯匀减速下降,加速度的大小为1.5m/s2D电梯匀加速下降,加速度的大小为1.5m/s2【分析】先对人受力分析,受重力和支持力,体重计示数即为受到的压力,而压力等于支持力;再对人进行运动分析,确定加速度方向;最后根据牛顿第二定律列式求

23、解【解答】解:A、电梯减速上升,加速度向下,由牛顿第二定律mgF=ma解得F=m(ga)=9mB、电梯匀加速上升,加速度向上,由牛顿第二定律Fmg=ma解得F=m(g+a)=11mC、电梯匀减速下降,加速度向上,由牛顿第二定律Fmg=ma解得F=m(g+a)=11.5mD、电梯匀加速下降,加速度向下,由牛顿第二定律mgF=ma解得F=m(ga)=8.5m故示数最大的情况为C;故选:C【点评】只要加速度向上,就是超重,加速度向下,就是失重,与物体的运动速度方向无关,同时,超重与失重现象只是物体对支撑物的压力变大,而重力保持不变!8(2015秋荔湾区期末)在升降机的天花板上,用轻弹簧悬挂一个小球,

24、升降机静止时,弹簧的伸长量为4cm,升降机运行时,弹簧的伸长量为3cm,则升降机的运动情况是()A以a=g的加速度加速下降B以a=g的加速度加速下降C以a=g的加速度减速上升D以a=g的加速度减速上升【分析】以小球为研究对象,分析受力情况:重力和弹簧的弹力静止时,两力平衡当弹簧伸长减小时,弹力减小,小球所受合力方向向下,根据牛顿第二定律求解加速度,分析运动情况【解答】解:设小球的质量为m,弹簧的劲度系数为k静止时,mg=kx1当弹簧伸长减小时,弹力减小,小球所受合力方向竖直向下,小球的加速度竖直向下根据牛顿第二定律得:mgkx2=ma,x2=x1代入解得 a=2.5m/s2,方向竖直向下,则升

25、降机可能以2.5m/s2的加速度减速上升,也可能以2.5m/s2的加速度加速下降故选AC【点评】本题应用牛顿定律分析失重现象对于超重和失重现象的判断,关键抓住加速度方向:加速度向上时,产生超重现象;相反,产生失重现象9(2015秋达州期末)将地面上静止的货物竖直向上吊起,货物由地面运动至最高点的过程中,vt图象如图所示以下判断正确的是()A前3s内货物处于超重状态B最后2s内货物只受重力作用C前3s内与最后2s内货物的平均速度相同D第3s末至第5s末的过程中,货物的机械能不守恒【分析】超重是物体所受拉力或支持力大于物体所受重力的现象;当物体做向上加速运动或向下减速运动时,物体均处于超重状态,即

26、不管物体如何运动,只要具有向上的加速度,物体就处于超重状态;超重现象在发射航天器时更是常见,所有航天器及其中的宇航员在刚开始加速上升的阶段都处于超重状态【解答】解:A、前3 s内货物加速上升,处于超重状态,故A正确;B、最后2s内a=3m/s2,比g小,所以不只受重力,故B错误;C、前3 s内为匀加速直线运动,平均速度为3m/s,最后2 s内货物做匀减速直线运动,平均速度也为3m/s,故C正确;D、第3s末至第5s末的过程中,货物匀速上升,动能不变,重力势能增加,故机械能增加,故D正确;故选:ACD【点评】本题关键是根据vt图象得到物体的运动情况,然后进一步判断超失重情况,注意只要加速度向上,

27、物体就处于超重状态10(2015秋惠州期末)“蹦极”是一项刺激的体育运动某人身系弹性绳自高空P点自由下落,图中a点是弹性绳的原长位置,c是人所到达的最低点,b是人静止悬吊着时的平衡位置,人在从P点下落到最低点c点的过程中,以下说法正确的是()A在a点时人的速度最大B在b点时人的速度最大C在ab段绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态D在c点,人的速度为零,处于平衡状态【分析】根据牛顿第二定律判断出人的加速度方向,根据加速度的方向与速度方向的关系,判断出人的运动情况,从而确定哪个位置速度最大,哪个位置加速度最大【解答】解:A、从a点向下,人的重力大于弹力,加速度向下,则做加速运动,根据牛顿第二定律

28、知,加速度减小,当到达b位置,重力和弹力相等,速度最大,由b到c,重力小于弹力,加速度方向向上,做减速运动故A错误,B正确C、在ab段绳的拉力小于人的重力,加速度向下,人处于失重状态故C正确D、b点加速度为0,a点的加速度为g,若从a点静止释放,到达最低点时,根据对称性,加速度为g,方向向上,但是物体从一定高度下落,最低点更低,根据牛顿第二定律,知加速度比g大所以c点加速度最大,在c点,速度为零,但不是平衡状态故D错误故选:BC【点评】解决本题的关键能够根据物体的受力判断物体的运动,知道合力的方向与加速度方向相同,当加速度方向与速度方向相同时,做加速运动,当加速度方向与速度方向相反时,做减速运

29、动11(2014榆阳区校级三模)如图所示,一个重力G=4N的物体放在倾角为30°的光滑斜面上,斜面放在台秤上,当烧断细线后,物块正在下滑的过程中与稳定时比较,台秤示数()A减小2 NB减小1 NC增大2 ND增大1 N【分析】先对整体研究,根据平衡条件求出台秤对斜面的支持力,即得到台秤的示数当细线被烧断物块正在下滑时,对物块进行研究,求出物块对斜面的压力大小,将此压力分解为水平和竖直两个方向的分力,即可得到台秤的示数【解答】解:设斜面的重力为G整个装置保持静止状态时,台秤的示数为F1=GA+G当细线被烧断物块正在下滑时,物块对斜面的压力大小为N=GAcos30°,对斜面研究

30、得到,台秤的示数为F2=G+Ncos30°=G+GA,故台秤的示数减小量为F=GAGA=1N故选B【点评】本题运用整体法和隔离法进行研究,分析受力情况是基础12(2013蓟县校级模拟)某同学站在观光电梯地板上,用加速度传感器记录了电梯由静止开始运动的加速度随时间变化情况,以竖直向上为正方向根据图象提供的信息,可以判断下列说法中正确的是()A在5s15s内,观光电梯在加速上升,该同学处于超重状态B在15s25s内,观光电梯停了下来,该同学处于平衡状态C在25s35s内,观光电梯在减速上升,该同学处于失重状态D在t=35s时,电梯的速度为0【分析】在加速度时间图象中,直接读出加速度的正负

31、,根据图象求出电梯的加速度,当有向上的加速度时,此时人就处于超重状态,当有向下的加速度时,此时人就处于失重状态【解答】解:A、在5s15s内,从加速度时间图象可知,此时的加速度为正,电梯的加速度向上,此时人处于超重状态,所以A正确;B、在15s25s内,加速度为零,此时电梯在匀速运动,处于受力平衡状态,所以该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力,所以B错误;C、在25s35s内,从加速度时间图象可知,此时的加速度为负,电梯的加速度向下,此时人处于失重状态,所以C正确D、加速度时间图象与坐标轴围成的面积表示速度,在前35s内,速度改变量为零,所以在t=35s时,电梯的速度为0,所以D正确故选AC

32、D【点评】本题主要考查了对超重失重现象的理解,人处于超重或失重状态时,人的重力并没变,只是对支持物的压力变了13(2012秋海珠区月考)如图所示,电梯的顶部挂一个弹簧秤,秤下端挂了一个重物,电梯匀速直线运动时,弹簧秤的示数为10N,在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为8N,关于电梯的运动,以下说法正确的是(g取10m/s2)()A电梯可能向上加速运动,加速度大小为2 m/s2B电梯可能向下加速运动,加速度大小为2 m/s2C电梯可能向上减速运动,加速度大小为2 m/s2D电梯可能向下减速运动,加速度大小为2 m/s2【分析】对重物受力分析,根据牛顿第二定律得出重物的加速度大小和方向,从而得

33、出电梯的加速度大小和方向,从而判断出电梯的运动规律【解答】解:电梯匀速直线运动时,弹簧秤的示数为10N,知重物的重力等于10N,对重物有:mgF=ma,解得a=2m/s2,方向竖直向下,则电梯的加速度大小为2m/s2,方向竖直向下电梯可能向下做加速运动,也可能向上做减速运动故B、C正确,A、D错误故选BC【点评】解决本题的关键知道重物和电梯具有相同的加速度,根据牛顿第二定律进行分析,通过加速度判断电梯的运动情况14(2013钦南区校级模拟)有一种新型交通工具如图,乘客的座椅能始终保持水平,当此车加速上坡时,乘客是()A处于失重状态B处于超重状态C受到向前的摩擦力D受到向后的摩擦力【分析】根据加

34、速度方向判断超、失重情况;结合运动情况对人受力分析【解答】解:A、B、此车加速上坡,加速度沿着斜面向上,故加速度具有向上的分量,故处于超重状态,故A错误,B正确;C、D、人随着车加速上坡,加速度沿着斜面向上,故合力沿着斜面向上;再对人受力分析,受重力、支持力和向右的静摩擦力,故C正确,D错误;故选BC【点评】超重是加速度向上,失重时加速度向下;本题对人受力分析要结合力的产生条件以及合力的方向进行15(2013秋商丘期末)如图所示,运动的电梯内,有一根细绳上端固定,下端系一质量为m的小球,当细绳对小球的拉力为,则电梯的运动情况是()A以匀减速上升B以匀减速上升C以匀加速下降D以匀加速下降【分析】

35、由牛顿第二定律可求小球的加速度的大小和方向,从而判断可能的运动形式【解答】解:对小球受力分析,mg=ma,加速度大小为a=,加速度方向向下,所以小球运动形式可以是以匀减速上升或以匀加速下降,BD正确故选BD【点评】本题考查了超重和失重,关键是掌握:超重是时具有向上的加速度,失重时具有向下的加速度16(2011广东模拟)如图所示,轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上,弹簧下端悬挂一个小铁球,在电梯运行时,乘客发现弹簧的伸长量比电梯静止时的伸长量大了,这一现象表明()A电梯一定是在下降B电梯可能是在上升C电梯的加速度方向一定是向下D乘客一定处在超重状态【分析】电梯静止不动时,球受到重力和拉力平衡;弹

36、簧的伸长量变大,表明弹力变大,根据牛顿第二定律求解出加速度的方向和大小,再判断运动情况【解答】解:电梯静止不动时,球受到重力和拉力平衡,有kx1=mg弹簧的伸长量变大,表明弹力变大,根据牛顿第二定律,有kx2mg=ma2故加速度a2向上,即电梯可能加速上升或者减速下降;故选:BD【点评】物体具有向上的加速度就处于超重状态,具有向下的加速度处于失重状态,即是否超、失重与加速度的方向有关,与速度方向无关17(2011秋泉州校级期末)如图所示,A为电磁铁,C为胶木秤盘,A和C(包括支架)的总重量M,B为铁片,质量为m,整个装置用轻绳悬于O点,当电磁铁通电,铁片被吸引上升的过程中,轻绳上拉力()AF=

37、mgBMgF(M+m)gCF=(M+m)gDF(M+m)g【分析】通电后,铁片被吸引上升常识告诉我们,铁片被吸引,向电磁体运动靠近,其运动情况是变加速运动,即越靠近电磁铁,吸力越大,加速度越大,根据F=ma可知,此过程中超重【解答】解:当电磁铁通电前,绳的拉力应为(M+m)g;当电磁铁通电后,铁片被吸引上升常识告诉我们,铁片被吸引,向电磁体运动靠近,其运动情况是变加速运动,即越靠近电磁铁,吸力越大,加速度越大根据F=ma可知,此过程中超重,吸引力大于铁片重力由于磁力,将整个电磁铁装置与铁片联系到一起因为电磁铁吸引铁片的吸引力大于铁片的重力,则根据作用力与反作用力原理,铁片吸引电磁铁的力F

38、9;为F的反作用力,大小相等、方向相反,且作用在两个不同的物体上所以,绳的拉力大于(M+m)g所以选项D正确,ABC错误故选D【点评】本题考查了物体的超重和失重,记住要点:加速度向上超重,加速度向下失重18(2011春齐齐哈尔校级月考)如图所示,将一个质量为m的物体,放在台秤盘上一个倾角为的光滑斜面上,则物体下滑过程中,台秤的示数与未放m时比较将()A增加mgB减少mgC增加mgcos2D减少mg2(1+sin2)【分析】本题中原来斜面体处于静止状态,故测力计的读数等于斜面体的重量,物体下滑过程中,物体沿斜面加速下滑,处于失重状态,对物体和斜面体整体运用牛顿第二定律列式求解【解答】解:未放m时

39、,对斜面体受力分析,受总重力和支持力,平衡时,有NMg=0 加速下滑时,对物体和斜面体整体受力分析,受总重力、支持力和静摩擦力,根据牛顿第二定律,有竖直方向:(M+m)gN=masin 水平方向:f=macos 对物体受力分析,受重力和支持力,根据牛顿第二定律,有mgsin=ma 有由得到:NN=mgmasin=mgmg(sin)2=mgcos2,所以台秤的示数与未放m时比较将增加mgcos2,故选C【点评】本题关键是对物体、物体和斜面体整体多次受力分析,然后根据牛顿第二定律、共点力平衡条件列式求解;要注意整体法对于有相对运动的物体系统同样适用19(2010秋黔东南州期末)在加速度为a匀加速上

40、升的电梯中,有一个质量为m的人,下列说法正确的是()A此人对地球的吸引作用产生的力为m(ga)B此人对电梯的压力为m(ga)C此人受到的重力为m(g+a)D此人的视重为m(g+a)【分析】物体处于超重或是失重时,物体的重力并没有改变,改变的只是视重运用牛顿第二定律对人分析,可求得电梯对人的支持力,再根据牛顿第三定律可得人对电梯的压力【解答】解:A、无论物体处于超重还是失重,重力都不会改变,故重力还是mg,故A错误,C错误;C、根据牛顿第三定律,人与地球相互吸引的力相等,等于mg,故C错误;B、D、人以加速度a匀加速上升,根据牛顿第二定律,有:Nmg=ma解得N=m(g+a)根据牛顿第三定律,人

41、对电梯的压力为m(g+a),故视重为m(g+a),故B错误,D正确;故选D【点评】此题属于超重失重的一般问题,运用牛顿第二定律列式求出此题难度不大,属于基础题20(2009山东模拟)在升降机中挂一个弹簧秤,下吊一个小球 (如图),当升降机静止时,弹簧伸长4cm当升降机运动时弹簧伸长2cm,若弹簧秤质量不计,则升降机的运动情况可能( g=10m/s2)()A以1m/s2的加速度减速下降B以5m/s2的加速度减速上升C以1m/s2的加速度加速上升D以5m/s2的加速度加速下降【分析】以小球为研究对象,分析受力情况:重力和弹簧的弹力静止时,两力平衡当弹簧伸长减小时,弹力减小,小球所受合力方向向下,根

42、据牛顿第二定律求解加速度,分析运动情况【解答】解:设小球的质量为m,弹簧的劲度系数为k 静止时,mg=kx1 当弹簧伸长减小时,弹力减小,小球所受合力方向竖直向下,小球的加速度竖直向下根据牛顿第二定律得:mgkx2=ma,x2=代入解得 a=5m/s2,方向竖直向下,则升降机可能以5m/s2的加速度减速上升,也可能以5m/s2的加速度加速下降故选BD【点评】本题应用牛顿定律分析失重现象对于超重和失重现象的判断,关键抓住加速度方向:加速度向上时,产生超重现象;相反,产生失重现象21(2004秋福州期末)“蹦极”是一项非常刺激的体育运动,某人身系弹性绳自高空P点由静止开始下落,如图所示,a点是弹性

43、绳的原长位置,c是人所到达的最底位置,b是人静止悬挂时平衡的位置,人从 P点落下到最低点c 的过程中()A人在Pa段做自由落体运动,处于完全失重状态B在ab 段绳的拉力大于人的重力,人处于超重状态C在bc 段绳的拉力小于人的重力,人处于失重状态D在c点,人的速度为零,其加速度为零【分析】当人对绳的拉力大于物体的真实重力时,就说物体处于超重状态,此时有向上的加速度;当人对绳的拉力小于物体的真实重力时,就说物体处于失重状态,此时有向下的加速度;如果没有拉力,那么就是处于完全失重状态,此时向下加速度的大小为重力加速度g【解答】解:A、在Pa段绳还没有被拉长,人做自由落体运动,所以处于完全失重状态,所

44、以A正确B、在ab段绳的拉力小于人的重力,人受到的合力向下,有向下的加速度,处于失重状态,所以B错误C、在bc段绳的拉力大于人的重力,人受到的合力向上,有向上的加速度,处于超重状态,所以C错误D、在c点,绳的形变量最大,绳的拉力最大,人受到的合力向上,有向上的加速度,处于超重状态,所以D错误故选:A【点评】本题主要考查了对超重失重现象的理解,人处于超重或失重状态时,人的重力并没变,只是对绳的拉力变了22(2008济宁一模)一个同学站在体重计上称体重,当该同学静止时体重计示数为600N,现在该同学突然下蹲,则从开始下蹲到静止全过程中体重计的示数()A一直大于600NB一直小于600NC先是大于6

45、00N后小于600N,最后等于600ND先是小于600N后大于600N,最后等于600N【分析】该同学突然下蹲时,先向下做加速运动,后向下做减速运动,最后回到静止状态,根据加速度方向,由牛顿第二定律判断体重计的示数与重力的关系【解答】解:该同学突然下蹲时,先向下做加速运动,后向下做减速运动,最后回到静止状态,加速度方向先向下,后向上,最后变为零,根据牛顿第二定律得到,该同学先处于失重状态,后处于超重状态,则体重计的示数先是小于600N后大于600N,最后等于600N故选D【点评】对于超重还是失重的判断,关键取决于加速度的方向:当物体的加速度向上时,处于超重状态;当加速度方向向下时,处于失重状态

46、23(2008秋台州期末)一质量为m的人站在电梯中,电梯减速下降,若加速度大小为g(g为重力加速度),则人对电梯底部的压力大小为()AmgBmgCmgDmg【分析】由于电梯减速减速,故加速度向上,可知人处于超重状态,由此对人受力分析,列牛顿第二定律解得电梯对人的支持力,进而得人对电梯的压力【解答】解:由于电梯减速减速,故加速度向上,对人受力分析,受到重力mg,地面支持力N,由牛顿第二定律:mgN=ma即:mgN=m解得:N=故选:D【点评】重点是对超重和失重的判定,其依据是加速度的方向,加速向下为失重,加速度向上为超重24(2010秋南通期末)某人站在沿竖直方向运动的升降机底板的台秤上,发现台

47、秤的示数比他的体重减少了20%已知重力加速度g=10m/s2,则以下判断正确的是()A升降机一定是在下降过程B如果是在下降过程,则升降机肯定处于减速状态C升降机的加速度大小为2m/s2D升降机的加速度方向一定竖直向下【分析】由题台秤的示数比人的体重小,则人处于失重状态,具有向下的加速度,可能在下降过程,也可能在上升过程如果是在下降过程,升降机处于加速度状态由牛顿第二定律求解加速度的大小【解答】解:A、由题台秤的示数比人的体重小,则人处于失重状态,具有向下的加速度,可能在下降过程,也可能在上升过程故A错误 B、如果是在下降过程,则升降机处于加速度状态故B错误 C、设升降机对人支持力大小为N,人的

48、质量为m,则mgN=0.2mg,由牛顿第二定律得mgN=ma,代入解得 a=2m/s2故C正确 D、由于Nmg,则人所受的合力方向竖直向下,加速度方向竖直向下故D正确故选CD【点评】本题中当物体处于失重状态时,加速度竖直向下,但速度方向可能向下,也可能向上25(2009秋浏阳市校级期末)关于超重和失重的下列说法,正确的是()A超重就是物体的重力增大了,失重就是物体的重力减少了B物体做自由落体运动时处于完全失重状态,所以做自由落体运动的物体不受重力C物体具有向上的速度时处于超重状态,物体具有向下的速度时处于失重状态D物体处于超重或失重状态时,物体的重力始终存在且未发生变化【分析】无论超重还是失重

49、,只是物体的视重改变了,物体质量不变加速度向上物体处于超重,加速度向下,物体处于失重【解答】解:A、在同一地点,无论超重还是失重,物体质量不变,故重力不变,故A错误B、完全失重,物体质量也没有任何变化,故B错误C、加速度向上,物体处于超重;加速度向下,物体处于失重,超重和失重与速度方向和大小无关,故C错误D、无论超重还是失重,只是物体的视重改变了,物体质量不变,即物体处于超重或失重状态时,物体的重力始终存在且未发生变化,故D正确故选:D【点评】理解好超重和失重的实质是物体的视重改变了,物体质量不变知道加速度向上物体处于超重,加速度向下,物体处于失重二解答题(共5小题)26(2016春合肥校级期

50、末)一个质量为50kg的人,站在竖直向上运动着的升降机底板上他看到升降机上挂着一个带有重物的弹簧测力计,其示数为40N,如图所示,该重物的质量为5kg,这时人对升降机底板的压力是多大?(g取10m/s2)【分析】先以重物为研究对象,根据重物对弹簧秤的拉力的大小和本身的重力的关系,由牛顿第二定律可以求得升降机的加速度的大小,再对人受力分析,由牛顿第二定律即可求得人受到的支持力的大小,从而知道人对升降机地板的压力【解答】解:设弹簧秤示数为F,重物质量为m,对物体应用牛顿第二定律得:mgF=ma 解得:a=g=(10)m/s2=2m/s2,方向竖直向下设人质量为M,地板对人的支持力为FN,对人利用牛

51、顿第二定律得:MgFN=Ma解得:FN=M(ga)=50×(102)N=400N根据牛顿第三定律,人对地板的压力大小为400N,方向竖直向下答:人对地板的压力大小为400N,方向竖直向下【点评】对重物和人分别应用牛顿第二定律即可求出结论,需要注意的是题目中要求的是人对升降机地板的压力,最后要根据牛顿第三定律来求得人对升降机地板的压力27(2014秋昌平区期末)质量是60kg的人站在升降机中的体重计上,当升降机做下列各种运动时,体重计的读数是多少?(g=10m/s2)(1)升降机匀速上升;(2)升降机以4m/s2的加速度匀加速上升;(3)升降机以5m/s2的加速度匀加速下降【分析】(1

52、)体重计的读数显示人对体重计的压力大小升降机匀速上升,体重计的读数等于人的重力(2)(3)以人为研究对象,根据牛顿第二定律求出体重计对人的支持力,再牛顿第三定律分析人对体重计的压力大小【解答】解:(1)升降机匀速上升时,体重计的读数F1=G=mg=600N; (2)当升降机以4m/s2的加速度匀加速上升时,以人为研究对象 根据牛顿第二定律得 F2mg=ma1代入解得 F2=840N再牛顿第三定律得到人对体重计的压力大小等于F2=840N,即体重计的读数为840N (3)当升降机以5m/s2的加速度匀加速下降时,以人为研究对象 根据牛顿第二定律得 mgF3=ma3代入解得 F3=300N再牛顿第三定律得到体重计的读数为300N答:(1)升降机匀速上升时,体重计的读数为600N; (2)升降机以4m/s2的加速度匀加速上升时,体重计的读数为840N; (3)升降机以5m/s2的加速度匀加速下降时,体重计的读数为300N【点评】本题是运用牛顿运动定律研究超重和失重现象,可以定性分析与定量计算结合研究28(2014秋甘肃校级期末)如图所示,A、B两个物体间用轻绳相连

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