2013年高考物理 考前回归教材限时训练九 两类动力学问题 超重和失重

1、2013年高考物理考前回归教材之限时训练九两类动力学问题超重和失重时间：45分钟满分：100分一、选择题(8×864)1一种巨型娱乐器械可以让人体验超重和失重的感觉一个可乘十多个人的环形座舱套在竖直柱子上，由升降机运送上几十米的高处，然后让座舱自由下落下落一定高度后，制动系统启动，座舱做减速运动，到地面时刚好停下下列判断正确的是 ()A座舱在自由下落的过程中人处于超重状态B座舱在自由下落的过程中人处于失重状态C座舱在减速运动的过程中人处于失重状态D座舱在减速运动的过程中人处于超重状态答案：BD2雨滴从空中由静止落下，若雨滴下落时空气对其的阻力随雨滴下落速度的增大而增大，下图的图象能正

2、确反映雨滴下落运动情况的是 ()答案：C图13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，如图1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：本题考查的是物体的受力分析，意在考查考生对牛顿第三定律、力的合成与受力分析等综合知识点的理解能力；当电梯匀速运转时，顾客只受两个力的作用，即重力和支持力，故A、B都不对；由受力分析可知，加速时顾客对扶梯有水平向左的

3、摩擦力，故此时顾客对扶梯作用力的方向指向左下方，而匀速时没有摩擦力，此时方向竖直向下，故选C.答案：C图24一物体放置在倾角为的斜面上，斜面固定于加速上升的电梯中，加速度为a，如图2所示，在物体始终相对于斜面静止的条件下，下列说法中正确的是 ()A当一定时，a越大，斜面对物体的正压力越小B当一定时，a越大，斜面对物体的摩擦力越大C当a一定时，越大，斜面对物体的正压力越小D当a一定时，越大，斜面对物体的摩擦力越小图3解析：选物体为研究对象受力情况如图3所示，建立坐标系，注意因为物体始终相对于斜面静止，所以Ff是静摩擦力，加速度向上，所以静摩擦力Ff沿斜面向上竖直方向上mgma，也可写成mgma.

4、则一定时，a越大，FN越大，Ff越大；a一定时，越大，FN越小，Ff越大答案：BC图45如图4所示，ad、bd、cd是竖直面内三根固定的光滑细杆，a、b、c、d位于同一圆周上，a点为圆周的最高点，d点为最低点每根杆上都套着一个小滑环(图中未画出)，三个滑环分别从a、b、c处释放(初速度为0)，用t1、t2、t3依次表示各滑环到达d所用的时间，则 ()At1<t2<t3Bt1>t2>t3Ct3>t1>t2Dt1t2t3解析：图5设圆的半径为R，任取一滑杆ed，如图5所示，设ade，由直角三角形得sed2R·cos；在斜线ed上，agsingsin(9

5、0°)gcos；由位移公式得t2与倾斜角度无关，所以环从任何途径下滑时间是相等的答案：D6在升降机中，一人站在磅秤上，发现自己的体重减轻了20%，则他自己的下列判断可能正确的是(g取10 m/s2) ()A升降机以8 m/s2的加速度加速上升B升降机以2 m/s2的加速度加速下降C升降机以2 m/s2的加速度减速上升D升降机以8 m/s2的加速度减速下降解析：由于磅秤示数减小，故人受到的支持力为重力的80%，由牛顿第二定律，有mg0.8mgma得a2 m/s2，方向竖直向下，B、C对答案：BC7如图6甲所示，某人正通过定滑轮将质量为m的货物提升到高处滑轮的质量和摩擦均不计，货物获得的

6、加速度a与绳子对货物竖直向上的拉力T之间的函数关系如图6乙所示由图可以判断 ()图6A图线与纵轴的交点M的值aMgB图线与横轴的交点N的值TNmgC图线的斜率等于物体的质量mD图线的斜率等于物体质量的倒数解析：由牛顿第二定律，有Tmgma，故得ag，当T0时，ag，A对；当a0时，Tmg，B对；图线的斜率k，D对答案：ABD图78如图7所示，位于光滑固定斜面上的小物块P受到一水平向右的推力F的作用已知物块P沿斜面加速下滑现保持F的方向不变，使其减小，则加速度 ()A一定变小B一定变大C一定不变D可能变小，可能变大，也可能不变解析：图8对小物块P进行受力分析，如图8所示，由题给条件可知：小物块P

7、沿斜面加速下滑，即重力G沿斜面的分力大于F沿斜面的分力，合力为GsinFcos，加速度a，若再使F减小方向不变，则物块加速度将更大，所以B正确答案：B二、计算题(3×1236)9小球在流体中运动时，它将受到流体阻碍运动的粘滞阻力实验发现当小球相对流体的速度不太大时，粘滞阻力F6vr，式中r为小球的半径，v为小球相对流体运动的速度，为粘滞系数，由液体的种类和温度而定现将一个半径r1.00 mm的钢球，放入常温下的甘油中，让它下落，已知钢球的密度8.5×103 kg/m3常温下甘油的密度01.3×103 kg/m3，甘油的粘滞系数0.80(g取10 m/s2)(1)钢

8、球从静止释放后，在甘油中作什么性质的运动？(2)当钢球的加速度ag/2时，它的速度多大？(3)钢球在甘油中下落的最大速度vm？解析：(1)钢球在甘油中运动过程中，开始时做加速运动，随着速度的增加钢球受的粘滞阻力增加，而导致钢球受的合外力减小所以加速度减小，最终加速度为零钢球匀速运动(2)钢球向下运动时受浮力：F浮0gV球粘滞阻力F和重力mg，由牛顿第二定律得：mgF浮Fma即：V球g0V球g6vrV球·代入数值解得：v8.2×103 m/s(3)钢球达最大速度时加速度为零则：V球g0V球g6vmr0代入数值解得：vm2×102 m/s.答案：(1)加速度变小的加速

9、运动，最终匀速(2)8.2×103 m/s(3)2×102 m/s10直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火，悬挂着m500 kg空箱的悬索与竖直方向的夹角145°.直升机取水后飞往火场，加速度沿水平方向，大小稳定在a1.5 m/s2时，悬索与竖直方向的夹角214°，如图9所示如果空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，试求水箱中水的质量M.(取重力加速度g10 m/s2；sin14°0.242；cos14°0.970)图9解析：设悬索对水箱的拉力为T，水箱受到的阻力为f.直升机取水时，水箱受力平衡水平方向：T1sin1f0竖直方向：T1c

10、os1mg0联立解得fmgtan1直升机返回，以水箱为研究对象，在水平方向、竖直方向应用牛顿第二定律，由平衡方程得T2sin2f(mM)aT2cos2(mM)g0联立，代入数据解得，水箱中水的质量M4.5×103 kg答案：M4.5×103 kg11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