高中物理必修第三章6知能演练轻松闯关.doc

1(2012武汉外国语学校高一检测)下列实例中属于超重现象的是()A汽车沿斜坡匀速行驶B蹦极的人到达最低点C跳水运动员被跳板弹起 ，离开跳板后向上运动D火箭点火后加速升空解析：选BD.判断超重的关键，是看物体的加速度是否向上，加速度向上物体就处于超重状态2下列四个实验中，能在绕地球飞行的太空实验舱中完成的是()A用天平测量物体的质量B用弹簧秤测物体的重力C用温度计测舱内的温度D用水银气压计测舱内气体的压强解析：选C.绕地球飞行的太空试验舱处于完全失重状态，处于其中的物体也处于完全失重状态，物体对水平支持物没有压力，对悬挂物没有拉力用天平测量物体质量时，利用的是物体和砝码对盘的压力产生的力矩，压力为0时，力矩也为零，因此在太空实验舱内不能完成同理，水银气压计也不能测出舱内气压物体处于失重状态时，对悬挂物没有拉力，因此弹簧秤不能测出物体的重力温度计是利用了热胀冷缩的性质，因此可以测出舱内温度，故只有选项C正确3质量为m的人站在电梯中，电梯加速上升，加速度大小为g，g为重力加速度，人对电梯底部的压力为()A.mgB2mgCmg D.mg解析：选D.以人为研究对象，用牛顿第二定律求出电梯对人向上的作用力，再由牛顿第三定律得到人对电梯底部的压力，设电梯对人向上的作用力为N，由牛顿第二定律可知：Nmgmg，得Nmg由牛顿第三定律可知人对电梯底部的压力Nmg.4(创新题)如图365甲所示，小车上固定着硬质支架，杆的端点固定着一个质量为m的小球杆对小球的作用力的变化如图乙所示，则关于小车的运动，下列说法中正确的是(杆对小球的作用力由F1变化至F4)()图365A小车可能向左做加速度增大的运动B小车由静止开始向右做匀加速运动C小车的速度越来越大D小车的加速度越来越小解析：选A.据题图知向右水平分力变大，向右加速度变大，做非匀变速运动，要是向左运动，则是减速图3665(2011高考四川卷)如图366是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图，假定其过程可简化为：打开降落伞一段时间后，整个装置匀速下降，为确保安全着陆，需点燃返回舱的缓冲火箭，在火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动，则()A火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小B返回舱在喷气过程中减速的主要原因是空气阻力C返回舱在喷气过程中所受合外力是阻力D返回舱在喷气过程中处于失重状态解析：选AC.火箭开始喷气瞬间，返回舱受到向上的反作用力，所受合外力向上，故伞绳的拉力变小，所以选项A正确；返回舱与降落伞组成的系统在火箭喷气前受力平衡，喷气后减速的主要原因是受到喷出气体的反作用力，故选项B错误；返回舱在喷气过程中做减速直线运动，故合外力一定做负功，选项C正确；返回舱喷气过程中产生竖直向上的加速度，故应处于超重状态，选项D错误一、选择题1一个人站在医用体重计的测盘上不动时测得重为G，当此人突然下蹲的过程中，磅秤的读数()A先大于G，后小于GB先小于G，后大于GC大于G D小于G解析：选B.当人突然下蹲的过程中，经过了先向下加速后向下减速两个过程，即人先处于失重状态后处于超重状态，所以磅秤的读数先小于G，后大于G.2容器内盛有部分水，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B下降过程中水对容器底面的压力逐渐减小C在最高点水对容器底面的压力大小等于零D整个过程中水对容器底面都没有压力解析：选CD.容器竖直上抛过程中，在空中处于完全失重状态，故不论何处，水对容器底面都没有压力作用3跳水运动员从10 m跳台腾空跃起，先向上运动一段距离达到最高点后，再自由下落进入水池，不计空气阻力，关于运动员在空中上升过程和下落过程，以下说法正确的是()A上升过程处于超重状态，下落过程处于失重状态B上升过程处于失重状态，下落过程处于超重状态C上升过程和下落过程均处于超重状态D上升过程和下落过程均处于完全失重状态解析：选D.跳水运动员在空中时无论上升还是下降，加速度方向均向下，由于不计空气阻力，故均为完全失重，故选D.4原来做匀速运动的升降机内，有一被伸长的弹簧拉住的具有一定质量的物体A静止在地板上，如图367所示，现发现A突然被弹簧拉向右方，由此可判断此时升降机的运动可能是()图367A加速上升B减速上升C加速下降 D减速下降解析：选BC.物体A原来静止，说明物体在水平方向和竖直方向都受力平衡，水平方向摩擦力与弹簧的弹力相平衡，竖直方向支持力与重力相平衡现在发现物体A被拉向右方，说明滑动摩擦力小于弹簧的拉力，而滑动摩擦力又与正压力(或支持力)成正比，所以是支持力减小了，从而得出结论：物体A处于失重状态，即有向下的加速度，故做向上减速或向下加速运动，所以A、D不正确图3685(2012天津南开中学高二检测)如图368所示，在一升降机中，物体A置于斜面上，当升降机处于静止状态时，物体A恰好静止不动，若升降机以加速度g向下做匀加速运动时，以下关于物体受力的说法中正确的是()A因物体仍相对斜面静止，所以物体所受各力不变B因物体处于完全失重状态，所以物体不受任何力作用C因物体处于完全失重状态，所以物体除所受重力变为零，其他力不变D因物体处于完全失重状态，所以物体除所受重力不变外，不受其他力作用解析：选D.物体随升降机以加速度g向下做匀加速运动时，物体处于完全失重状态，将不受支持力和摩擦力，但物体受的重力不会改变，所以只有D项正确图3696(2012四川德阳中学高一检测)“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点自由下落，如图369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段绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态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，其加速度为零解析：选AB.判断人是处于超重状态还是失重状态，只要看人的加速度方向Pa段人做自由落体运动，加速度为g，人处于完全失重状态；人从a到b的过程中，人的重力大于弹力，合力方向向下，加速度方向向下，人处于失重状态；b点，人的重力等于弹力，加速度为零；由b到c，人的重力小于弹力，合力方向向上，加速度方向向上，人处于超重状态当弹性绳伸长到c点时，物体处于最大超重状态，C、D错误图36107如图3610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，它们完全浸没在水中，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xC大于x D等于零解析：选D.当整个装置自由下落时，球、水都处于完全失重状态，水对球的浮力为零，球对弹簧的压力为零，所以x0，弹簧恢复到原长，故选项D正确8为了研究超重与失重现象，某同学把一体重计放在电梯的地板上，将一物体放在体重计上随电梯运动并观察体重计示数的变化情况下表记录了几个特定时刻体重计的示数(表内时间不表示先后顺序)：时间t0t1t2t3体重计示数(kg)45.050.040.045.0若已知t0时刻电梯静止，则()At1和t2时刻电梯的加速度方向一定相反Bt1和t2时刻物体的质量并没有发生变化，但所受重力发生了变化Ct1和t2时刻电梯运动的加速度大小相等，运动方向一定相反Dt3时刻电梯可能向上运动解析：选AD.由超重和失重的物理意义可知，当物体的加速度向上时，支持力N大于重力G，发生超重现象；当物体的加速度向下时，支持力N小于重力G，发生失重现象可见发生超重和失重时，物体的重力G并没有发生变化，但加速度方向相反，A正确，B错误由表格知，t1时刻超重，t2时刻失重，t3时刻平衡，但t3时刻电梯可能是匀速运动，也可能处于静止图36119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3611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：选C.顾客在扶梯上如果是随着扶梯做加速运动，则顾客所受合外力与扶梯所受合外力方向相同，均沿斜面向上，所以顾客除受重力和竖直向上的支持力外，还受到扶梯对顾客脚的静摩擦力水平向右，但顾客在匀速运动时，不受摩擦力作用，否则合外力就不可能为零，所以A错误；顾客只有在随着扶梯加速运动时，才处于超重状态，所以B错误；在顾客随着扶梯做加速运动时，顾客对扶梯的作用力包括顾客对扶梯的竖直向下的压力和水平向左的静摩擦力，总的方向指向左下方，在顾客随着扶梯匀速运动时，顾客对扶梯的作用力只有压力，竖直向下，所以C正确，D错误10.图3612某人在地面上用弹簧测力计称得其体重为490 N他将弹簧测力计移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内，弹簧测力计的示数如图3612所示，电梯运行的vt图像可能是(取电梯向上运动的方向为正)()图3613解析：选AD.t0t1段内失重，加速度方向向下，t1t2段内，电梯静止或匀速运动；t2t3段内超重，加速度方向向上二、非选择题11质量为60 kg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？(g10 m/s2)(1)升降机匀速上升；(2)升降机以3 m/s2的加速度上升；(3)升降机以4 m/s2的加速度加速下降 解析：人站在升降机中的体重计上，受力情况如图所示(1)当升降机匀速上升时，由牛顿第二定律得：F合NG0所以人受到的支持力NGmg6010 N600 N.根据牛顿第三定律得，人对体重计的压力就等于体重计的示数，即600 N.(2)当升降机以3 m/s2的加速度加速上升时，由牛顿第二定律得：NGmaNmaGm(ga)60(103) N780 N由牛顿第三定律得，此时体重计的示数为780 N，大于人的重力，人处于超重状态(3)当升降机以4 m/s2的加速度加速下降时，由牛顿第二定律得：GNmaNGmam(ga)60(104) N360 N由牛顿第三定律得，此时体重计的示数为360 N，小于人的重力600 N，人处于失重状态答案：(1)600 N(2)780 N(3)360 N12美国密执安大学五名学习航空航天工程的大学生搭乘NASA的飞艇参加了“微重力学生飞行机会计划”，飞行员将飞艇开到6000 m的高空后，让飞艇由静止下落，以模拟一种微重力的环境下落过程中飞艇所受空气阻力为其重力的0.04倍，这样可以获得持续25 s之久的失重状态，大学生们就可以进行微重力影响的实验紧接着飞艇又做匀减速运动，若飞艇离地面的高度不得低于500 m，重力加速度g取10 m/s2，求：(1)飞艇在25 s内下落的高度；(2)在飞艇后来的减速过程中，大学生对座位的压力是其重力的多少倍？解析：(1)设飞艇在25 s内下落的加速度为a1，根据牛顿第二定律