超重和失重牛顿运动定律的综合应用

1、超重和失重牛顿运动定律的综合应用、单项选择题答案C对人的运动过程分析可知，人下蹲的过程可以分成两段：人在加速下蹲的过程中，有 向下的加速度，处于失重状态，此时人对传感器的压力小于人的重力；在减速下蹲的过程中， 加速度方向向上,处于超重状态，此时人对传感器的压力大于人的重力,故C项正确,A、B、D 项错误。.物体由静止开始做直线运动，则上下两图对应关系正确的是（图中F表示物体所受的合 力,a表小物体的加速度,v表小物体的速度，x表小物体的位移）（）答案 B A选项中a与F的图像应一致，所以A项错;C、D选项中速度先增大后减小时，因 为速度没改变方向，位移应该继续增大，所以G D项错误;B选项中前

2、半段加速度为正定值, 是匀加速直线运动，后半段是匀减速直线运动,B选项是正确的。.质量为M的光滑圆槽放在光滑水平面上，一水平包力F作用在其上促使质量为m的小球静止在圆槽上，如图所示，则（）A.小球对圆槽的压力为B.小球对圆槽的压力为C.水平包力F变大后，如果小球仍静止在圆槽上，小球对圆槽的压力增大D.水平包力F变大后，如果小球仍静止在圆槽上，小球对圆槽的压力减小答案 C由整体法可求得系统的加速度 a=，小球对圆槽的压力FN=m=m ,当F增大后,F n增大,只有C项正确。.如图所示，轻弹簧的下端固定在水平桌面上，上端放有物块P,系统处于静止状态。现用 一竖直向上的力F作用在P上，使其向上做匀加

3、速直线运动，以x表示P离开静止位置的位 移，在弹簧恢复原长前，下列表示F和x之间关系的图像可能正确的是（）答案 A设物块P静止时弹簧的压缩量为L,当物块P位移为x时，弹簧弹力为k（L-x）,根 据牛顿第二定律有F+k（L-x）-mg=ma,即F=kx+ma+mg-kL可见,F与x是一次函数关系，A项正 确。.如图所示，在光滑的水平面上有一段长为 L、质量分布土匀的纯子，绳子在水平向左的包 力F作用下做匀加速直线运动。绳子上某一点到绳子右端的距离为x,设该处的张力大小为T,则能正确描述T与x之间的关系的图像是（）答案A 根据牛顿运动定律有F=ma,对x长的绳子有T=ma=F,A正确二、多项选择题

4、.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，v-t图像如图所 示。以下判断正确的是（）A.前3 s内货物处于超重状态B.最后2 s内货物只受重力作用C.前3 s内与最后2 s内货物的平均速度相同D.第3 s末至第5 s末的过程中，货物的机械能守恒答案 AC由图像知前3 s内货物加速向上运动，加速度向上，处于超重状态，选项A正确; 最后2 s内货物减速向上运动，加速度大小为3 m/s2,受到了拉力，选项B错误；前3 s内与 最后2 s内货物的平均速度相同，选项C正确；第3 s末至第5 s末的过程中，货物向上匀速 运动，动能不变，重力势能增大，机械能增大，选项D错误。.（20

5、18宿迁调研）如图所示，木盒中固定一质量为 m的整码，木盒和整码在桌面上以一定的 初速度一起以加速度ai滑行一段距离xi后停止。现拿走整码，而持续加一个竖直向下的包 力F（F=mg）,若其他条件不变，木盒以加速度a2滑行距离X2后停止。则（）A.a2ai B.a 2=ai C.x 2xi D.x 2a。根据v2=2ax得,x=一,知加速度增大，则滑行的距离变小，即X2xi。故A、D正确,B、C错误。.建筑工地通过吊车将物体运送到高处。简化后模型如图所示，直导轨ABC与圆弧形导轨CDEf连接,D为圆弧最高点，整个装置在竖直平面内，吊车先加速从A点运动到C点，再匀速 率通过CDE吊车经过B、D处时

6、，关于物体M受力情况的描述正确的是（）A.过B点时，处于超重状态,摩擦力水平向左B.过B点时，处于超重状态,摩擦力水平向右C.过D点时，处于失重状态,一定不受摩擦力作用D.过D点时，处于失重状态,底板支持力一定为零答案 BC由于吊车在AC殳做加速运动,吊车和M一起向上做加速运动，加速度方向沿导轨 向上，所以过B点时,M处于超重状态，由于整体具有向上的加速度，由分析可知，M与支持物 间的静摩擦力水平向右,故A项错误,B项正确；过D点时吊车和M做圆周运动,整体所受合 外力向下提供向心力，所以M处于失重状态，由于整体合外力向下，所以M一定不受支持物的 摩擦力，由于过D点时的向心加速度不一定为g,所以

7、M对支持物的压力不一定为零，故C项 正确,D项错误。.（2019扬州中学月考）如图a所示，质量不计的弹簧竖直固定在水平面上，t=0时刻，将一金 属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放，小球落到弹簧上压缩弹簧到最低点，然后又被 弹起离开弹簧，上升到一定高度后再下落，如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器，得到弹簧弹力F随时间t变化的图像如图b所示，若图像中的坐标值都为已知量，重力加速 度为gU（）图图bA.t i时刻小球具有最大速度 B.t 2时刻小球的速度大小为零C.可以计算出小球自由下落的高度D.整个运动过程中，小球的最大加速度为g答案 BC ti时刻小球刚与弹簧接触，弹簧弹力为零，弹簧弹

8、力与重力平衡时小球的速度最 大,A项错误;t 2时刻弹力最大，说明小球到达的最低点，故小球的速度大小为零 E项正 确;t 3t4时刻小球做上抛运动，所以可以计算出小球自由下落的高度（时间为上抛运动时间 的一半），整个运动过程中，小球的最大加速度大于g,C项正确,D项错误。、非选择题.(2018徐州模拟)航拍仪是目前比较普遍的一种拍摄仪器，它是在可以垂直起降的小型四 旋翼无人机上安装高清摄像头而实现拍摄功能的，具有体积小、使用灵活、飞行高度低、机动性强等优点。在一次拍摄中，航拍仪从地面由静止启动，获得竖直向上、大小恒定的升力 F,开始匀加速起飞，运动t=8 s后，到达h=32 m的高度，此时航拍

9、仪突然出现故障而失去动 力,在到达最高点时动力系统恰好恢复。已知航拍仪的质量 m=2 kg,航拍仪在运动过程中受 到Ff=12 N的空气阻力，假设航拍仪在运动过程中始终保持水平,g=10 m/s 2,求：(1)航拍仪匀加速起飞的加速度大小；(2)航拍仪匀加速起飞时升力的大小；(3)航拍仪动力系统恢复时所在的高度 H。答案 (1)1 m/s 2 (2)34 N (3)34 m解析(1)根据位移时间公式可知h=at解得 a= =m/s 2=1 m/s2根据牛顿第二定律可知F-mg-Ff=ma解得 F=mg+ma+F34 N 失去动力时的速度 v=at=8 m/s失去动力后，根据牛顿第二定律求得加速

10、度大小为2a=16 m/s继续上升的高度为h=m=2 m航拍仪动力系统恢复时所在的高度H=h+h=34 m。.(2018苏州模拟)如图所示，倾角8=37、斜面长为1 m的斜面体放在水平面上。将一 质量为2 kg的小物块从斜面顶部由静止释放,1 s后到达底端，斜面体始终保持静止。重力 加速度 g取 10 m/s2, sin 37 0 =0.6, cos 37 =0.8。求：(1)小物块沿斜面下滑的加速度和到达底端时速度的大小；(2)小物块与斜面之间的动摩擦因数；(3)小物块运动过程中，水平面对斜面体的摩擦力大小和方向。(3)3.2 N方向水平向左答案 (1)2 m/s 2 2 m/s (2)0.5解析(1)由运动学公式s=-at2得 a=2 m/