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文档简介
1/1(讲义)新高一物理衔接课程第15讲超重与失重-人文社科
第15讲超重与失重
一、超重:物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力(也叫视重)________物体的重力
二、失重:物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力________物体的重力
完全失重:物体对支持物的压力或对悬挂物的拉力等于_______
思索与练习:
1.超重时物体的重力变大,失重时物体的重力变小,完全失重时物体不受重力。(X)
2.下列说法正确的是(B)
A.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态
B.蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态
C.举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间处于超重状态
D.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态
3.在太空的空间试验室中,可以正常使用的仪器是(BC)
A.天平B.弹簧测力计C.水银温度计D.水银气压计
4.一水桶侧壁上不同高度处开有两个小孔,把桶装满水,水从孔中流出,如图.用手将桶提至高处,松手让桶自由落下,则在桶下落过程中(答案:C)
A.水仍能从小孔中以原流速流出
B.水仍能从小孔中流出,但流速变快
C.水几乎不从小孔流出
D.水仍能从上孔中流出,但两孔流速相同
解析:桶和桶中的水自由下落时,都处于完全失重状态,故相互之间无作用力.
5.如图,AB两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计空气阻力).下列说法正确的是(答案:A)
A.在上升和下降过程中A对B的压力肯定为零
B.上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力
C.下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力
D.在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力
解析:对于A、B整体只受重力作用,做竖直上抛运动,处于完全失重状态,不论上升还是下降过程,A对B均无压力,只有A项正确.
16.一质量为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.则人对电梯底部的3
压力为(答案:D)
1A.3B.2mgC.mg4D.mg3
4解析:对人进行受力分析,应用牛顿其次定律得F-mg=ma,则F=m(g+a)=mg,再由牛顿第三定3
4律知人对电梯底部的压力等于电梯底部对人的支持力,大小为.3
7.为了节约能量,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,它会先渐渐加速,再匀速运转.一顾客乘扶梯上楼,恰好经受了这两个过程,如图所示.那么下列说法中正确的是(答案:C
)
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:在渐渐加速的过程中顾客受到的摩擦力水平向右,电梯对其的支持
力和摩擦力的合力方向指向右上,由牛顿第三定律,它的反作用力即人对电梯
的作用方向指向左下;在匀速运动的过程中,顾客与电梯间的摩擦力等于零,
顾客对扶梯的作用仅剩下压力,方向竖直向下.
8.试验小组利用DIS系统(数字化信息试验系统),观看超重和失重现象.他们在学校电梯内做试验,在电梯天花板上固定一个拉力传感器,测量挂钩向下,并在钩上悬挂一个重力为10N的钩码,在电梯运动过程中,计算机显示屏上消失如图所示图线,依据图线分析可知下列说法正确的是(答案:AC)
A.t1到t2时间内钩码处于失重状态,t3到t4时间内钩码处于超重状态
B.t1到t2时间内电梯肯定向下运动,t3到t4时间内电梯可能向上运动
C.t1到t4时间内电梯可能先加速向下,接着匀速向下,再减速向下
D.t1到t4时间内电梯可能先加速向上,接着匀速向上,再减速向上
解析:在t1-t2时间内F<mg,电梯具有向下的加速度,处于失重状态,
t3-t4时间内F>mg,电梯有向上的加速度,处于超重状态,A正确.因电梯速
度方向未知,故当速度方向向上时,则为向上减速或向上加速,当速度方向向下时,则为向下加速或向下减速,C正确.
9.某人在地面上用弹簧秤称得体重为490N。他将弹簧秤移至电梯内称其体重,t0至t3时间段内,弹簧秤的示数如图所示,电梯运行的v-t图可能是(取电梯向上运动的方向为正)(答案:A)
10.如图,匀速运动的升降机内有一弹簧,弹簧右端固定在侧壁上,左端与物体A连接,物体A相对地板静止,弹簧处于拉伸状态.当电梯的运动状态变化时,发觉弹簧突然被拉向右方,由此可
以推断此时升降机的运动可能是(BC)
A.加速上升B.减速上升C.加速下降D.减速下降
分析:当物体被拉动时,因弹簧的弹力不能突变,所以肯定是最大静摩擦力减小,物体与
地板间的正压力减小,物体处于失重状态,具有向下的加速度,可能的运动为减速上升或加速下降.
11.某人在地面上最多能举起60kg的物体,而在一个加速下降的电梯里最多能举起80kg的物体.求:
(1)此电梯的加速度多大?
(2)若电梯以此加速度上升,则此人在电梯里最多能举起物体的质量是多少?(g=10m/s2)
答案:(1)2.5m/s2(2)48kg
解析:(1)不管在地面上,还是在变速运动的电梯里,人的最大举力是肯定的,这是该题的隐含条件.设人的最大举力为F,由题意可得F=m1g=60kg10m/s2=600N.选被举物体为讨论对象,它受到重力m2g和举力F的作用,在电梯以加速度a下降时,依据牛顿其次定律有m2g-F=m2a.
解得电梯的加速度为a=g-F600=10m/s2-m/s2=2.5m/s2.m280
(2)当电梯以加速度a上升时,设人在电梯中能举起物体的最大质量为m3,依据牛顿
F600其次定律有F-m3g=m3a.解得m3=kg=48kg.g+a10+2.5
12.如图,托盘测力计的托盘内固定一个倾角为30的光滑斜面,现将一个重4N的物体
放在斜面上,让它自由滑下,那么测力计因4N物体的存在而增加的读数是(D)
A.4NB.
C.0D.3N
13.如图,电磁铁A挂在支架C上,放到台秤的托盘中,在它的正下方有一个铁块B。铁
块B静止时,台秤的示数为G,当电磁铁通电以后,铁块被吸引上升,台秤的示数将(B)
A.保持G不变B.先增大,最终等于G
C.先减小,最终等于GD.为一个大于G的恒量
14.如图所示,一密度为ρ0、重力为W1的铁块悬挂于弹簧秤S1上,并全部浸入密度为ρ的液体中,若液体及杯共重W2,全部置于磅秤S2上.(1)铁块平衡时,两秤示数各为多少?(2)若撤去弹簧秤,铁块在该液体中“自由下落”时,磅秤的示数是多少?
答案:(1)S1的示数为W1(1W1),S2的示数为W200
2)0(2)S2的示数为W1W2W1(1
15.一
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