高中物理超重与失重计算题专题训练含答案

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姓名：__________班级：__________考号：__________一、计算题（共15题）1、电梯内有一质量为M的物体，放在一水平台秤上，当电梯以g/3的加速度匀加速下降时，台秤的示数为多少？2、

一个质量m=50kg的人在地面上最多能举起=55kg的重物，求：（取（1）在以匀加速上升的升降机中，他最多能举起的重物的质量（2）在以匀减速上升的升降机中，他最多能举起的重物的质量3、质量为60kg的人，站在升降机中的体重计上，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的加速度加速上升；(3)升降机以5m/s2的加速度加速下降．4、如图所示，某同学蹲在台秤上不动，此时台秤上的示数为50kg，她将台秤搬到电梯中仍然蹲在台秤上不动，电梯运动后，该同学看到台秤上的示数为40kg不变，请你帮助她分析一下电梯的运动情况。（g取10m/s2）5、质量是60kg的人站在升降机中的体重计上（g取10m/s2），求：(1)升降机匀速上升时体重计的读数；(2)升降机以4m/s2的加速度匀加速上升时体重计的读数；(3)当体重计的读数是420N时，判断升降机的运动情况。6、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．7、竖直升降的电梯内的天花板上悬挂着一根弹簧秤，如图所示，弹簧秤的秤钩上悬挂一个质量m=4kg的物体，试分析下列情况下电梯各种具体的运动情况（g取10m/s2）：（1）当弹簧秤的示数T1=40N，且保持不变．（2）当弹簧秤的示数T2=32N，且保持不变．（3）当弹簧秤的示数T3=44N，且保持不变．8、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）此电梯的加速度为多少？

（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）

9、质量为25kg的小孩坐在秋千板上，小孩重心离系绳的横粱2.5m．如果秋千板摆到最低点时，小孩运动速度的大小是5m/s，她对秋千板的压力是多大？g=10m/s2．10、假定神舟5号飞船在发射后3s内竖直上升了l80m，上升过程是初速为零的匀加速直线运动，求飞船内质量为60kg的宇航员对座椅的压力多大?

g取10m／s211、一同学家住在23层高楼的顶楼．他想研究一下电梯上升的运动过程．某天他乘电梯上楼时携带了一个质量为5kg的重物和一个量程足够大的台秤，他将重物放在台秤上．电梯从第1层开始启动，一直运动到第23层停止．在这个过程中，他记录了台秤在不同时段内的读数如下表所示．时间/s台秤示数/N电梯启动前50.00～3.058.03.0～13.050.013.0～19.046.019.0以后50.0根据表格中的数据，求：（1）电梯在最初加速阶段和最后减速阶段的加速度大小；（2）电梯在中间阶段上升的速度大小；（3）该楼房平均每层楼的高度．12、科研人员乘气球进行科学考察．气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为990kg．气球在空中停留一段时间后，发现气球漏气而下降，及时堵住．堵住时气球下降速度为1m/s，且做匀加速运动，4s内下降了12m．为使气球安全着陆，向舱外缓慢抛出一定的压舱物．此后发现气球做匀减速运动，下降速度在5分钟内减少3m/s．若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略，重力加速度g＝9.89m/s2，求抛掉的压舱物的质量．13、（2013河北省石家庄名校质检）北京欢乐谷游乐场天地双雄是目前亚洲唯一的双塔太空梭．它是能体验强烈失重、超重感觉的娱乐设施，先把乘有十多人的座舱，送到76m高的地方，让座舱自由落下，当落到离地面28m时制动系统开始启动，座舱匀减速运动到地面时刚好停止．若某游客手中托着质量为1kg的饮料瓶进行这个游戏，g取9.8m/s2，问：

(1)当座舱落到离地面高度为40m的位置时，饮料瓶对手的作用力多大？(2)当座舱落到离地面高度为15m的位置时，手要用多大的力才能托住饮料瓶？14、为了测量某住宅大楼每层的平均高度(层高)及电梯运行情况，甲、乙两位同学在一楼电梯内用电子体重计及秒表进行了以下实验。质量m＝50kg的甲同学站在体重计上，乙同学记录电梯从地面一楼到顶层全过程中，体重计示数随时间变化的情况，并作出了如图10所示的图象，已知t＝0时电梯静止不动，从电梯内楼层按钮上获知该大楼共19层。求：

(1)电梯启动和制动时的加速度大小；(2)该大楼的楼层高度。图1015、太空是一个微重力、高真空、强辐射的环境，人类可以利用这样的天然实验室制造出没有内部缺陷的晶体，生产出能承受强大拉力的细如蚕丝的金属丝．假如未来的某天你乘坐飞船进行“微重力的体验”行动，飞船由6000m的高空静止下落，可以获得持续的25s之久的失重状态，你在这段时间里可以进行关于微重力影响的实验．已知下落的过程中飞船受到的空气阻力为重力的0.04倍，重力加速度g取10m/s2，试求：(1)飞船在失重状态下的加速度大小；(2)飞船在微重力状态中下落的距离．============参考答案============一、计算题1、以物体为研究对象，物体受到向下的重力Mg和向上的支持力N（等于台秤的示数）。物体随台秤一起以g/3的加速度匀加速下降，由牛顿第二定律可得：Mg－N=M・g/3

解得：N=2Mg/32、一个质量m=50kg的人在地面上最多能举起=55kg的重物，求：（1）在以匀加速上升的升降机中，他最多能举起的重物的质量（2）在以匀减速上升的升降机中，他最多能举起的重物的质量（1）在地面上有

解之（2分）

解之得（2分）（2）

解之得(3分)3、

(1)600N(2)840N(3)300N解析：体重计的读数即人对体重计压力的大小，因而分析人的受力情况，求出体重计对人的支持力FN，然后再由牛顿第三定律，即可得出体重计的读数，人站在升降机的体重计上受力情况如右图所示．(1)当升降机匀速上升时，a＝0.由牛顿第二定律知，FN－mg＝0.所以FN＝mg＝600N．由牛顿第三定律，人对体重计的压力，即体重计的示数为600N.(2)当升降机以4m/s2的加速度加速上升时，有FN－mg＝ma，所以FN＝m(g＋a)＝60×(10＋4)＝840N.由牛顿第三定律，人对体重计的压力，即体重计的示数为840N．(超重状态)(3)当升降机以5m/s2的加速度加速下降时，此时a的方向向下，有mg－FN＝ma.所以FN＝m(g－a)＝60×(10－5)N＝300N.由牛顿第三定律知，人对体重计的压力，即体重计的示数为300N．(失重状态)4、

解：以人为研究对象，受力分析如图静止时……（1分）人的质量为……（1分）在电梯中，设加速度为a，向下为正方向，根据牛顿第二定律可得……………（1分）……（2分）解得a=2m/s2……（1分）物体做的运动为：以a=2m/s2加速度为向下的做加速运动或者以a=2m/s2加速度为向上的做加速运动……（2分）5、

(1)600N（2分）

(2)840N（2分）

(3)以3m/s2的加速度匀减速上升或3m/s2的加速度匀加速下降（3分）6、考点：牛顿运动定律的应用-超重和失重．.专题：牛顿运动定律综合专题．分析：（1）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

F2﹣mg=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

mg﹣F3=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．7、考点：牛顿第二定律．版权所有专题：牛顿运动定律综合专题．分析：对物体受力分析，然后根据牛顿第二定律求解加速度，再确定物体的运动情况．解答：解：选取物体为研究对象，通过受力分析可知（1）当T1=40N时，根据牛顿第二定律有T1﹣mg=ma1，解得这时电梯的加速度由此可见电梯处于静止或匀速直线运动状态．（2）当T2=32N时，根据牛顿第二定律有T2﹣mg=ma2得，这时电梯的加速度即电梯的加速度方向竖直向下．电梯加速下降或减速上升．（3）当T3=44N时，根据牛顿第二定律有T3﹣mg=ma3，得这时电梯的加速度即电梯的加速度方向竖直向上．电梯加速上升或减速下降．答：1）当弹簧秤的示数T1=40N，且保持不变为电梯处于静止或匀速直线运动状态．（2）当弹簧秤的示数T2=32N，且保持不变为电梯加速下降或减速上升．（3）当弹簧秤的示数T3=44N，且保持不变为电梯加速上升或减速下降．点评：本题关键对物体受力分析后根据牛顿第二定律确定加速度，然后得到运动情况，基础题．8、（1）电梯加速下降设加速度为a，在地面举起物体质量为m0，在下降电梯举起物体质量为m1则由牛顿第二定律：m1g﹣m0g=m1a解得：a==2.5m/s2（2）设加速上升时，举起物体质量为m2则由牛顿第二定律：m0g﹣m2g=m2a解得：m2=答：（1）此电梯的加速度为2.5m/s2．（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48kg．9、解：以小孩为研究对象，分析受力，如图，小孩是在重力mg和秋千板的支持力FN两个力作用下做圆周运动，有

他对秋千板的压力与秋千板对他的支持力互为作用力和反作用力，根据牛顿第三定律，作用力和反作用力大小相等，那么他对秋千板的压力为500N答：她对秋千板的压力是500N．

10、解：由得：

对宇航员，由牛顿运动定律得：F=m(a+g)=60×(40+10)N=3000N由牛顿第三定律得：宇航员对座椅的压力是3000N

11、(1)电梯在最初加速阶段0～3.0S内加速度为，重物受到的支持力为，根据牛顿第二定律，得：最后减速阶段13.0～19.0s内，重物加速度大小为，重物受到的支持力为，根据牛顿第二定律，得：

(2)在三秒末重物的速度：ｍ／ｓ

(3)设在全程内电梯的位移为，电梯加速、匀速、减速运动所用的时间为、、,得：

代入数据得：ｍ

则平均每层楼高为ｍ=3。16ｍ

12、由牛顿第二定律