(全國(guó)通用)2020年高考物理一輪題復(fù)習(xí) 第三章 牛頓運(yùn)動(dòng)定律 微專題18 超重和失重(通用)

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1、超重和失重 1.考點(diǎn)及要求:超重和失重(Ⅰ).2.方法與技巧:(1)從受力的角度判斷,當(dāng)物體所受向上的拉力(或支持力)大于重力時(shí)物體處于超重狀態(tài),小于重力時(shí)處于失重狀態(tài),等于零時(shí)處于完全失重狀態(tài);(2)從加速度的角度判斷,當(dāng)物體具有向上的加速度時(shí)處于超重狀態(tài),具有向下的加速度時(shí)處于失重狀態(tài),向下的加速度為重力加速度時(shí)處于完全失重狀態(tài). 1.(對(duì)超重和失重的理解)小明家住十層,他乘電梯從一層直達(dá)十層.則下列說(shuō)法正確的是(  ) A.他始終處于超重狀態(tài) B.他始終處于失重狀態(tài) C.他先后處于超重、平衡、失重狀態(tài) D.他先后處于失重、平衡、超重狀態(tài) 2.(超重和失重的分析)如

2、圖1所示,四個(gè)質(zhì)量、形狀相同的斜面體放在粗糙的水平面上,將四個(gè)質(zhì)量相同的物塊放在斜面頂端,因物塊與斜面的摩擦力不同,四個(gè)物塊運(yùn)動(dòng)情況不同,放上A物塊后A物塊勻加速下滑,B物塊獲一初速度后勻速下滑,C物塊獲一初速度后勻減速下滑,放上D物塊后D物塊靜止在斜面上,四個(gè)斜面體均保持靜止.四種情況下斜面對(duì)地面的壓力依次為F1、F2、F3、F4,則它們的大小關(guān)系是(  ) 圖1 A.F1=F2=F3=F4 B.F1>F2>F3>F4 C.F1

3、成績(jī)獲得冠軍.弗拉西奇的身高約為1.93 m,忽略空氣阻力,g取10 m/s2,如圖2所示.則下列說(shuō)法正確的是(  ) 圖2 A.弗拉西奇在下降過(guò)程中處于完全失重狀態(tài) B.弗拉西奇起跳以后在上升的過(guò)程中處于超重狀態(tài) C.弗拉西奇起跳時(shí)地面對(duì)她的支持力等于她所受的重力 D.弗拉西奇起跳時(shí)的初速度大約為3 m/s 4.(多選)2020年12月2日1時(shí)30分,“嫦娥三號(hào)”探測(cè)器由長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭從西昌衛(wèi)星發(fā)射中心成功發(fā)射;12月14日21時(shí),“嫦娥三號(hào)”到達(dá)距月球表面4 m處,關(guān)閉所有發(fā)動(dòng)機(jī),首次實(shí)現(xiàn)軟著陸.12月15日晚,“嫦娥三號(hào)”著陸器和巡視器順利互拍成像,“嫦娥三號(hào)”任務(wù)取

4、得圓滿成功.則下列說(shuō)法正確的是(  ) A.發(fā)射初期,“嫦娥三號(hào)”處于超重狀態(tài) B.發(fā)射初期,“嫦娥三號(hào)”處于失重狀態(tài) C.從距月球表面4 m處到著陸的過(guò)程中,“嫦娥三號(hào)”處于失重狀態(tài) D.從距月球表面4 m處到著陸的過(guò)程中,“嫦娥三號(hào)”處于超重狀態(tài) 5.如圖3所示,物體A被平行于斜面的細(xì)線拴在斜面的上端,整個(gè)裝置保持靜止?fàn)顟B(tài),斜面被固定在臺(tái)秤上,物體與斜面間無(wú)摩擦,裝置穩(wěn)定后,當(dāng)細(xì)線被燒斷,物體下滑時(shí)與靜止時(shí)比較,臺(tái)秤的示數(shù)(  ) 圖3 A.增加 B.減小 C.不變 D.無(wú)法確定 6.如圖4所示,質(zhì)量為M的木楔ABC靜置于粗糙水平面上,在斜面頂端將一質(zhì)量為m的物體

5、,以一定的初速度從A點(diǎn)沿平行斜面的方向推出,物體m沿斜面向下做減速運(yùn)動(dòng),在減速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的是(  ) 圖4 A.地面對(duì)木楔的支持力大于(M+m)g B.地面對(duì)木楔的支持力小于(M+m)g C.地面對(duì)木楔的支持力等于(M+m)g D.地面對(duì)木楔的摩擦力為0 7.舉重運(yùn)動(dòng)員在地面上能舉起120 kg的重物,而在運(yùn)動(dòng)著的升降機(jī)中卻只能舉起100 kg的重物,求升降機(jī)運(yùn)動(dòng)的加速度;若在以2.5 m/s2的加速度加速下降的升降機(jī)中,此運(yùn)動(dòng)員能舉起質(zhì)量多大的重物?(取g=10 m/s2) 答案解析 1.C [小明乘坐電梯從一層直達(dá)十層過(guò)程中,一定是先向上加速,再向上勻速

6、,最后向上減速,運(yùn)動(dòng)過(guò)程中加速度方向最初向上,中間為零,最后向下,因此先后對(duì)應(yīng)的狀態(tài)應(yīng)該是超重、平衡、失重三個(gè)狀態(tài),C對(duì).] 2.C [設(shè)物塊和斜面的總重力為G. A物塊勻加速下滑,加速度沿斜面向下,具有豎直向下的分加速度,存在失重現(xiàn)象,則F1G; D物塊靜止在斜面上,合力為零,斜面體保持靜止?fàn)顟B(tài),合力也為零,則系統(tǒng)的合力也為零,故F4=G.故有F1

7、A [在上升和下降過(guò)程中,弗拉西奇的加速度等于重力加速度,處于完全失重狀態(tài),選項(xiàng)A正確,選項(xiàng)B錯(cuò)誤;弗拉西奇起跳時(shí)地面對(duì)她的支持力大于她所受的重力,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;弗拉西奇在上升的過(guò)程中做豎直上拋運(yùn)動(dòng),由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v=2gh可得初速度v0== m/s≈4.6 m/s,選項(xiàng)D錯(cuò)誤.] 4.AC [發(fā)射初期,“嫦娥三號(hào)”加速上升,加速度向上,處于超重狀態(tài);從距月球表面4 m處到著陸的過(guò)程中,關(guān)閉所有發(fā)動(dòng)機(jī),“嫦娥三號(hào)”加速度為重力加速度,處于失重狀態(tài),選項(xiàng)A、C正確,B、D錯(cuò)誤.] 5.B [細(xì)線被燒斷物體沿斜面下滑時(shí)不受摩擦力,物體A將加速下滑,則物體A的加速度沿豎直向下方向的分量不為0,A處

8、于失重狀態(tài),故臺(tái)秤的示數(shù)將減小,選項(xiàng)B正確.] 6.A [物體m沿斜面向下做減速運(yùn)動(dòng),加速度方向沿斜面向上,則其沿豎直向上的方向有分量,系統(tǒng)處于超重狀態(tài),故A正確,B、C錯(cuò)誤;物體加速度沿水平方向的分量向右,說(shuō)明地面對(duì)木楔的摩擦力方向水平向右,故D錯(cuò)誤.] 7.2 m/s2,方向向上 160 kg 解析 運(yùn)動(dòng)員在地面上能舉起m0=120 kg的重物,則運(yùn)動(dòng)員能發(fā)揮的向上的最大支撐力 F=m0g=1 200 N. 在運(yùn)動(dòng)著的升降機(jī)中只能舉起m1=100 kg的重物,可見該重物超重了,升降機(jī)應(yīng)具有向上的加速度,設(shè)此加速度為a1,對(duì)重物由牛頓第二定律得F-m1g=m1a1,解得a1=2 m/s2.當(dāng)升降機(jī)以a2=2.5 m/s2的加速度加速下降時(shí),重物失重.設(shè)此時(shí)運(yùn)動(dòng)員能舉起的重物質(zhì)量為m2,對(duì)重物由牛頓第二定律得m2g-F=m2a2,解得m2=160 kg.

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