《2019年高考物理双基突破 专题14 超重与失重 动力学连接体问题精练》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2019年高考物理双基突破 专题14 超重与失重 动力学连接体问题精练（11页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。
1、专题十四 超重与失重 动力学连接体问题（精练）1伦敦奥运会开幕式的弹跳高跷表演中，一名质量为m的演员穿着这种高跷从距地面H高处由静止落下，与水平地面撞击后反弹上升到距地面高h处。假设弹跳高跷对演员的作用力类似于弹簧的弹力，演员和弹跳高跷始终在竖直方向运动，不考虑空气阻力的影响，则该演员A在向下运动的过程中始终处于失重状态B在向上运动的过程中始终处于超重状态C在向下运动的过程中先处于失重状态后处于超重状态D在向上运动的过程中先处于失重状态后处于超重状态【答案】C2若货物随升降机运动的vt图象如图所示（竖直向上为正），则货物受到升降机的支持力F与时间t关系的图象可能是 【答案】B【解析】由vt图象
2、可知，货物的运动情况依次为向下匀加速，向下匀速，向下匀减速，而后为向上匀加速，向上匀速，向上匀减速由牛顿第二定律Fmgma可得，下降阶段支持力F的大小依次为Fmg，上升阶段支持力F的大小依次为Fmg、Fmg、Fmg，所以B正确。3（多选）一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为a的正方向，则人对电梯的压力At2 s时最大 Bt2 s时最小 Ct8.5 s时最大 Dt8.5 s时最小【答案】AD4（多选）用力传感器悬挂一钩码，一段时间后，钩码在拉力作用下沿竖直方向由静止开始运动。如图所示，图中实线是传感器记录的拉力大小变化情况，则A钩码的重力约为4 NB钩
3、码的重力约为3 NCA、B、C、D四段图线中，钩码处于超重状态的是A、D，失重状态的是B、CDA、B、C、D四段图线中，钩码处于超重状态的是A、B，失重状态的是C、D【答案】AC【解析】求解本题的关键是对图象及超重、失重概念的准确理解由于初始状态物体静止，所以钩码的重力等于拉力，从图上可读出拉力约为4 N，故A正确，B错误；据“超重时拉力大于重力、失重时拉力小于重力”可知，C正确，D错误。5（单选）一学生利用一弹簧测力计把质量为m1kg的物体悬吊在竖直电梯的天花板下，测力计的示数随时间变化如图所示，t0时电梯静止，取g10m/s2，他想通过测力计的示数来判断电梯的运动情况，下列说法正确的是A电
4、梯全程处于上行状态 B电梯全程处于下行状态 C电梯先向下后向上运动 D电梯先减速接着匀速最后加速运动【答案】B6人在平地上静止站立时，受到的支撑力等于人的重力。做原地纵跳时，在快速下蹲和蹬伸的过程中，人体受到的支撑力发生变化，如图，G为重力，F为支撑力。下列曲线能正确反映该变化的是 【答案】D【解析】人从静止站立快速下蹲，有向下的加速度，处于失重状态，FG，当速度最大到腾空之前，重力大于支撑力，腾空后，支撑力为零。D选项正确。7（多选）某马戏团演员做滑杆表演，已知竖直滑杆上端固定，下端悬空，滑杆的重力为200 N，在杆的顶部装有一拉力传感器，可以显示杆顶端所受拉力的大小。从演员在滑杆上端做完动
5、作开始计时，演员先在杆上静止了0.5 s，然后沿杆下滑，3.5 s末刚好滑到杆底端，并且速度恰好为零，整个过程演员的vt图象和传感器显示的拉力随时间的变化情况分别如图甲、乙所示，g10 m/s2，则下列说法正确的是A演员的体重为800 NB演员在最后2 s内一直处于超重状态C传感器显示的最小拉力为620 ND滑杆长7.5 m【答案】BC8在索契冬奥会自由式滑雪女子空中技巧比赛中，中国运动员以83.50分夺得银牌。比赛场地可简化为由如图所示的助滑区、弧形过渡区、着陆坡、减速区等组成。若将运动员视为质点，且忽略空气阻力，下列说法正确的是A运动员在助滑区加速下滑时处于超重状态B运动员在弧形过渡区运动
6、过程中处于失重状态C运动员在跳离弧形过渡区至着陆之前的过程中处于完全失重状态D运动员在减速区减速过程中处于失重状态【答案】C【解析】运动员在加速下滑时加速度沿竖直方向的分加速度方向向下，处于失重状态，A项错；由圆周运动知识可知，运动员在弧形过渡区加速度方向指向圆心，具有竖直向上的分加速度，运动员处于超重状态，B项错；运动员跳离弧形过渡区到着陆前，只受重力作用，处于完全失重状态，C项正确；运动员在减速区具有竖直向上的分加速度，处于超重状态，D项错误。 9如图所示，光滑水平地面上有质量相等的两物体A、B，中间用劲度系数为k的轻弹簧相连，在外力F1、F2作用下运动，且满足F1F2，当系统运动稳定后，
7、弹簧的伸长量为A B C D【答案】B10（多选）在一东西向的水平直铁轨上，停放着一列已用挂钩连接好的车厢。当机车在东边拉着这列车厢以大小为a的加速度向东行驶时，连接某两相邻车厢的挂钩P和Q间的拉力大小为F；当机车在西边拉着车厢以大小为a的加速度向西行驶时，P和Q间的拉力大小仍为F。不计车厢与铁轨间的摩擦，每节车厢质量相同，则这列车厢的节数可能为A8 B10 C15 D18【答案】BC【解析】设该列车厢与P相连的部分为P部分，与Q相连的部分为Q部分。设该列车厢有n节，Q部分为n1节，每节车厢质量为m，当加速度为a时，对Q有Fn1ma；当加速度为a时，对P有F（nn1）ma，联立得2n5n1。当
8、n12，n14，n16时，n5，n10，n15，由题中选项得该列车厢节数可能为10或15，选项B、C正确。 11如图所示，一截面为椭圆形的容器内壁光滑，其质量为M，置于光滑水平面上，内有一质量为m的小球，当容器受到一个水平向右的力F作用向右匀加速运动时，小球处于图示位置，重力加速度为g，此时小球对椭圆面的压力大小为Am Bm Cm D 【答案】B【解析】先以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得：加速度为a，再对小球研究，分析受力情况，如图，由牛顿第二定律得到：FNm，由牛顿第三定律得，B选项正确。 12如图，两块粘连在一起的物块a和b，质量分别为ma和mb，放在光滑的水平桌面上，现同时给它们施加
9、方向如图所示的水平推力Fa和水平拉力Fb，已知FaFb，则a对b的作用力A必为推力 B必为拉力 C可能为推力，也可能为拉力 D不可能为零【答案】C13如图所示，固定在小车上的支架的斜杆与竖直杆的夹角为，在斜杆下端固定有质量为m的小球，下列关于杆对球的作用力F的判断中，正确的是A小车静止时，Fmgsin ，方向沿杆向上 B小车静止时，Fmgcos ，方向垂直于杆向上C小车向右以加速度a运动时，一定有FD小车向左以加速度a运动时，F，方向斜向左上方，与竖直方向的夹角满足tan 【答案】D【解析】小车静止时，球受到重力和杆的弹力作用，由平衡条件可得杆对球的作用力Fmg，方向竖直向上，选项A、B错误；
10、小车向右以加速度a运动时，如图甲所示，只有当agtan 时，才有F，选项C错误；小车向左以加速度a运动时，根据牛顿第二定律可知小球受到的合力水平向左，如图乙所示，则杆对球的作用力F，方向斜向左上方，与竖直方向的夹角满足tan ，选项D正确。14竖直升降的电梯内的地板上竖直放置一根轻质弹簧，弹簧上方有一质量为m的物体当电梯静止时弹簧被压缩了x；当电梯运动时弹簧又被压缩了x.试判断电梯运动的可能情况是A以大小为2g的加速度加速上升B以大小为2g的加速度减速上升C以大小为g的加速度加速下降D以大小为g的加速度减速下降【答案】D15（多选）一斜面固定在水平面上，在斜面顶端有一长木板，木板与斜面之间的动
11、摩擦因数为，木板上固定一轻质弹簧测力计，弹簧测力计下面连接一个光滑的小球，如图所示，当木板固定时，弹簧测力计示数为F1，现由静止释放后，木板沿斜面下滑，稳定时弹簧测力计的示数为F2，若斜面的高为h，底边长为d，则下列说法正确的是A稳定后弹簧仍处于伸长状态B稳定后弹簧一定处于压缩状态C D【答案】AD【解析】平衡时，对小球分析F1mgsin ；木板运动后稳定时，对整体分析有：agsin gcos ；则agsin ，根据牛顿第二定律得知，弹簧对小球的弹力应沿斜面向上，弹簧处于拉伸状态，对小球有mgsin F2ma，而tan ；联立以上各式计算可得，故A、D正确。 16如图甲，在水平地面上有一长木板
12、B，其上叠放木块A。假定木板与地面之间、木块和木板之间的最大静摩擦力都和滑动摩擦力相等。用一水平力F作用于B，A、B的加速度与F的关系如图乙所示，重力加速度g取10 m/s2，则下列说法中正确的是AA的质量为0.25 kg BB的质量为1.25 kgCB与地面间的动摩擦因数为0.2DA、B间的动摩擦因数为0.2【答案】C17如图甲所示，一质量为m1 kg的物体在水平拉力F的作用下沿水平面做匀速直线运动，从某时刻开始，拉力F随时间均匀减小，物体受到的摩擦力随时间变化的规律如图乙所示。则下列关于物体运动的说法中正确的是At1 s时物体开始做加速运动Bt2 s时物体做减速运动的加速度大小为2 m/s
13、2Ct3 s时物体刚好停止运动D物体在1 s3 s内做匀减速直线运动【答案】C18如图所示，一个质量M50kg的人站在升降机的地板上，升降机的顶部悬挂了一只弹簧测力计，测力计下挂着一个质量m5kg的物体A。当升降机向上运动时，她看到弹簧测力计的示数为40N，g10m/s2，求：（1）升降机的加速度；（2）此时人对地板的压力。【答案】（1）2m/s2，方向向下 （2）400N，竖直向下【解析】对A受力分析，根据牛顿第二定律得：mgF弹ma得ag102m/s2，则升降机的加速度为2m/s2，方向向下。（2）对人分析，根据牛顿第二定律得：MgFNMa解得：FNMgMa50（102）N400N，则由牛
14、顿第三定律知人对升降机地板的压力大小为400N，竖直向下。19一弹簧秤的秤盘质量M1.5 kg，盘内放一质量为m10.5 kg的物体P，弹簧质量不计，其劲度系数为k800 N/m，系统处于静止状态，如图所示。现给P施加一个竖直向上的力F，使P从静止开始向上做匀加速直线运动，已知在最初0.2 s内F是变化的，在0.2 s后是恒定的，求F的最大值和最小值各是多少（g10 m/s2）?【答案】最小值为72 N 最大值为168 N此时M的加速度也为a，设此时弹簧的压缩量为x，则a 所以kxM（ga） 原来静止时，弹簧压缩量设为x0，则kx0（mM）g 而x0xat2 由得mgMa0.02aka6 m/s2 代入得Fmaxm（ag）10.5（610）N168 NF最大值为168 N。刚开始运动时F为最小Fmin，对物体与秤盘这一整体应用牛顿第二定律得Fminkx0
