（全國(guó)通用）2020版高考物理一輪復(fù)習(xí) 第三章 微專題19 超重和失重加練半小時(shí)（含解析）

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1、超重和失重 [方法點(diǎn)撥]　(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.下列關(guān)于超重、失重現(xiàn)象說法正確的是(　　) A.超重現(xiàn)象就是重力增大，失重現(xiàn)象就是重力減小 B.無論是超重還是失重，實(shí)質(zhì)上作用在物體上的重力并沒有改變 C.衛(wèi)星中的物體，從發(fā)射開始就處于完全失重狀態(tài) D.不論因?yàn)槭裁丛?，只要物體對(duì)支持物(或懸掛物)的壓力(或拉力)增大了，就稱物體

2、處于超重狀態(tài) 2.(2018·安徽省合肥市一模)合肥市濱湖游樂場(chǎng)里有一種大型娛樂器械，可以讓人體驗(yàn)超重和失重的感覺，其環(huán)形座艙套在豎直柱子上，先由升降機(jī)送至70多米高處，然后讓座艙由靜止無動(dòng)力下落，落到離地面30米高的位置時(shí)，制動(dòng)系統(tǒng)啟動(dòng)，座艙做減速運(yùn)動(dòng)，到地面時(shí)剛好停止，假設(shè)艙中某人用手托著一個(gè)重為50N的鉛球，則下列說法正確的是(　　) A.當(dāng)座艙落到離地面45米高的位置時(shí)，球?qū)κ值膲毫? B.當(dāng)座艙落到離地面45米高的位置時(shí)，手對(duì)球有支持力 C.當(dāng)座艙落到離地面20米高的位置時(shí)，球?qū)κ值膲毫? D.當(dāng)座艙落到離地面20米高的位置時(shí)，手對(duì)球的支持力小于50N 3.(2019

3、·山東省青島二中模擬)如圖1，質(zhì)量為M的纜車車廂通過懸臂固定懸掛在纜繩上，車廂水平底板上放置一質(zhì)量為m的貨物，在纜繩牽引下貨物隨車廂一起斜向上加速運(yùn)動(dòng).若運(yùn)動(dòng)過程中懸臂和車廂始終處于豎直方向，重力加速度大小為g，則(　　) 圖1 A.車廂對(duì)貨物的作用力大小等于mg B.車廂對(duì)貨物的作用力方向平行于纜繩向上 C.懸臂對(duì)車廂的作用力大于(M＋m)g D.懸臂對(duì)車廂的作用力方向沿懸臂豎直向上 4.如圖2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，以一定的初速度從A點(diǎn)沿平行于斜面的方向推出，物體m沿斜面向下做減速運(yùn)動(dòng)，在減速運(yùn)動(dòng)過程中，下列說法中正確的是

4、(　　) 圖2 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 5.(多選)(2018·河北省武邑中學(xué)調(diào)研)兩個(gè)相同的條形磁鐵，放在平板AB上，磁鐵的N、S極如圖3所示，開始時(shí)平板及磁鐵均處于水平位置且靜止不動(dòng)，當(dāng)AB在豎直方向向上或向下運(yùn)動(dòng)過程中，關(guān)于磁鐵的運(yùn)動(dòng)，下列說法正確的是(　　) 圖3 A.AB豎直向下運(yùn)動(dòng)(磁鐵與平板間始終相互接觸)過程中，兩個(gè)條形磁鐵一定碰在一起 B.AB豎直向下運(yùn)動(dòng)(磁鐵與平板間始終相互接觸)過程中，兩個(gè)條形磁鐵可能碰在一起 C.AB豎

5、直向上運(yùn)動(dòng)(磁鐵與平板間始終相互接觸)過程中，兩個(gè)條形磁鐵一定不會(huì)碰在一起 D.AB豎直向上運(yùn)動(dòng)(磁鐵與平板間始終相互接觸)過程中，兩個(gè)條形磁鐵可能碰在一起 6.(2018·廣東省東莞市模擬)舉重運(yùn)動(dòng)員在地面上能舉起120kg的重物，而在運(yùn)動(dòng)著的升降機(jī)中卻只能舉起100kg的重物，求升降機(jī)運(yùn)動(dòng)的加速度；若在以2.5m/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＝10m/s2) 答案精析 1.B　[當(dāng)物體的加速度方向向上時(shí)，物體處于超重狀態(tài)；當(dāng)加速度方向向下時(shí)，物體處于失重狀態(tài)，與物體的重力沒有關(guān)系，即重力不變，則A錯(cuò)誤，B正確；衛(wèi)星中的物體，向上加速發(fā)射時(shí)

6、處于超重狀態(tài)，則C錯(cuò)誤；物體對(duì)支持物(或懸掛物)的壓力(或拉力)增大時(shí)，若沒有豎直向上的加速度則不處于超重狀態(tài)，則D錯(cuò)誤.] 2.A　[由題意可知，座艙在落到離地面30米高的位置前做自由落體運(yùn)動(dòng)，之后座艙做勻減速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)座艙落到離地面45米高的位置時(shí)，人和球均做自由落體運(yùn)動(dòng)，此時(shí)球?qū)κ值淖饔昧榱?，選項(xiàng)A正確，B錯(cuò)誤；當(dāng)座艙落到離地面20米高的位置時(shí)，球做減速運(yùn)動(dòng)，處于超重狀態(tài)，球?qū)κ值淖饔昧Υ笥?0N，根據(jù)牛頓第三定律可知，手對(duì)球的支持力大于50N，選項(xiàng)C、D錯(cuò)誤.] 3.C　[貨物隨車廂一起斜向上加速運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可知車廂與貨物的重力和懸臂對(duì)車廂作用力的合力方向應(yīng)與加速度方向一致

7、，故懸臂對(duì)車廂的作用力方向是斜向上的，選項(xiàng)D錯(cuò)誤；由于車廂和貨物在豎直方向有向上的分加速度，處于超重狀態(tài)，故懸臂對(duì)車廂的作用力大于(M＋m)g，選項(xiàng)C正確；同理，對(duì)車廂中貨物用隔離法分析可知，車廂對(duì)貨物的作用力大小大于mg，方向是斜向上的，但不平行于纜繩，選項(xiàng)A、B錯(cuò)誤.] 4.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，物體與木楔組成的系統(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，說明地面對(duì)木楔的摩擦力方向水平向右，故D錯(cuò)誤.] 5.BD　[若AB豎直向下做加速運(yùn)動(dòng)，則兩磁鐵處于失重狀態(tài)，對(duì)板的壓力減小，最大靜摩擦力減小，

8、故當(dāng)兩磁鐵間的吸引力大于最大靜摩擦力時(shí)，兩磁鐵會(huì)吸引并碰到一起，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，B正確；若AB豎直向上做減速運(yùn)動(dòng)，則兩磁鐵處于失重狀態(tài)，磁鐵對(duì)板的壓力減小，最大靜摩擦力減小，故當(dāng)兩磁鐵間的吸引力大于最大靜摩擦力時(shí)，兩磁鐵會(huì)吸引并碰到一起，選項(xiàng)C錯(cuò)誤，D正確.] 6.2m/s2，方向向上　160kg 解析　運(yùn)動(dòng)員在地面上能舉起m0＝120kg的重物，則運(yùn)動(dòng)員向上的最大支撐力F＝m0g＝1200N.在運(yùn)動(dòng)著的升降機(jī)中只能舉起m1＝100kg的重物，可見該重物處于超重狀態(tài)，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＝2m/s2.當(dāng)升降機(jī)以a2＝2.5m/s2的加速度加速下降時(shí)，重物處于失重狀態(tài).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＝160kg. 4