高中物理必修1超重和失重 練習(xí)與解析

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1、超重和失重 練習(xí)與解析 　　1．關(guān)于超重和失重，下列說法中正確的是（　?。? 　　　　A．超重就是物體受的重力增加了 　　　　B．失重就是物體受的重力減小了 　　　　C．完全失重就是物體一點(diǎn)重力都不受了 　　　　D．不論超重或失重，物體所受重力是不變的 　　答案：D 　　解析：超重不是說物體的重力增加了，失重并不是說物體的重力減小了，完全失重不是說重力完全消失．在發(fā)生超重或失重現(xiàn)象時(shí)，物體的重力依然存在，且不發(fā)生變化，只是對(duì)支持物的壓力或?qū)覓煳锏睦Πl(fā)生了變化．故D對(duì)． 　　2．前蘇聯(lián)時(shí)期在空間建立了一座實(shí)驗(yàn)室，至今仍在地球上空運(yùn)行．已知這座空間站中所有物體都處于完全失重狀態(tài)

2、，則在其中可以完成下列哪個(gè)實(shí)驗(yàn)（　?。? 　　　　A．用天平稱量物體的質(zhì)量 　　　　B．做托里拆利實(shí)驗(yàn) 　　　　C．驗(yàn)證阿基米德定律 　　　　D．用兩個(gè)彈簧秤驗(yàn)證牛頓第三定律 　　答案：D 　　解析：天平是根據(jù)杠桿原理來工作的，完全失重使物體對(duì)天平托盤的壓力為0，所以A不對(duì)；同理托里拆利實(shí)驗(yàn)和驗(yàn)證阿基米德定律都牽涉到重力的問題，故B和C也不對(duì)．但是作用力和反作用力無論在什么條件下都是成立的，所以正確答案是D． 　　3．用一根細(xì)繩將一重物吊在電梯的天花板上，在下列四種情況中，繩的拉力最大的是（　　） 　　　　A．電梯勻速上升 　　　　B．電梯勻速下降 　　　　C．電梯加速上升

3、 　　　　D．電梯加速下降 　　答案：C 　　解析：由于超重和失重現(xiàn)象的存在，又根據(jù)超重和失重產(chǎn)生的條件，物體勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)不發(fā)生超重或失重現(xiàn)象，加速度向上時(shí)發(fā)生超重現(xiàn)象，加速度向下時(shí)發(fā)生失重現(xiàn)象，所以C正確。 　　4．如圖4－11所示，在原來勻速運(yùn)動(dòng)的升降機(jī)的水平地板上放一物體，受到一個(gè)伸長(zhǎng)的橡皮筋的拉力作用，但仍能保持與升降機(jī)相對(duì)靜止?，F(xiàn)突然發(fā)現(xiàn)物體被橡皮筋向右拉動(dòng)，則可以判斷升降機(jī)的運(yùn)行狀態(tài)可能是（　?。? 　　　　A．加速上升 　　　　B．加速下降 　　　　C．減速上升 　　　　D．勻速向左運(yùn)動(dòng) 　　答案：BC 　　解析：物體未運(yùn)動(dòng)前，物體受到重力G、地板的支持力N、橡皮筋

4、的拉力F和向左的靜摩擦力f的作用而處于平衡狀態(tài)，即有：G＝N，F(xiàn)＝f．物體被橡皮筋向右拉動(dòng)，說明橡皮筋的拉力F大于向左的靜摩擦力f，即物體對(duì)地板的壓力減小了，這就說明物體發(fā)生了失重，而失重有兩種可能：B和C． 　　5．電梯內(nèi)有一彈簧秤掛著一個(gè)重5N的物體，當(dāng)電梯運(yùn)動(dòng)時(shí)，看到彈簧秤的讀數(shù)為6N，則可以確定（　?。? 　　　　A．電梯加速向上運(yùn)動(dòng) 　　　　B．電梯減速向上運(yùn)動(dòng) 　　　　C．電梯加速下降 　　　　D．電梯減速下降 　　答案：AD 　　解析：以物體為研究對(duì)象，受力如右圖所示，由牛頓第三定律知，彈簧對(duì)物體的拉力跟物體對(duì)彈簧的拉力大小相等，故彈簧秤的讀數(shù)即彈簧對(duì)物體的拉力。

5、　　由牛頓第二定律，得： 　　a＝＝2m/s2，方向向上． 　　由運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律知：加速度向上的運(yùn)動(dòng)可能有兩種情況： 　?。?）加速向上運(yùn)動(dòng)； 　?。?）減速向下運(yùn)動(dòng)． 　　綜上所述，正確答案為AD． 　　6．一個(gè)質(zhì)量是50kg的物體，隨升降機(jī)一起以2m/s2的加速度豎直減速下降，求物體對(duì)升降機(jī)地板的壓力大小，是大于重力還是小于重力？ 　　答案：大于 　　解析：人和升降機(jī)以共同的加速度減速下降，加速度方向向上，因而人的加速度就是升降機(jī)的加速度．運(yùn)用隔離法，以人作為研究對(duì)象進(jìn)行受力分析．人在升降機(jī)中受到兩個(gè)力：重力G和地板的支持力F，升降機(jī)地板對(duì)人的支持力和人對(duì)升降機(jī)地板的壓力是一對(duì)

6、作用力和反作用力，據(jù)牛頓第三定律，只要求出前者就可以知道后者．取豎直向上為正方向，則、a均取正值，G取負(fù)值，依牛頓第二定律得：－G＝ma 　　則＝G＋ma＝590N 　　可見物體向下運(yùn)動(dòng)也可能發(fā)生超重現(xiàn)象． 　　7．在a＝2m/s2勻加速下降的升降機(jī)中質(zhì)量為m1＝75kg的物體，對(duì)升降機(jī)地板的壓力多大？若此物體放在一以a＝2m/s2勻加速上升的升降機(jī)中，則此升降機(jī)地板受到的壓力又為多大？（g＝10m/s2） 　　答案：900N 　　解：當(dāng)升降機(jī)以加速度a1＝2m/s2勻加速下降時(shí)，對(duì)物體有： 　　m1g－F＝m1a1F＝m1（g－a1） 　　所以F＝75×（10－2）N＝600N

7、 　　當(dāng)升降機(jī)以a2勻加速上升時(shí)，對(duì)物體有： 　　F－m2g＝m2a2 　　所以F＝m2g＋m2a2＝900N． 　　8．一個(gè)質(zhì)量為M的物體懸掛在電梯的天花板上，求下列情況物體對(duì)天花板的拉力： 　?。?）電梯靜止時(shí)； 　　（2）電梯以加速度a加速上升時(shí)； 　　（3）電梯勻速上升時(shí)； 　?。?）電梯以加速度a加速下降時(shí)． 　　答案：（1）mg（2）mg＋m（3）mg（4）mg－ma 　　解：由牛頓第三定律，要求的物體對(duì)天花板的拉力等于天花板對(duì)物體的拉力，因此，只要求出天花板對(duì)物體的拉力即可求得物體對(duì)天花板的拉力． 　　以物體為研究對(duì)象，以向上為正方向： 　　（1）電梯靜止

8、時(shí)，加速度為0，所以T－mg＝0 　　T＝mg 　?。?）電梯向上加速度時(shí)，a為正值，所以T－mg＝ma 　　T＝mg＋ma 　?。?）電梯勻速上升時(shí)，加速度為0，所以T－mg＝0 　　T＝mg 　　（4）電梯加速下降時(shí)，a為負(fù)值，所以T－mg＝－ma 　　T＝mg－ma． 　　9．質(zhì)量為60kg的人站在電梯內(nèi)的臺(tái)秤上，電梯從靜止開始運(yùn)動(dòng)，臺(tái)秤上的人注意到開始3s內(nèi)臺(tái)秤示數(shù)為528N，接著8s內(nèi)臺(tái)秤的示數(shù)為588N，最后臺(tái)秤示數(shù)增大到678N，直到靜止時(shí)臺(tái)秤又恢復(fù)到588N．試問電梯是上升還是下降？升降的總高度是多少？ 　　答案：一直下降31.5m 　　解：物體的受到重力的

9、大小G＝mg＝588N 　　前3s，人受到臺(tái)秤的支持力即為臺(tái)秤的示數(shù)N＝528N＜G，人處于失重現(xiàn)象，對(duì)人： 　　mg－N＝ma　a＝（mg－N）/m＝1m/s2　方向豎直向下 　　所以，人在前3s內(nèi)是向下做初速度為零的勻加速直線運(yùn)動(dòng)，即電梯加速下降． 　　下降高度h1＝at2/2＝4.5m 　　3s末的速度為v1＝at＝3m/s 　　接著的8s內(nèi)G＝N，人的加速度為零，所以電梯勻速度下降， 　　下降高度h2＝v1t2＝24m 　　此后，G＜N，人發(fā)生超重現(xiàn)象，加速度向上，所以電梯減速下降， 　　對(duì)人：mg－N＝－ma2a2＝1.5m/s2 　　所以，最后電梯下降的高度是h3： 　　由－2a2h3＝0－v12，h3＝3m 　　所以，電梯一直是下降的，下降的總高度為h＝h1＋h2＋h3＝31.5m．