2023年高一物理上学期寒假重难点复习（人教版2019必修第一册）专题七 牛顿第二定律求超重、失重

专题七 牛顿第二定律求超重、失重

【基础要点】

【典型例题】

一、单选题

1．如图所示，物体B上表面水平，当A、B相对静止一起沿光滑斜面C下滑时，斜面C保持静止不动，则下列判断正确的有（　　）

A．物体B上表面可能光滑

B．物体B和斜面C都只受4个力作用

C．斜面C受水平面的摩擦力方向一定水平向右

D．水平面对斜面C的支持力大小等于三物体的重力大小之和

2．如图所示，轻质弹簧的上端固定在电梯的天花板上，弹簧下端悬挂一个小球，电梯中有质量为50kg的乘客，在电梯运行时乘客发现轻质弹簧的伸长量始终是电梯静止时的四分之三，已知重力加速度g=10m/s2，由此可判断（　　）

A．乘客处于超重状态

B．电梯可能加速下降，加速度大小为5m/s2

C．电梯可能减速上升，加速度大小为2.5m/s2

D．乘客对电梯地板的压力为625N

3．如图所示，一乒乓球用细绳系于盛有水的容器底部，某时刻细绳断开，在乒乓球上升到水面的过程中，台秤示数（　　）

A．变大 B．不变 C．变小 D．先变大后变小

4．11月10日8时12分，“奋斗者”号深潜器在马里亚纳海沟成功坐底，创造了10909米的中国载人深潜新纪录，标志着我国在大深度载人深潜领域达到世界领先水平。某兴趣小组用一个模型模拟了深潜器从水底由静止向上返回的运动过程，记录了其加速度随位移变化关系的图像如图所示，则（　　）

A．在阶段深潜器内的物体处于失重状态

B．在阶段深潜器运动的平均速度大小为

C．在处深潜器运动的速度大小为

D．在处深潜器运动的速度最大

5．如图，电梯与水平地面成θ角，一人静止站在电梯水平梯板上，电梯以恒定加速度a启动过程中，水平梯板对人的支持力和摩擦力分别为FN和Ff。若电梯启动加速度减小为，则下面结论正确的是（  ）

A．水平梯板对人的支持力变为

B．水平梯板对人的摩擦力变为为

C．电梯加速启动过程中，人处于失重状态

D．水平梯板对人的摩擦力和支持力之比仍为为

6．如图所示，A、B两物体叠放在一起，以相同的初速度上抛（不计空气阻力）．下列说法正确的是

A．在上升和下降过程中A对B的压力一定为零

B．上升过程中A对B的压力大于A物体受到的重力

C．下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力

D．在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力

7．如图甲所示，轻弹簧上端固定在升降机顶部，下端悬挂重为G的小球，小球随升降机在竖直方向上运动．t＝0时，升降机突然停止，其后小球所受弹簧的弹力F随时间t变化的图象如图乙所示，取F竖直向上为正，以下判断正确的是(　　)

A．升降机停止前一定向下运动

B．0～2t0时间内，小球先处于失重状态，后处于超重状态

C．t0～3t0时间内，小球向下运动，在t0、3t0两时刻加速度相同

D．3t0～4t0时间内，弹簧弹力做的功大于小球动能的变化

8．如图所示，箱子A内放有物块B，用竖直的轻弹簧连接后悬挂在天花板上，已知箱子A和物块B的质量均为m，弹簧的劲度系数为k，重力加速度为g。现对箱子施加一个竖直向上的力F=3mg，使系统处于静止状态，空气阻力不计，则在撤去F的瞬间，下列说法正确的是（　　）

A．箱子A的加速度大小为2g B．物块B的加速度大小为零

C．弹簧的形变量为 D．物块B处于超重状态

二、多选题

9．在某建筑工地，有一工件在电机的牵引下从地面竖直向上送至指定位置进行安装，已知该工件先后经历匀加速、匀速、匀减速直线运动三个阶段。当工件加速运动到总距离的一半时开始计时，测得电机的牵引力随时间变化的图像如图所示，当时工件速度恰好减为0且到达指定位置。整个过程中不计空气阻力，重力加速度，则（　　）

A．时间内，工件一直处于失重状态

B．工件做匀速运动的速度大小为

C．工件做匀减速运动加速度大小为

D．地面和指定位置之间的总距离为56m

10．如图甲所示，升降机内固定着一个倾角为的光滑斜面，斜面底端安装一个能显示弹簧作用力的传感器、以弹簧受压时传感器示数为正，传感器通过一根轻弹簧连接着一个质量为m的金属球。运动中的升降机突然停止，以停止运动为计时起点，在此后的一段时间内传感器上显示的弹力随时间变化的关系如图乙所示，且金属球运动过程中弹簧始终在弹性限度内，则下列说法中正确的是（　　）

A．升降机在停止运动前是向下运动的

B．时间段内金属球做加速运动

C．时间段内金属球处于失重状态

D．和两时刻金属球速度大小相等

11．跳伞是一种极限运动。某跳伞运动员从悬崖高空跳下，在t1时刻打开降落伞，他从跳下到落地的过程中，沿竖直方向运动的v-t图象如图，下列说法正确的是（　　）

A．在0～t1时间内跳伞运动员处于失重状态

B．在0～t 1时间内跳伞运动员和伞整体所受空气阻力越来越小

C．在t 1～t 2时间内跳伞运动员和伞整体所受空气阻力大于其重力

D．在t 1～t2时间内跳伞运动员的平均速度大小等于

12．如图所示，箱子A被弹簧吊着，箱内放有物块B，A、B质量分别为、，现对箱子施加竖直向上的的力，使系统处于静止状态。则在撤去的瞬间（　　）

A．箱子A处于超重状态，物块B处于完全失重状态

B．弹簧处于压缩状态，弹力大小为

C．AB的加速度

D．AB的加速度分别为，

13．如图a所示，小物体从竖直弹簧上方离地高h1处由静止释放，其动能Ek与离地高度h的关系如图b所示。其中高度从h1下降到h2，图象为直线，其余部分为曲线，h3对应图象的最高点，轻弹簧劲度系数为k，小物体质量为m，重力加速度为g。以下说法正确的是（　　）

A．小物体从高度h2下降到h4，弹簧的弹性势能增加了

B．小物体下降至高度h3时，弹簧形变量为

C．小物体从高度h1下降到h5，弹簧的最大弹性势能为

D．小物体下落至高度h4时，物块处于失重状态

14．下图显示的是某人站在力传感器上，完成“下蹲”与“起立”动作时力传感器的示数随时间变化的情况。已知t=0时刻人处于静止状态。根据图像判断下列说法正确的是（　　）

A．从图像显示此人完成了两组“下蹲—起立”动作

B．图中t1时刻人处于失重状态

C．图中t2时刻人具有向上的加速度

D．“起立”的过程先超重后失重

15．如图所示是滑梯斜面体(倾角为θ放在粗糙水平面上)简化图，一质量为m的小孩从滑梯上A点开始无初速度下滑，在AB段匀加速下滑，在BC段匀减速下滑，滑到C点恰好静止，整个过程中滑梯保持静止状态。假设小孩在AB段和BC段滑动时的动摩擦因数分别为μ1和μ2，AB与BC长度相等，则下判断中正确的是   

A．小孩在AB段滑动时地面对滑梯摩擦力大小为mg(sinθ-μ1cosθ)cosθ,方向向左

B．动摩擦因数μ1＋μ2＝2tanθ

C．小孩从滑梯上A点滑到C点过程中先失重后超重

D．整个过程中地面对滑梯的支持力始终等于小孩和滑梯的总重力

16．张家界百龙天梯，总高度达335米，游客乘坐观光电梯大约一分钟就可以达观光平台，若电梯简化成只受重力与绳索拉力，已知电梯在t=0时由静止开始上升，a-t图像如图所示．则下列相关说法正确的是（  ）

A．t=4.5s时，电梯处于超重状态

B．t在5s~55s时间内，绳索拉力最小

C．t=59.5时，电梯处于超重状态

D．t=60s时，电梯速度恰好为零

17．如右图，木箱内有一竖直放置的弹簧，弹簧上方有一物块；木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上．若在某一段时间内，物块对箱顶刚好无压力，则在此段时间内，木箱的运动状态可能为

A．加速下降 B．加速上升

C．减速上升 D．减速下降

18．物块B套在倾斜杆上，并用轻绳绕过定滑轮与物块A相连（定滑轮体积大小可忽略），今使物块B沿杆由点M匀速下滑到N点，运动中连接A、B的轻绳始终保持绷紧状态，在下滑过程中，下列说法正确的是（   ）

A．物块A的速率先变大后变小

B．物块A的速率先变小后变大

C．物块A始终处于超重状态

D．物块A先处于失重状态，后处于超重状态

三、解答题

19．一种巨型娱乐器械可以使人体验超重和失重，一个可乘10多个人的环形座舱套在竖直柱子上由升降机先送上几十米的高处，然后让座舱自由落下，落到一定位置，制动系统启动，到地面时刚好停下，已知座舱开始下落时的高度为70m，当座舱自由下落距地面45m时开始制动，座舱均匀减速，到地面时刚好停下，当座舱落到离地10m处时，某人在电梯里最多能举起质量为的物体，问该人在地面上最多能举起质量M为多少的重物？重力加速度．

20．一质量为60kg的人站在竖直向上运动的升降机底板上，看到升降机顶板上有一竖直悬挂的弹簧秤，他便将一重为5N的物体挂上，这时弹簧秤示数为8N．试计算：

（1）升降机的加速度的大小和方向．

（2）此人对升降机底板的压力．