《備戰(zhàn)2020年高考物理 一遍過(guò)考點(diǎn)13 超重和失重(含解析)》由會(huì)員分享,可在線閱讀,更多相關(guān)《備戰(zhàn)2020年高考物理 一遍過(guò)考點(diǎn)13 超重和失重(含解析)(7頁(yè)珍藏版)》請(qǐng)?jiān)谘b配圖網(wǎng)上搜索。
1、 超重和失重
1.超重并不是重力增加了,失重并不是重力減小了,完全失重也不是重力完全消失了。在發(fā)生這些現(xiàn)象時(shí),物體的重力依然存在,且不發(fā)生變化,只是物體對(duì)支持物的壓力(或?qū)覓煳锏睦Γ┌l(fā)生了變化(即“視重”發(fā)生變化)。
2.只要物體有向上或向下的加速度,物體就處于超重或失重狀態(tài),與物體向上運(yùn)動(dòng)還是向下運(yùn)動(dòng)無(wú)關(guān)。
3.盡管物體的加速度不是在豎直方向,但只要其加速度在豎直方向上有分量,物體就會(huì)處于超重或失重狀態(tài)。
4.物體超重或失重的多少是由物體的質(zhì)量和豎直加速度共同決定的,其大小等于ma。
5.物體處于超重狀態(tài)還是失重狀態(tài)取決于加速度的方向,與速度的大小和方向沒(méi)有關(guān)系。下表列出
2、了加速度方向與物體所處狀態(tài)的關(guān)系。
加速度
超重、失重
視重F
a=0
不超重、不失重
F=mg
a的方向豎直向上
超重
F=m(g+a)
a的方向豎直向下
失重
F=m(g–a)
a=g,豎直向下
完全失重
F=0
特別提醒:不論是超重、失重、完全失重,物體的重力都不變,只是“視重”改變。
6.超重和失重現(xiàn)象的判斷“三”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)
3、,向下的加速度為重力加速度時(shí)處于完全失重狀態(tài)。
(3)從速度變化角度判斷
①物體向上加速或向下減速時(shí),超重;
②物體向下加速或向上減速時(shí),失重。
“天地雙雄”是歡樂(lè)谷的一項(xiàng)游樂(lè)設(shè)施,它的兩座高度均為五十多米的高塔豎直矗立在游樂(lè)場(chǎng)上,塔的四周安裝有可以上下運(yùn)動(dòng)的座椅,乘客坐在座椅上隨著座椅運(yùn)動(dòng),若在下降過(guò)程中加速度a隨時(shí)間t變化的圖線如圖2所示,以豎直向下為a的正方向,則
A.人對(duì)座椅的壓力在t1時(shí)刻最大
B.人對(duì)座椅的壓力在t4時(shí)刻最大
C.在t1~t2時(shí)間內(nèi),人處于超重狀態(tài)
D.在t3~t4時(shí)間內(nèi),人處于失重狀態(tài)
【參考答案】B
【詳細(xì)解析】t1~t2時(shí)
4、間內(nèi),人處于失重狀態(tài);在t3~t4時(shí)間內(nèi),人處于超重狀態(tài)。在t4時(shí)刻,此時(shí)座椅對(duì)人的支持力最大,則人對(duì)座椅的壓力在t4時(shí)刻最大。綜上分析,B正確。
1.(2019·浙江高一期末)在一次女子跳高比賽中,某選手以2.01 m的成績(jī)獲得冠軍。該運(yùn)動(dòng)員身高約為1.93 m,忽略空氣阻力,g取10 m/s2,則下列說(shuō)法正確的是
A.該運(yùn)動(dòng)員下降過(guò)程處于超重狀態(tài)
B.該運(yùn)動(dòng)員起跳以后在上升過(guò)程處于失重狀態(tài)
C.該運(yùn)動(dòng)員起跳時(shí)地面對(duì)她的支持力大于她對(duì)地面的壓力
D.該運(yùn)動(dòng)員起跳離開(kāi)地面時(shí)的初速度大約為3 m/s
【答案】B
【解析】運(yùn)動(dòng)員在整個(gè)跳高過(guò)程中,只受重力作用,處于失重狀態(tài),故
5、A錯(cuò)誤,B正確。運(yùn)動(dòng)員起跳時(shí),地面對(duì)她的支持力和她對(duì)地面的壓力是相互作用力,大小相等,故C錯(cuò)誤。運(yùn)動(dòng)員做豎直上拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)速度﹣位移關(guān)系可得:v,其中h為運(yùn)動(dòng)員重心上升的高度大約是1 m,解得:v≈4.5 m/s,故D錯(cuò)誤。
1.(2019·南昌市八一中學(xué)高二期末)一物體被吊車用鋼索豎直向上提升過(guò)程的v–t圖象如圖所示。下列判斷正確的是
A.物體在加速過(guò)程中被吊起的高度為10 m
B.0~10 s內(nèi)的平均速度大于30 s~35 s內(nèi)的平均速度
C.30 s~35 s內(nèi)物體處于超重狀態(tài)
D.最后5 s內(nèi)鋼索最容易發(fā)生斷裂
2.甲、乙兩位同學(xué)組成研究性學(xué)習(xí)小組來(lái)研究物體的超
6、重和失重現(xiàn)象。他們?cè)谶\(yùn)動(dòng)著的一升降機(jī)內(nèi)做實(shí)驗(yàn),站在體重計(jì)上的甲同學(xué)發(fā)現(xiàn)了自已的“體重”增加了40%,于是乙同學(xué)對(duì)該過(guò)程中升降機(jī)的運(yùn)動(dòng)情況作出了如下判斷,其中可能正確的是
A.以0.6g的加速度加速下降
B.以0.4g的加速度加速上升
C.以0.4g的加速度減速下降
D.以0.6g的加速度減速上升
3.(2019·湖南長(zhǎng)沙一中高三月考)女子十米跳水比賽中,運(yùn)動(dòng)員從跳臺(tái)斜向上跳起,一段時(shí)間后落入水中,如圖,不計(jì)空氣阻力,下列說(shuō)法正確的是
A.離開(kāi)跳臺(tái)后,她在空中上升過(guò)程中處于超重狀態(tài)
B.她在下降至水中最低點(diǎn)時(shí),機(jī)械能最小
C.她即將入水的速度為整個(gè)跳水過(guò)程中的最大速度
D.
7、入水過(guò)程她的重力勢(shì)能一直在增大
4.如圖所示,小芳在體重計(jì)上完成下蹲動(dòng)作,下列反映體重計(jì)示數(shù)隨時(shí)間變化的F–t圖象可能正確的是
A. B.
C. D.
5.(2019·廣東高三高考模擬)2019年央視春晚加入了非常多的科技元素,在舞臺(tái)表演中還出現(xiàn)了無(wú)人機(jī)。現(xiàn)通過(guò)傳感器將某臺(tái)無(wú)人機(jī)上升向前追蹤拍攝的飛行過(guò)程轉(zhuǎn)化為豎直向上的速度vy及水平方向速度vx與飛行時(shí)間t的關(guān)系圖象如圖所示。則下列說(shuō)法正確的是
A.無(wú)人機(jī)在t1時(shí)刻處于失重狀態(tài)
B.無(wú)人機(jī)在0~t2這段時(shí)間內(nèi)沿直線飛行
C.無(wú)人機(jī)在t2時(shí)刻上升至最高點(diǎn)
D.無(wú)人機(jī)在t2~t3時(shí)間內(nèi)做勻變速運(yùn)動(dòng)
6.小明家住10層。他
8、放學(xué)后,乘坐電梯從1層直達(dá)10層。假設(shè)電梯剛起動(dòng)時(shí)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),中間一段時(shí)間內(nèi)做勻速直線運(yùn)動(dòng),最后一段時(shí)間內(nèi)做勻減速直線運(yùn)動(dòng)。在電梯從1層直達(dá)10層的過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是
A.電梯剛起動(dòng)時(shí),小明處于失重狀態(tài)
B.電梯剛起動(dòng)時(shí),小明處于超重狀態(tài)
C.在超重或失重過(guò)程中,小明的體重發(fā)生了變化
D.電梯運(yùn)動(dòng)的加速度方向發(fā)生了變化
7.(2019·六盤水市第七中學(xué)高三月考)若貨物隨升降機(jī)運(yùn)動(dòng)的圖象如圖所示(豎直向上為正),則下列說(shuō)法中正確的是
A.到合外力對(duì)貨物所做功為0到的兩倍
B.到過(guò)程中貨物的機(jī)械能一直增大
C.整個(gè)過(guò)程中,升降機(jī)的支持力對(duì)貨物不做功
D.整個(gè)過(guò)程中
9、,0到升降機(jī)對(duì)貨物的支持力最大
8.(2014·北京卷)應(yīng)用物理知識(shí)分析生活中的常見(jiàn)現(xiàn)象,可以使物理學(xué)習(xí)更加有趣和深入,例如平伸手掌托起物體,由靜止開(kāi)始豎直向上運(yùn)動(dòng),直至將物體拋出。對(duì)此現(xiàn)象分析正確的是
A.受托物體向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,物體始終處于超重狀態(tài)
B.受托物體向上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,物體始終處于失重狀態(tài)
C.在物體離開(kāi)手的瞬間,物體的加速度大于重力加速度
D.在物體離開(kāi)手的瞬間,手的加速度大于重力加速度
1.A【解析】0~10 s內(nèi)物體加速上升。由v–t圖象與時(shí)間軸圍成的面積表示位移,可知物體在加速過(guò)程中被吊起的高度為h=m=10 m,故A正確;根據(jù)平均速度公式可知0~1
10、0 s內(nèi)的平均速度的大小等于30 s~35 s內(nèi)的平均速度的大小,均為1 m/s,故B錯(cuò)誤;30 s~35 s內(nèi)物體勻減速上升,加速度向下,拉力小于重力,處于失重狀態(tài),故C錯(cuò)誤;前10 s內(nèi)物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),處于超重狀態(tài),拉力最大,鋼索最容易發(fā)生斷裂,故D錯(cuò)誤。
2.BC【解析】視重增大了,說(shuō)明處于超重狀態(tài),加速度向上,即合力向上,根據(jù)牛頓第二定律,故可能以0.4g的加速度加速上升,也可以以0.4g的加速度減速下降,故BC正確。
3.B【解析】起跳以后的上升過(guò)程中她的加速度方向向下,所以處于失重狀態(tài),故A錯(cuò)誤,她在下降至水中最低點(diǎn)時(shí),水的阻力一直做負(fù)功,故機(jī)械能一直減小,到達(dá)水中最低點(diǎn)
11、時(shí),機(jī)械能最小,故B正確;入水過(guò)程中,開(kāi)始時(shí)水對(duì)她的作用力大?。ǜ×妥枇Γ┬∮谒闹亓?,所以先向下做一段加速運(yùn)動(dòng),即入水后的速度先增大后減小,當(dāng)重力和水對(duì)她的作用力相等時(shí)速度最大,故C錯(cuò)誤。入水過(guò)程中,她的高度一直在降低,故她的重力勢(shì)能一直在減少,故D錯(cuò)誤。
4.C【解析】對(duì)人的運(yùn)動(dòng)過(guò)程分析可知,人下蹲的過(guò)程可以分成兩段:人在加速下蹲的過(guò)程中,有向下的加速度,處于失重狀態(tài),此時(shí)人對(duì)傳感器的壓力小于人的重力的大?。辉跍p速下蹲的過(guò)程中,加速度方向向上,處于超重狀態(tài),此時(shí)人對(duì)傳感器的壓力大于人的重力的大小,ABD錯(cuò)誤;C正確。
5.D【解析】依據(jù)圖象可知,無(wú)人機(jī)在t1時(shí)刻,在豎直方向上勻加速直
12、線運(yùn)動(dòng),而水平方向則是勻減速直線運(yùn)動(dòng),則無(wú)人機(jī)有豎直向上的加速度,那么處于超重狀態(tài),不是失重狀態(tài),故A錯(cuò)誤;由圖象可知,無(wú)人機(jī)在0~t2這段時(shí)間,豎直方向向上勻加速直線運(yùn)動(dòng),而水平方向勻減速直線運(yùn)動(dòng),那么合加速度與合初速度不共線,所以物體做曲線運(yùn)動(dòng),即物體沿曲線上升,故B錯(cuò)誤;無(wú)人機(jī)在豎直方向,先向上勻加速直線,后向上勻減速直線運(yùn)動(dòng),因此在t2時(shí)刻沒(méi)有上升至最高點(diǎn),故C錯(cuò)誤;無(wú)人機(jī)在t2~t3時(shí)間內(nèi),水平方向做勻速直線運(yùn)動(dòng),而豎直向上方向做勻減速直線運(yùn)動(dòng),因此合運(yùn)動(dòng)做勻變速運(yùn)動(dòng),故D正確。
6.BD【解析】電梯剛起動(dòng)時(shí),小明有向上的加速度,則小明處于超重狀態(tài),故A錯(cuò)誤,B正確;電梯啟動(dòng)和向上
13、加速時(shí),加速度向上,而減速運(yùn)動(dòng)時(shí),加速度向下,故加速度方向發(fā)生了變化,故C錯(cuò)誤,D正確。
7.BD【解析】到貨物勻速上升,則合外力對(duì)貨物所做功為0,選項(xiàng)A錯(cuò)誤;到過(guò)程中,支持力對(duì)貨物做正功,則貨物的機(jī)械能一直增大,選項(xiàng)B正確;整個(gè)過(guò)程中,升降機(jī)的支持力對(duì)貨物做正功,選項(xiàng)C錯(cuò)誤;整個(gè)過(guò)程中,0到時(shí)間內(nèi)升降機(jī)加速上升,貨物超重,則升降機(jī)對(duì)貨物的支持力最大,選項(xiàng)D正確。
8.D【解析】受托物體向上運(yùn)動(dòng),開(kāi)始階段一定先向上加速,加速度向上,物體處于超重狀態(tài),但后面的運(yùn)動(dòng)是不確定的,可以是加速的,減速的,也可以是勻速的,不一定處于超重狀態(tài),AB均錯(cuò)誤;物體離開(kāi)手的瞬間或之后,物體的加速度等于重力加速度,C錯(cuò)誤;在物體離開(kāi)手的瞬間,手的速度變化一定比物體快,所以其加速度一定大于物體的加速度,即大于重力加速度,D正確。
7