6、大小無(wú)關(guān)，只與是否有豎直方向上的加速度有關(guān)，則A錯(cuò)；機(jī)器人減速上升時(shí)，其加速度方向向下，處于失重狀態(tài)，則B錯(cuò)；機(jī)器人減速下降時(shí)，其加速度方向向上，處于超重狀態(tài)，則C錯(cuò)；機(jī)器人加速下降過(guò)程中加速度方向向下，處于失重狀態(tài)，拉力小于重力，則D對(duì)．
【答案】 D
6．老師在講“超重與失重”時(shí)，做了一個(gè)有趣的實(shí)驗(yàn)：在空飲料瓶底四周鉆幾個(gè)小孔，盛滿水后，讓盛滿水的飲料瓶自由下落，不考慮空氣阻力，則下落過(guò)程中可能出現(xiàn)的圖是( )
【解析】 盛滿水的飲料瓶自由下落時(shí)，處于完全失重狀態(tài)，加速度為g，方向豎直向下，故小孔內(nèi)外壓力差為零，水不會(huì)從小孔流出．
【答案】 A
7．(雙選)(廣東高考)
7、某人在地面上用彈簧秤稱得其體重為490 N．他將彈簧秤移至電梯內(nèi)稱其體重，t0至t3時(shí)間段內(nèi)彈簧秤的示數(shù)如圖4－6－10所示，電梯運(yùn)行的v－t圖象(如下圖所示)可能是(取電梯向上運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎?( ) 圖4－6－10
【解析】 由圖象看出t0～t1時(shí)間內(nèi)彈簧秤示數(shù)小于體重，表明人處于失重狀態(tài)，電梯有向下加速度，可能向下做勻加速或向上做勻減速運(yùn)動(dòng)，t1～t2時(shí)間內(nèi)彈簧秤示數(shù)等于體重，表明人處于平衡狀態(tài)，電梯加速度為零，電梯可能勻速，可能靜止，t2～t3時(shí)間內(nèi)彈簧秤示數(shù)大于體重，表明人處
8、于超重狀態(tài)，電梯有向上的加速度，電梯可能向下做勻減速運(yùn)動(dòng)或向上做勻加速運(yùn)動(dòng)．故選AD.
【答案】 AD
8．(xx·山東濟(jì)寧高一五校聯(lián)考)一個(gè)恒力作用在質(zhì)量為m1的物體上，產(chǎn)生的加速度為a1，作用在質(zhì)量為m2的物體上，產(chǎn)生的加速度為a2，若這個(gè)恒力作用在質(zhì)量為m1＋m2的物體上，則產(chǎn)生的加速度為( )
A. B．a(chǎn)1a2
C. D.
【解析】 本題可以用單位制來(lái)檢查各表達(dá)式是否正確，或者用牛頓第二定律進(jìn)行推導(dǎo)分析．
由于使質(zhì)量為m1＋m2的物體產(chǎn)生的加速度的單位應(yīng)與a1和a2的單位相同，選項(xiàng)A、B、C的單位均不是加速度的單位，故選A、B、C都是錯(cuò)誤的．剩下的只有D可選，可
9、斷定正確選項(xiàng)應(yīng)為D.
本題也可應(yīng)用牛頓第二定律求解得到a＝，從而作出判斷．
【答案】 D
9．在升降電梯內(nèi)的地面上放一體重計(jì)，電梯靜止時(shí)，曉敏同學(xué)站在體重計(jì)上，體重計(jì)示數(shù)為50 kg，電梯運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，某一段時(shí)間內(nèi)曉敏同學(xué)發(fā)現(xiàn)體重計(jì)示數(shù)為40 kg，如圖4－6－11所示．g取10 N/kg，在這段時(shí)間內(nèi)下列說(shuō)法中正確的是( ) 圖4－6－11
A．曉敏同學(xué)所受的重力變小了
B．曉敏對(duì)體重計(jì)的壓力小于體重計(jì)對(duì)曉敏的支持力
C．電梯一定在豎直向下運(yùn)動(dòng)
D．電梯的加速度大小為，方向一定豎直向下
【
10、解析】 曉敏在這段時(shí)間內(nèi)處于失重狀態(tài)，是由于曉敏對(duì)體重計(jì)的壓力變小了，而曉敏的重力沒(méi)有改變，A選項(xiàng)錯(cuò)；曉敏對(duì)體重計(jì)的壓力與體重計(jì)對(duì)曉敏的支持力是一對(duì)作用力與反作用力，大小一定相等，B選項(xiàng)錯(cuò)；以豎直向下為正方向，有：mg－F＝ma，解得a＝，方向豎直向下，但速度方向可能是豎直向上，也可能是豎直向下，C選項(xiàng)錯(cuò)，D選項(xiàng)正確．
【答案】 D
10．某人在一個(gè)以2.5 m/s2的加速度勻加速下降的電梯里最多能舉起80 kg的物體，在地面上最多能舉起______kg的物體；若此人在勻加速上升的電梯中最多能舉起40 kg的物體，則此電梯上升的加速度為_(kāi)_____．(g＝10 m/s2)
【解析】 設(shè)人
11、的最大舉力為F，電梯勻加速下降時(shí)
m1g－F＝m1a1，
電梯勻加速上升時(shí)
F－m2g＝m2a2
在地面上時(shí)
F＝m3g
解以上三式得F＝600 N，m3＝60 kg，a2＝5 m/s2.
【答案】 60 5 m/s2
11．如圖4－6－12甲所示，物體的質(zhì)量m＝10 kg，放在升降機(jī)的底板上．升降機(jī)由靜止開(kāi)始從底樓上升到頂樓過(guò)程中的v－t圖象如圖4－6－12乙所示，不計(jì)空氣阻力，取g＝10 m/s2，求在這12 s內(nèi)：
甲 乙
圖4－6－12
(1)物體上升的高度；
(2)物體對(duì)升降機(jī)底板壓力的最大值；
(3)物體對(duì)升降機(jī)底板壓力
12、的最小值．
【解析】 (1)用面積表示位移，則物體上升的高度為h＝×(3＋12)×6 m＝45 m.
(2)t＝0至t＝3 s內(nèi)，物體加速上升，處于超重狀態(tài)，加速度大小a1＝＝2 m/s2，方向豎直向上．由牛頓第二定律得F1－mg＝ma1，底板對(duì)物體支持力的最大值F1＝mg＋ma1＝120 N．根據(jù)牛頓第三定律，物體對(duì)底板壓力的最大值為120 N.
(3)t＝6 s至t＝12 s內(nèi)，物體減速上升，處于失重狀態(tài)，加速度大小a2＝＝－1 m/s2，負(fù)號(hào)表示方向豎直向下．由牛頓第二定律得mg－F2＝ma2，底板對(duì)物體的支持力的最小值為F2＝mg－ma2＝90 N，根據(jù)牛頓第三定律，物體對(duì)底板壓
13、力的最小值為90 N.
【答案】 (1)45 m (2)120 N (3)90 N
12．如圖4－6－13所示，在升降機(jī)中固定一個(gè)傾角為θ的斜面體，斜面體上有一質(zhì)量為m的物塊，當(dāng)升降機(jī)在豎直方向運(yùn)動(dòng)時(shí)該物塊始終相對(duì)斜面體靜止．若升降機(jī)在運(yùn)動(dòng)中的某時(shí)刻突然向 圖4－6－13
下做勻減速運(yùn)動(dòng)，并且在t時(shí)間內(nèi)下降h高度后停止．求這一過(guò)程中，斜面體對(duì)物塊的摩擦力和物塊對(duì)斜面體的壓力．
【解析】 升降機(jī)向下勻減速時(shí)，物塊也勻減速且受力如圖．設(shè)加速度為a，方向向上
vt＝0，由h＝at2得a＝①
14、
由牛頓第二定律得
x方向：FNsinθ＝fcosθ②
y方向：FNcosθ＋fsinθ－mg＝ma③
①②③聯(lián)立得f＝m(g＋)sinθ，方向沿斜面向上．
FN＝m(g＋)cosθ，由牛頓第三定律得，物塊對(duì)斜面體的壓力FN′＝FN＝m(g＋)cosθ，方向垂直斜面向下．
【答案】 f＝m(g＋)sinθ，方向沿斜面向上
【備課資源】(教師用書(shū)獨(dú)具)
超重現(xiàn)象對(duì)飛行員、航天員的生理影響
當(dāng)飛機(jī)或航天器所受到的合外力方向向上時(shí)，飛行員或航天員即處于超重狀態(tài)．飛機(jī)在做俯沖、拉起或盤(pán)旋等機(jī)動(dòng)飛行時(shí)，加速度一般可達(dá)3 g～5 g，現(xiàn)代高性能殲擊機(jī)產(chǎn)生的加速度有時(shí)可達(dá)8 g～10 g．6
15、0年代的載人飛船，上升段的最大加速度達(dá)8g，返回大氣層減速時(shí)的最大加速度約10 g．這樣的超重對(duì)飛行員或航天員都有較大的生理影響．超重對(duì)人體的影響與它的作用方向有關(guān)．按其作用方向，可以分為正超重(＋Gz)、負(fù)超重(－Gz)、側(cè)向超重(±Gy)、橫向超重(±Gx)．
正超重(＋Gz) 頭→盆方向的超重．在飛機(jī)座艙內(nèi)人一般取坐姿．這時(shí)心臟血管系統(tǒng)最容易受到影響，人體大血管的走向與Z軸大體一致，正超重會(huì)造成血管內(nèi)沿Z軸方向的靜水壓增加，使頭部血壓降低，下肢血壓升高．頭部血壓降低首先影響視覺(jué)，輕者周邊視覺(jué)消失，重者中心視覺(jué)消失(俗稱黑視)，嚴(yán)重時(shí)可因腦組織缺氧而導(dǎo)致意識(shí)喪失，通常以出現(xiàn)周邊視覺(jué)消失時(shí)
16、的G值代表一個(gè)人對(duì)正超重的耐力．一般健康青年平均為3.8g，經(jīng)過(guò)嚴(yán)格挑選和訓(xùn)練的殲擊機(jī)飛行員，平均耐力為4.6g，其中個(gè)別人可達(dá)6.5g.超重時(shí)，人體四肢的重量相應(yīng)增加，操縱動(dòng)作會(huì)受影響，工作效率下降，在4g時(shí)，飛行員手拉駕駛桿的操縱動(dòng)作的效率降低10%.此外，正超重對(duì)呼吸功能、高級(jí)神經(jīng)活動(dòng)、代謝、內(nèi)分泌等都有一定影響．
負(fù)超重(－Gz) 盆→頭方向的超重．飛機(jī)由水平進(jìn)入俯沖時(shí)，會(huì)出現(xiàn)短暫的負(fù)超重．此時(shí)人體頭部充血，出現(xiàn)紅視．飛機(jī)做頭部向外的螺旋時(shí)，負(fù)超重達(dá)較高數(shù)值，并持續(xù)較長(zhǎng)時(shí)間．這會(huì)使人昏迷，十分有害，迄今尚無(wú)有效的防護(hù)措施．
側(cè)向超重(±Gy) 右→左和左→右方向的超重．現(xiàn)代高性能飛
17、機(jī)啟動(dòng)飛行時(shí)常常出現(xiàn)側(cè)向超重，但數(shù)值不高，約±2g，對(duì)人體生理功能不產(chǎn)生明顯障礙，但操縱效率下降．在座椅和操縱器的設(shè)計(jì)中，可以采取措施，減輕其影響．
橫向超重(±Gx) 胸→背和背→胸方向的超重．在載人航天器中航天員在艙內(nèi)取仰臥姿勢(shì)，使重力作用方向?yàn)樾亍?，以降低靜水壓對(duì)頭部血壓的影響，提高耐力．然而，這時(shí)由于全身的重力擠壓作用，使靜脈系統(tǒng)、右心和肺循環(huán)等處原來(lái)壓力很低的部位的壓力明顯升高，引起呼吸困難、胸痛、心律失調(diào)等現(xiàn)象，所以完全仰臥并不是最有利的，而需要選擇一個(gè)仰臥時(shí)的最佳生理背角，使得既能有效地維持頭部血壓，又不致出現(xiàn)上述癥狀．這個(gè)角度以15°～20°為宜，即重力作用方向與身體長(zhǎng)軸的夾角為70°～75°.設(shè)計(jì)航天器的躺椅時(shí)使椅背與艙底平面的夾角與再入時(shí)的配平攻角之和(即實(shí)效生理背角)等于或接近這個(gè)最佳生理背角，以取得最佳防護(hù)效果．
高中物理 第4單元 第6-7節(jié) 超重和失重 力學(xué)單位課后知能檢測(cè) 粵教版必修1
