2019_2020学年新教材高中物理课时跟踪训练二十六超重和失重含解析新人教版必修第一册.doc

课时跟踪训练(二十六)超重和失重A级学考达标1.在某中学的田径运动会上，小刚同学成功地跳过了1.60 m 的高度。若忽略空气阻力，则下列说法正确的是()A小刚下降过程中处于超重状态B小刚起跳以后在上升过程中处于失重状态C小刚起跳时处于失重状态D小刚下降过程中与起跳时相比重力变小了解析：选B在小刚下降过程，只受重力的作用，有向下的重力加速度，处于完全失重状态，故A错误；小刚起跳以后在上升过程，也是只受重力的作用，有向下的重力加速度，处于完全失重状态，故B正确；在小刚起跳过程中，地面要给他一个向上的支持力，支持力的大小大于重力的大小，才能够有向上的加速度，向上起跳时处于超重状态，故C错误；小刚下降过程中与起跳时相比重力仍不变，故D错误。2.某海洋馆中的“海豚顶球”节目因其互动性强而深受小朋友们的喜爱。如图所示为一海豚把球顶向空中，并等其落下。下列说法正确的是()A球在最高点时受到重力和海豚对它的顶力作用B球在最高点时速度和加速度都为零C球在上升过程中处于超重状态D球在下落过程中处于失重状态解析：选D海豚把球顶向空中后，球只在重力作用下运动，球在最高处只受到重力，故A错误；球上升到最高点时受到重力的作用，速度为零，加速度为g，球在上升过程中受到向下的加速度，处于失重状态，故B、C错误；球在下落过程中只受到重力的作用，加速度为g，加速度的方向向下，处于失重状态，故D正确。3在竖直方向运动的电梯内，有一个质量为m的物体，它对电梯地板压力为N，则()A当电梯匀速下降时NmgB当电梯减速下降时NmgC当电梯加速下降时NmgD当电梯减速上升时Nmg解析：选D当电梯匀速下降时，电梯对物体的支持力等于物体的重力，所以物体对电梯的压力Nmg，故A项错误。当电梯减速下降时，具有向上的加速度，物体超重，Nmg，故B项错误。当电梯加速下降时，具有向下的加速度，物体失重，Nmg，故C项错误。当电梯减速上升时，具有向下的加速度，物体失重，Nmg，故D项正确。4.如图所示，A、B两人用安全带连接在一起，从飞机上跳下进行双人跳伞运动，降落伞未打开时不计空气阻力。下列说法正确的是()A在降落伞未打开的下降过程中，安全带的作用力一定为零B在降落伞未打开的下降过程中，安全带的作用力大于B的重力C在降落伞未打开的下降过程中，安全带的作用力等于B的重力D在降落伞打开后减速下降过程中，安全带的作用力小于B的重力解析：选A据题意，降落伞未打开时，A、B两人一起做自由落体运动，处于完全失重状态，则A、B之间安全带的作用力为零，选项A正确，B、C错误；降落伞打开后，A、B减速下降，加速度向上，则A、B处于超重状态，对B有：FTmgma，即FTmgmamg，故选项D错误。5.如图，自由下落的小球下落一段时间后，与弹簧接触，从它接触弹簧开始，到弹簧压缩到最短的过程中，以下说法正确的是()A从接触弹簧到速度最大的过程是失重过程B从接触弹簧到加速度最大的过程是超重过程C从接触弹簧到速度最大的过程加速度越来越大D速度达到最大时加速度也达到最大解析：选A当弹簧的弹力等于小球的重力时，小球的加速度为零，此时速度最大；则从接触弹簧到速度最大的过程，小球的加速度向下，且加速度逐渐减小，是失重过程，选项A正确，C、D错误；当小球到达最低点时小球的加速度最大，则从接触弹簧到加速度最大的过程中，加速度是先向下减小，失重，然后加速度是向上增加，超重，故选项B错误。6.某人在地面上用弹簧秤称得其体重为490 N。他将弹簧秤移至电梯内称其体重，t0至t3时间段内弹簧秤的示数如图所示，则电梯运行的vt图像可能是(取电梯向上运动的方向为正)()解析：选A从题图可以看出，t0t1时间内，该人的视重小于其重力，t1t2时间内，视重正好等于其重力，而在t2t3时间内，视重大于其重力，根据题中所设的正方向可知，t0t1时间内，该人具有向下的加速度，t1t2时间内，该人处于平衡状态，而在t2t3时间内，该人则具有向上的加速度，所以可能的图像为A。7.如图所示，一足够长的木板静止在光滑水平面上，一物块静止在木板上，木板和物块间有摩擦。现用水平力向右拉木板，当物块相对木板滑动了一段距离但仍有相对运动时，撤掉拉力，此后木板和物块相对于水平面的运动情况为()A物块先向左运动，再向右运动B物块向右运动，速度逐渐增大，直到做匀速运动C木板向右运动，速度逐渐变小，直到静止在水平面上D木板和物块的速度都逐渐变小，直到为零解析：选B物块相对于木板滑动，说明物块的加速度小于木板的加速度，撤掉拉力后木板向右的速度大于物块向右的速度，所以它们之间存在滑动摩擦力，使物块向右加速，木板向右减速，直至达到向右相同的速度，选项B正确。8.如图所示，在光滑水平面上有一质量为m1的足够长的木板，其上叠放一质量为m2的木块。假定木块和木板之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等。现给木块施加一随时间t增大的水平力Fkt(k是常数)，木板和木块加速度的大小分别为a1和a2。下列反映a1和a2变化的图线正确的是()解析：选A当水平力F较小时，两物体相对静止，加速度相同，由Fma知：两者的加速度a，at当水平力F较大时，m2相对于m1运动，根据牛顿第二定律得：对m1：a1，由于、m1、m2是定值，故m1的加速度a1不变。对m2：a2tg，a2是时间t的线性函数。选项A正确。9如图所示，质量M2 kg的长木板放在光滑的水平面上，木板上放一个质量m6 kg 的物块，在水平拉力F的作用下由静止开始向右运动。已知物块与木板间的动摩擦因数0.2，设最大静摩擦力等于滑动摩擦力，g取10 m/s2，求：(1)要保持物块相对木板静止，拉力F允许的最大值。(2)当F10 N时，物块受到木板的摩擦力的大小。解析：(1)设物块与木块间的静摩擦力为f，由牛顿第二定律对整体：F(Mm)a对物块：fma可得F(Mm)。当f最大为mg时，F最大故Fmax(Mm)g，代入数据得Fmax16 N。(2)F10 N16 N，物块与木板保持相对静止。对整体a m/s2 m/s2对物块fma6 N7.5 N。答案：(1)16 N(2)7.5 NB级选考提能10一个人在以a2 m/s2匀加速下降的升降机中最多能举起质量为75 kg的物体，那么()A该人在地面上最多可以举起质量为50 kg的物体B该人在地面上最多可以举起质量为90 kg的物体C若该人在升降机中最多可以举起质量为50 kg的物体，则升降机一定是以2 m/s2的加速度匀加速上升D若该人在升降机中最多可以举起质量为50 kg的物体，则升降机可能是以2 m/s2的加速度匀减速下降解析：选D设人的举力为F，则m1gFm1a，解得：F600 N，即站在地面上最多可举起重物的质量为m260 kg，故A、B错误；若该人在升降机中最多可以举起质量为50 kg的物体，根据牛顿第二定律得，Fm3gm3a，解得：a m/s22 m/s2，加速度方向向上，故C错误，D正确。11.如图所示，一长木板以初速度v0在水平地面上运动，在某时刻(t0)将一相对于地面静止的物块轻放到木板上，已知物块与木板的质量相等，物块与木板间及木板与地面间均有摩擦，物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力，且物块始终在木板上。在物块放到木板上之后，木板运动的速度时间图像可能是下列选项中的()解析：选A设在木板与物块未达到相同速度之前，木板的加速度为a1，物块与木板间的动摩擦因数为1，木板与地面间的动摩擦因数为2。对木板应用牛顿第二定律得：1mg22mgma1a1(122)g若物块与木板达到相同速度之后相对静止，设木板的加速度为a2，对整体有22mg2ma2a22g，可见|a1|a2|若物块与木板达到相同速度之后，物块相对木板向前运动，对木板有22mg1mgma3得a3(221)g|a1|a3|由vt图像的斜率表示加速度大小可知，图像A正确。12如图所示，长度l2 m，质量M kg的木板置于光滑的水平地面上，质量m2 kg的小物块(可视为质点)位于木板的左端，木板和小物块间的动摩擦因数0.1。现对小物块施加一水平向右的恒力F10 N，取g10 m/s2。求：(1)将木板M固定，小物块离开木板时的速度大小；(2)若木板M不固定：m和M的加速度a1、a2的大小；小物块从开始运动到离开木板所用的时间。解析：(1)对小物块进行受力分析，由牛顿第二定律得Fmgma解得a4 m/s2小物块离开木板时，有v22al解得v4 m/s。(2)对m，由牛顿第二定律：Fmgma1，解得a14 m/s2对M，由牛顿第二定律：mgMa2解得a23 m/s2。由位移公式知x1a1t2，x2a2t2小物块从开始运动到离开木板，有x1x2l联立解得t2 s。答案：(1)4 m/s(2)4 m/s23 m/s22 s- 6 -