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A级 基础巩固题
1．下列说法正确的是
( )
A．竖直上抛物体达到最高点时，物体处于平衡状态
B．电梯匀速上升时，电梯中的人处于平衡状态
C．光滑的平板车上有一个小物块，当平板车加速运动时，小物块仍处于静止状态
D．竖直弹簧上端固定，下端挂一个重物，平衡后，用力F将它拉下一段距离后停止，当突然撤去力F时，重物仍处于平衡状态
答案：BC
解析：根据物体平衡状态的特征分析可知：重物上升至最高点时速度为零，物体在最高点处于瞬时静止状态，但物体在最高点加速度不为零，即a＝g，物体不是处于平衡状态，A是错误的．电梯中的人与电梯一起匀速运动，电梯和人的加速度为零，即处于平衡状态，故B正确．因平板车光滑，小物块在光滑平板车上不受摩擦力，加速度为零，所以物块的静止状态并不改变，C是正确的．弹簧上挂的重物在F撤去瞬间虽处于静止，速度为零，但是物体具有向上的加速度，重物处于非平衡状态，故D是错误的．
2．下列哪个说法是正确的
( )
A．游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态
B．蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态
C．举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态
D．体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态
答案：B
解析：由超重、失重和完全失重的概念可知，在加速度向下时处于失重状态，在加速度向上时处于超重状态，故只有选项B正确．
3．(2007·海南高考)游乐园中，游客乘坐能加速或减速运动的升降机，可以体会超重与失重的感觉．下列描述正确的是
( )
A．当升降机加速上升时，游客是处在失重状态
B．当升降机减速下降时，游客是处在超重状态
C．当升降机减速上升时，游客是处在失重状态
D．当升降机加速下降时，游客是处在超重状态
答案：BC
解析：当升降机加速上升时，乘客有向上的加速度，是由重力与升降机对乘客支持力的合力产生的．此时升降机对乘客的支持力大于乘客的重力，所以处于超重状态．A错误．当升降机减速下降时，具有向上的加速度，同理此时乘客也处于超重状态．B正确．当升降机减速上升时，具有向下的加速度，是由重力与升降机对乘客支持力的合力产生的，所以升降机对乘客的支持力小于乘客的重力，此时失重．C正确．当升降机加速下降时，也具有向下的加速度，同理可得此时处于失重状态．
4．在升降机内，一人站在磅秤上，发现自己的体重减轻了20%，则下列判断可能正确的是(g取10m/s2)
( )
A．升降机以8m/s2的加速度加速上升
B．升降机以2m/s2的加速度加速下降
C．升降机以2m/s2的加速度减速上升
D．升降机以8m/s2的加速度减速下降
答案：BC
解析：由题意知，磅秤对人的支持力比人的体重小20%，应为失重问题．由分析人的受力得出人的运动情况，由于人与升降机相对静止，那么人的运动情况即为升降机的运动情况．对人受力分析，由牛顿第二定律得mg－FN＝ma，a＝0.2g＝2m/s2，竖直向下．
5．某同学身高1.8m，在运动会上他参加跳高比赛，起跳后身体横着越过了1.8m高度的横竿．据此可估算出他起跳时竖直向上的速度大约为(g取10m/s2)
( )
A．2m/s B．4m/s C．6m/s D．8m/s
答案：B
解析：此同学身高1.8m，其重心离地面的高度约为0.9m，当他横着越过1.8m高的横竿时，重心约升高了0.9m，由v＝2gh得，初速度v0＝＝m/s＝3m/s≈4.24m/s.此结果与4m/s最接近．
6．某钢绳所能承受的最大拉力是4×104N，如果用这条钢绳使3.5t的货物匀加速上升，则物体在7s内发生速度的改变不能超过多少？(g＝10m/s2)
答案：10m/s
解析：若让钢绳不断，则有T－mg＝ma，那么货物的加速度为：a＝m/s2依a＝，在7s内物体的速度变化为：Δv＝at＝×7m/s＝10m/s
7．一个质量是50kg的人，站在竖直向上的运动着的升降机的地板上，他看到升降机顶板上悬吊的弹簧测力计的示数是40N，而所挂重物的质量为10kg，如图所示，则这时人对升降机地板的压力多大？(g取10m/s2)
答案：200N
解析：以重物为研究对象，受重力mg(竖直向下)和弹簧测力计的拉力F(竖直向上)．由牛顿第三定律，拉力F的大小等于弹簧测力计的示数40N，而物体重力G＝mg＝10×10N＝100N，大于F，重物处于失重状态，因此可推知升降机的加速度a的方向向下，即升降机减速上升，由牛顿第二定律F合＝mg－F＝ma得a＝＝m/s2＝6m/s2.
以人为研究对象，人受到重力和升降机地板的支持力的作用
由牛顿第二定律有：Mg－FN＝Ma
所以FN＝Mg－Ma＝(50×10－50×6)N＝200N.
由牛顿第三定律可知，人对升降机地板的压力与升降机地板对人的支持力FN等大反向，故FN′方向向下，大小为FN′＝FN＝200N.
B级 能力提升题
8．某同学找了一个用过的易拉罐，在靠近底部的侧面打了一个小孔．用手指按住小孔的同时往罐里装满水，然后将易拉罐向上抛出，运动过程中罐底始终向下，空气阻力不计
( )
A．在易拉罐上升过程中，小孔中有水射出，水射出比罐静止时慢
B．在易拉罐下降过程中，小孔中有水射出，水射出比罐静止时快
C．在易拉罐上升、下降过程中，小孔中射出水的快慢都和罐静止时相同
D．在易拉罐上升、下降过程中，水都不会从小孔中射出
答案：D
解析：易拉罐在上升和下降过程中均处于失重状态，易拉罐内的水不会流出．
9．如图所示，A为电磁铁，C为胶木秤盘，A和C(包括支架)的总质量为M，B为铁块、质量为m，整个装置用轻绳悬挂在O点，在电磁铁通电，铁块被吸引加速上升的过程中，轻绳上拉力F的大小为
( )
A．F＝mg B．Mg<F<(M＋m)g
C．F＝(M＋m)g D．F>(M＋m)g
答案：D
解析：电磁铁通电后，铁块被吸引加速上升，可认为A、B、C组成系统重心加速上移，有向上的加速度，即整个系统处于超重状态，则轻绳拉力F应大于(M＋m)g.
10．一个物体向上竖直抛出，如果在上升阶段和下落阶段所受的空气阻力数值相等，那么在下图中哪一个图象能够正确反映它的速度变化(以向上为正方向)
( )
答案：B
解析：上升和下降阶段的加速度大小为a上>a下．速度是矢量，下降阶段v为负值，在t轴下方，故B正确．
11．不习惯乘坐电梯的人，在电梯起动或停止时，会有一种不舒服的感觉．其实这是由于人体超重或失重造成的，超重或失重时，人体的内脏器官在身体内的位置较正常状态下发生了一些微小的上升或下移，这种“五脏挪位”才是使人产生不舒服感觉的原因．关于“五脏挪位”跟电梯运动情况的关系，下列叙述正确的是
( )
A．当电梯向上加速运动时，乘电梯的人处于超重状态，有内脏上顶的不舒服感
B．当电梯向上减速运动时，乘电梯的人处于超重状态，有内脏下压的不舒服感
C．当电梯向下加速运动时，乘电梯的人处于失重状态，有内脏上顶的不舒服感
D．当电梯向下减速运动时，乘电梯的人处于失重状态，有内脏上顶的不舒服感
答案：C
解析：作类比分析，如图所示弹簧下系一小球，在电梯中，当电梯向下加速运动时，由牛顿第二定律mg－F＝ma，则F<mg，球相对于原来位置向上移动，故C正确．
12．如图所示是电梯上升的速度图象，若电梯地板上放一质量为20kg的物体，则：
(1)前2s内和4s～7s内物体对地板的压力各为多少？
(2)整个运动过程中，电梯通过的位移为多少(g取10m/s2)?
答案：(1)260N 160N (2)27m
解析：(1)前2s内的加速度a1＝3m/s2.由牛顿第二定律得F1＝m(g＋a)＝20(10＋3)N＝260N.4～7s内电梯做减速运动，加速度大小a2＝2m/s2.由牛顿第二定律得mg－F2＝ma2，F2＝m(g－a2)＝20(10－2)N＝160N.(2)7s内的位移为s＝×6m＝27m.
13．为了实现“神舟”六号飞船安全着陆，在飞船距地面约1m时(即将着陆的瞬间)，安装在返回舱底部的四台发动机同时点火工作，使返回舱的速度由8m/s降至2m/s，设返回舱质量为3.5×103kg，减速时间为0.2s，设上述减速过程为匀变速直线运动，试回答和计算下列问题：(g取10m/s2)
(1)在返回舱减速下降过程中，航天员处于超重还是失重状态？计算减速时间内，航天员的载荷比(即航天员所受的支持力与自身重力的比值)．
(2)计算在减速过程中，返回舱受到四台发动机推力的大小．
答案：(1)超重状态 4 (2)1.40×105N
解析：(1)设返回航运动的加速度为a，则a＝＝m/s2＝－30m/s2，加速度方向向上，航天员处于超重状态．根据牛顿第二定律：mg－FN＝ma，载荷比＝＝4.
(2)设返回舱受到的推力为F，根据牛顿第二定律有mg－F＝ma，
所以F＝mg－ma＝3.5×103×(10＋30)N＝1.40×105N.
C级 高考模拟题
14．(2010·高考浙江卷)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
答案： A
解析：上升和下降过程中，两物体均处于完全失重状态，A对B的压力为零．
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