《-超重和失重-》《-牛顿运动定律适用范围》检测题.doc

《 超重和失重 》《 牛顿运动定律适用范围》检测题
江苏省赣榆县青口二中 王其学
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邮编：222100
一. 选择题
1..一个人站在竖直方向运行的电梯的台秤上，发现台秤的读数大于人的体重，则可以断定（ ）
A. 电梯一定向上运动 B. 电梯一定向下运动
C. 电梯的加速度方向一定向上 D. 电梯的加速度方向一定向下
2.在以加速度a匀加速上升的电梯中，有一个质量为m 的人，下述说法中正确的是（ ）
A. 人对地球的引力为m(g+a) B. 人对电梯的压力为m(g-a)
C. 此人所受重力为m(g+a) D. 此人视重为m(g+a)
3.下列有关牛顿定律的适用范围，说法正确的是
A. 牛顿第三定律在非惯性系中不成立
B. 牛顿第二定律可适用于解决宏观高速物体运动问题
C. 牛顿第二定律可适用于解决高速微观粒子运动问题
D. 牛顿第二定律只适用于解决宏观低速物体运动问题
4.质量分别为m、M的两个物体A和B迭放在一起，现以初速v0 将 A、B 一起斜向上抛出，抛出后A对B的压力（未落地）（ ）
A. 大于mg B.等于mg C. 小于 mg D.等于零
5. 内装老鹰的密闭的大玻璃箱放在台秤的托盘上，当老鹰突然向上飞起时，台秤的读数将（ ）
A. 不变 B. 变大 C. 变小 D.都有可能
6.竖直放置的框架中有两根被压缩的完全一样的弹簧，中间夹有一个重球（图1所示），当框架竖直自由下落时，两根弹簧的压缩量△x1、△x2的变化情况将是（ ）
△x1
△x2
图1
A. △x1、、△x2不变
B. 两弹簧的压缩量将变得相等 ,△x1′=△x2 ′
C. 两弹簧的压缩量不会相等。△x1变大，△x2变小。
m1
m2
m3
图2
D. 两弹簧的压缩量不会相等。△x1变小，△x2变大。

7.如图2所示，滑轮质量不计，如果m1=m2+m3, 这时弹簧秤的读数为T。若把m2从右边移到左边的m1上，弹簧秤的读数T将（ ）
A. 增大 B. 减少 C.不变 D .无法判断

A
图3
8 .如图3所示，在原来静止的木箱内，放着物体A, A被一伸长的弹簧拉住而静止，现突然发现A被弹簧拉动，则木箱的运动情况可能是（ ）
A. 加速下降 B. 减速上升 C. 匀速向右运动 D.加速向左运动
9. 一根竖直悬挂的绳子所能承受的最大拉力为T,有一重量为G的运动员要沿这根绳子从高处竖直下落。若G>T ,要使下滑时绳子不断，则运动员应该（ ）
A.. 以较大加速度加速下滑 B. 以较小加速度加速下滑
C. 以较大加速度减速下滑 D. 以较小加速度减速下滑
10. 下列四个实验，哪些项能在绕地球飞行的宇宙飞船中完成。
A. 用天平测物体质量 B.用弹簧秤测物体重力
M
图4
C. 用水银气压计测仓内大气压强 D.用温度计测量温度
11. 如图4所示，物体M位于升降机内的斜面上，升降机在上升的过程中，M与斜面保持相对静止，突然悬挂升降机的绳子P断裂，升降机在空中运动的过程中（ ）
A. M处于失重状态，不受任何力的作用
B. M处于失重状态，对斜面没有力的作用
C. M处于失重状态，它相对于斜面将有滑动
D. M不处于失重状态，它受力情况与断裂前相比没有发生变化

12. 运用牛顿运动定律可分析以下哪些问题（ ）
A. 奥运会上的百米赛跑 B. 人造地球卫星的发射
C. 原子核外电子的运动 D. 宇宙射线中的一些高能粒子（速度接近光速）
图5
13. 在如图5所示的装置中，重4N的物体被平行于斜面的细线栓在斜面上端的小柱上，整个装置被固定在测力计上并保持静止，斜面的倾角为30º.如果物块与斜面间无摩擦，装置稳定以后，当细线被烧断物块正下滑时，与稳定时比较，测力计的读数（ ）
A 增加4N B. 增加3N C. 减少1N D. 不变
A aAaAA
B
C
O
图6
14. 如图6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为铁片，质量为m，整个装置用轻绳悬挂于O点，当电磁铁通电，铁片被吸引上升的过程中，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
图7
15. 一条不可伸长的轻绳跨过质量可忽略不计的定滑轮，绳的一端系一质量m=15kg的重物，重物静止于地面上，有一质量m=10kg的猴子，从绳子的另一端沿绳向上爬，如图7所示，不计滑轮摩擦，在重物不离开地面条件下，猴子向上爬的最大加速度为（g=10m/s2）( )
A. 25 m/s2 B. 5 m/s2 C. 10 m/s2 D. 15 m/s2

B
V0
A
图8
16. 物体B放在真空容器A内，且B略小于A，将它们以初速度v0竖直向上抛出，
如图8所示。下列说法正确的是（ ）
A.若不计空气阻力，在它们上升过程中，B对A的压力向下
B.若不计空气阻力，在它们上升过程中，B对A无压力作用
C.若考虑空气阻力，在它们上升过程中，B对A的压力向上
D.若考虑空气阻力，在它们下落过程中，B对A的压力向上

图9
17.如图9所示，水桶底部固定一弹簧，弹簧上端系一密度小于水的木块，木块淹没在水中，水桶在竖直方向运动时，发现弹簧缩短了，则水桶的（ ）
A. 速度向上 B. 速度向下 C. 加速度向上 D. 加速度向下
三．填空题
18. 以牛顿运动定律为基础的经典力学，不适用于接近光速的高速物体，这是因为 ____________________________,也不适用于微观粒子的运动，因为微观粒子 _____________________________。
19.运动的物体是超重还是失重，与它运动的速度________(填“有关”或“无关”) ，只与______________有关。

图10
20.某人在地面上最多可提起质量为60kg的物体。而在一个加速下降的电梯里，最多能举起质量为80kg的物体，那么此时电梯的加速度的大小为_________m/s2。若电梯以5 m/s2的加速度上升时，那么此人在电梯中最多能举起质量为______________kg的物体。（g取10 m/s2）
21. 如图10所示，一木箱底部有一质量为5kg的物体，物体与箱盖之间有一弹簧（不计质量）将两者竖直连接，弹簧对物体有30N的拉力。现将木箱放在一升降机中，在升降机运动时，发现物体要离开箱底，那么这时升降机的运动满足的条件是_________________________
图11
22. 如图11所示，质量为M的木箱放在水平面上，木箱中的立杆上套着一个质量为m的小球，开始时小球在杆的顶端,由静止释放后，小球沿杆下滑的加速度为重力加速度的二分之一，即a=(1/2)g，则在小球下滑的过程中，木箱对地面的压力为________。
A
B
图12

三.计算题
0
5
10
20
5
10
v/m·s-1
t/s
图13
23.质量分别为5kg、10kg的重物A和B,用一根最多只能承受120N拉力的细绳相连，现以拉力F使A、B一起竖直向上运动，如图12所示，为使细绳不被拉断，求拉力F的范围。(g取10m／s2)

24.重力为500N的人站在电梯内，电梯下降时v-t图，
如图13所示，试求在各段时间内人对电梯底版的压
力多大？(g取10m／s2)

m2
m1
图14
25.如图14所示，人站在平台上，人的质量为m1=55kg，平台的质量为 m2=15kg，设绳子和滑轮的质量以及滑轮与绳子及轴间的摩擦力都忽略不计，在人的拉动下，整个装置以加速度a=0.2m／s2匀加速上升，求人对平台的压力。

参考答案
一．选择题 1.C 2.D 3.D 4.D 物体做斜上抛运动时，只受重力作用，处于完全失重状态。5.B 老鹰起飞时向上加速。 6.B 小球自由下落时，处于完全失重状态对两弹簧均无作用力。7.B 将m2移至 m1上时，左边加速下降，右边加速上升，但由于m1+ m2＞m3,故系统重心加速下降，系统处于失重状态。8.AB 物体A被拉动，是因为物体A对底面的压力减小，使摩擦力减小而引起的。说明物体A处于失重状态。9.A 运动员必须加速下滑，处于失重状态，且有关系：T＞G－ma 即a＞(G－T)／m 10.D 宇宙飞船绕地球飞行时处于完全失重状态，凡是与重力有关的项目均无法进行：天平是利用重力矩相等测质量的，水银压强计测压强与水银的重力有关。11.B 12.AB 13.C 绳子烧断后，沿斜面的加速度为a=gsinθ,加速度的竖直分量a⊥=asiθ=(1／4)g压力的改变量 △F=m a⊥=m(1／4)g=1N 14.D 隔离B,F吸＞mg 隔离A和C,它处于静止状态，F=Mg+mg。注意：B离A越近，吸引力越大，加速度也越大，绳上的拉力就越大。15. B 猴子对绳的拉力F=mg+ma＜Mg a＜(M－m)g/m 16.BC 无空气阻力时，容器A和物体B处于完全失重状态，二者之间无作用力。有空气阻力时，下降过程中，物体B有向下的重力加速度g，而容器A向下的加速度小于g，B对A有向下的压力。上升过程中，容器A有向下的阻力，其加速度大于g，对B有向下的压力，则B对A有向上的压力。17.D 水桶静止时，浮力F1=ρgv，G+Kx1=ρgv x1= 当水桶加速下降时，浮力F2=ρv(g－a) 且mg+ Kx2－F2=ma x2= 当水桶加速上升时，浮力F3=ρv(g＋a) 且F3－mg－ Kx3=ma x3=
二．填空题18.物体质量接近与光速时增大很多； 既具有粒子性，有具有波动性 。 19.无关；加速度的方向20 2.5 40 人的最大举力不变，在任何状态下都是F=600N，加速下降时有m1g－F=m1a1 a1=2.5 m/s2。加速上升时有F－m2g=m2a2 m2=40kg 21. 升降机匀加速下降或匀减速上升, a≥4 m/s2 物体要离开箱底，压力减小，则物体处于失重状态，加速度方向向下。mg－（F＋N）=ma 物体要离开箱底，箱底的支持力N=0, 则a=4 m/s2 这是物体对箱底压力为零的临界状态时的加速度的值。22. (2M+m)g／2 小球加速下滑时处于失重状态，小球对杆产生向下的作用力为：F=mg－ma=(1／2)mg 地面受到的压力为：N=Mg+F= (2M+m)g／2
三．计算题 23. 150N---180N 使物体A、B一起向上运动的最小拉力为：F1=mAg+ mBg=150N 。匀加速上升时：以整体为研究对象，F2－(mAg+ mBg)=( mA+ mB)a ------(1)。 以B物体为研究对象，N－mBg=mBa-----(2)式中N=120N,解(1)、（2）两式得F2=180N 24. 400N 500N 550N 由v-t图可知，第一段为匀加速下降，第二段为匀速，第三段为匀减速下降，则有： a1=2.0 m/s2 a2=0 m/s2 a3=－1.0 m/s2 G－F1=m a1 F1=400N F2=500N F3－G=m a3 F3=550N 根据牛顿第三定律可得出人对电梯底版的压力 25. 200N 设绳的拉力为T,平台与人之间的作用力为N, 以人为研究对象，则有：T+N－m1g=m1 a 取平台为研究对象，则有：T －m2g－N=m2 a 求得N=200N