1、4.7用牛顿运动定律解决问题(二)超重与是失重 同步练习1在升降电梯内的地面上放一体重计,电梯静止时,晓敏同学站在体重计上,体重计示数为50 kg,电梯运动过程中,某一段时间内小芳同学发现体重计示数如图所示,在这段时间内下列说法中正确的是() A小芳同学所受的重力变小了B小芳对体重计的压力小于体重计对晓敏的支持力C电梯一定在竖直向下运动D电梯的加速度大小为g/5,方向一定竖直向下22008年9月25日,“神舟七号”载人飞船成功发射,设近地加速时,飞船以5g的加速度匀加速上升,g为重力加速度则质量为m的宇航员对飞船底部的压力为()A6mg B5mg C4mg Dmg3、汶川大地震后,为解决灾区群
2、众的生活问题,党和国家派出大量直升机空投救灾物资有一直升机悬停在空中向地面投放装有物资的箱子,如图所示设投放初速度为零,箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,且运动过程中箱子始终保持图示姿态在箱子下落过程中,下列说法正确的是() A箱内物体对箱子底部始终没有压力B箱子刚投下时,箱内物体受到的支持力最大C箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时大D若下落距离足够长,箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”4、2008北京奥运会取得了举世瞩目的成功,某运动员(可看作质点)参加跳板跳水比赛,t0是其向上起跳瞬间,其速度与时间关系图象如图7所示,则()At1时刻开始进入水面 Bt2时刻开
3、始进入水面Ct3时刻已浮出水面 D0t2的时间内,运动员处于失重状态5、升降机天花板上用轻弹簧悬挂一物体,升降机静止时弹簧伸长10cm,运动时弹簧伸长5cm,则升降机的运动状态可能是( )A.以a1m/s2的加速度加速下降 B.以a1m/s2的加速度加速上升C.以a4.9m/s2的加速度减速上升 D.以a4.9m/s2的加速度加速下降6、质量为m的物体用弹簧秤悬挂在升降机的顶板上,在下列哪种情况下,弹簧秤的读数最小()A.升降机匀速上升B.升降机以加速度大小为g/2匀加速上升C.升降机以加速度大小为g/2匀减速上升D.升降机以加速度大小为g/3匀减速上升7、物体m静止在斜面上,若斜面竖直向上加
4、速运动时,物体与斜面仍相对静止,则( )A斜面对物体的支持力增大 B物体受到的合力增大C物体的重力增大 D斜面对物体的摩擦力增大8、一水桶侧壁上不同高度处有两个小孔,把桶装满水,水从孔中流出,用手将桶提至高处,然后松手让桶落下,在水下落的过程中( )A水仍以原速度从孔中流出 B水仍从孔中流出,但流速变快C水几乎不从孔中流出 D水仍从孔中流出,但两孔流速相同9、一个质量为50kg的人站在竖直向下的升降机中,他的视重为400N,则升降机的运动状 为:(g=10m/s2)( )A匀加速下降,a=2m/s2 B匀减速下降,a=2m/s2C匀加速上升,a=8m/s2 D匀减速上升,a=8m/s2 10、
5、如图所示为杂技“顶杆”表演,一人站在地上,肩上扛一质量为M的竖直竹竿,当竿上一质量为m的人以加速度a加速下滑时,杆对地面上的人的压力大小为()A(M+m)gma B(M+m)g+maC(M+m)g D(Mm)g11. 如图所示的装置以加速度2m/s2竖直上升时,装置中斜面体的倾角37.质量为10kg的小球对斜面的压力是_N;对竖直板的压力是_N(g取10m/s2)12. 某人在地面上最多能举起质量为60kg的物体;而在一个加速下降的电梯里,此人最多能举起质量为80kg的物体,则此时电梯的加速度应为_m/s2;若电梯以5m/s2的加速度上升,则此人在电梯中最多能举起质量为_kg的物体(g=10m
6、/s2)13.如图2所示,是电梯上升的vt图线,若电梯的质量为100kg,则承受电梯的钢绳受到的拉力在02s之间、26s之间、69s之间分别为多大?(g取10m/s2) 13、将金属块m用压缩的轻弹簧卡在一个矩形的箱中,如图所示。在箱的上顶板和下底板装有压力传感器,箱可以沿竖直轨道运动。当箱以a=2.0 m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时,上顶板的压力传感器显示的压力为6.0N,下底板的压力传感器显示的压力为10.0 N。(g取10 m/s2) (1)若上顶板压力传感器的示数是下底板压力传感器示数的一半,试判断箱的运动情况。 (2)要使上顶板压力传感器的示数为零,箱沿竖直方向运动的情况可能
7、是怎样的14. 为了测量某住宅大楼每层的平均高度(层高)及电梯运行情况,甲、乙两位同学在一楼电梯内用电子体重计及秒表进行了以下实验:一质量为m=50kg的甲同学站在体重计上,乙同学记录电梯从地面一楼到顶层全过程中,体重计示数随时间变化的情况,并作出了如图16所示的图像,已知t=0时,电梯静止不动,从电梯内楼层按钮上获知该大楼共19层。求:(1)电梯启动和制动时的加速度大小(2)该大楼的层高答案1、D 2、A 3、C 4、BD 5、CD 6、C 7、ABD 8、C 9、A 10、A 11. 150 90 12. 2.54013.(1)由vt图线可知,02s内电梯的速度从0均匀增加到6m/s,其加
8、速度a1(vtv0)/t3m/s2由牛顿第二定律可得F1mgma1解得钢绳拉力 F1m(ga1)1300 N(2)在26s内,电梯做匀速运动F2mg1000N(3)在69s内,电梯作匀减速运动,v06m/s,vt0,加速度a2(vtv0)/t2m/s2由牛顿第二定律可得F3mgma2,解得钢绳的拉力F3m(ga2)800N14、(1)当a=2m/s2,方向竖直向下时,由牛顿第二定律有:F上+mg-F下=ma解得:m=0.5 kg当上顶板压力传感器的示数是下底板压力传感器示数的一半时,由牛顿第二定律有:F上+mg-F下=ma,得a=0所以升降机应做匀速直线运动或静止(2)若F上=0,则F下10 N,设升降机的加速度为a1,则:F下-mg=ma1故升降机做向上的匀加速或向下的匀减速运动,加速度a10 m/s215.2m/s2;-2m/s2;3m解:(1)对于启动状态应用牛顿第二定律得:由图得出F1600N,代入数据解得:a12m/s2对于制动状态应用牛顿第二定律得:由图得出F3400N,代入数据解得:a32m/s2(2)电梯匀速运动的速度为:m/s从图中读得,电梯匀速上升的时间t226s,电梯运动的总时间t28s所以总位移为:54m则有层高为:m3m