1、课时跟踪检测(二十六) 超重和失重A组重基础体现综合1(多选)如图所示为运动员原地纵跳摸高训练。已知质量m50 kg的运动员原地静止站立(不起跳)摸高为2.10 m,跳起过程中,该运动员先下蹲,重心下降0.5 m,经过充分调整后,发力跳起摸到了2.90 m的高度。若运动员起跳过程视为匀加速运动,忽略空气阻力影响,g取10 m/s2。则()A运动员起跳过程处于超重状态B起跳过程的平均速度比离地上升到最高点过程的平均速度大C起跳过程中运动员对地面的压力为960 ND从开始起跳到双脚落地需要1.05 s答案:AD2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
2、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答案:B3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答案:D4大型商场(超市)为了方便顾客上下楼,都会安装自动扶梯。自动扶梯一般分为两类:一类有台阶,另一类无台阶,两类自动扶梯分别如图所示,为了节约能源,在没有顾客乘行时,这两类自动扶梯都以较
3、小的速度匀速运行,当有顾客乘行时自动扶梯经过先加速再匀速两个阶段运行。则电梯在运送顾客上楼的整个过程中()A图乙所示的无台阶自动扶梯匀速运动时,乘客受三个力作用B在图甲所示的有台阶自动扶梯中,乘客始终受三个力作用C在图乙所示的无台阶自动扶梯中,乘客始终处于超重状态D在图甲所示的有台阶自动扶梯中,扶梯对乘客始终有摩擦力作用答案:A5.如图所示,一人站在电梯中的体重计上,随电梯一起运动。下列各种情况中,体重计的示数最大的是()A电梯匀减速上升,加速度的大小为1.0 m/s2B电梯匀加速上升,加速度的大小为1.0 m/s2C电梯匀减速下降,加速度的大小为0.5 m/s2D电梯匀加速下降,加速度的大小
4、为0.5 m/s2答案:B6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v-t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,该人具有向上的加速度,所以可能的图像为A。7(多选)如图所示,是某同学站在压力传感器上,做下蹲起立的动作时记录的压力随时间变化的图线。由图线可知
5、()A该同学体重约为650 NB该同学做了两次下蹲起立的动作C该同学做了一次下蹲起立的动作,且下蹲后约2 s起立D下蹲过程中人先处于超重状态后处于失重状态解析:选AC由题图可知该同学体重约为650 N,A正确。人下蹲动作有失重和超重两个过程,先是加速下降,失重,到达一个最大速度后再减速下降,超重,故下蹲时应先失重再超重。起立时应先超重再失重,由对应图像可知,该同学做了一次下蹲起立的动作,B、D错误。由图像看出两次超重的时间间隔约为2 s,这就是该同学蹲下后持续的时间,C正确。8.质量是60 kg的人站在升降机中的体重计上,如图所示。重力加速度g取10 m/s2,当升降机做下列各种运动时,求体重
6、计的示数。(1)匀速上升;(2)以4 m/s2的加速度加速上升;(3)以5 m/s2的加速度加速下降。解析:(1)匀速上升时,由平衡条件得:FN1mg600 N,由牛顿第三定律得:人对体重计压力大小为600 N,即体重计示数为600 N。(2)以a14 m/s2的加速度加速上升时,由牛顿第二定律得:FN2mgma1,FN2mgma1840 N,由牛顿第三定律得:人对体重计压力大小为840 N,即体重计示数为840 N。(3)以a25 m/s2的加速度加速下降时,由牛顿第二定律得:mgFN3ma3,FN3mgma3300 N,由牛顿第三定律得:人对体重计压力大小为300 N,即体重计示数为300
7、 N。答案:(1)600 N(2)840 N(3)300 N组重应用体现创新9.(2020山东等级考)一质量为m的乘客乘坐竖直电梯下楼,其位移s与时间t的关系图像如图所示。乘客所受支持力的大小用FN表示,速度大小用v表示。重力加速度大小为g。以下判断正确的是()A0t1时间内,v增大,FNmgBt1t2时间内,v减小,FNmgCt2t3时间内,v增大,FNmgDt2t3时间内,v减小,FNmg解析:选D根据位移时间图像的斜率表示速度可知,0t1时间内,图像斜率增大,速度v增大,加速度方向向下,由牛顿运动定律可知乘客处于失重状态,所受的支持力FNmg,选项A错误;t1t2时间内,图像斜率不变,速
8、度v不变,加速度为零,乘客所受的支持力FNmg,选项B错误;t2t3时间内,图像斜率减小,速度v减小,加速度方向向上,由牛顿运动定律可知乘客处于超重状态,所受的支持力FNmg,选项C错误,D正确。10.如图所示,质量为m12 kg的物体A经跨过定滑轮的轻绳与质量为M5 kg的箱子B相连,箱子底板上放一质量为m21 kg的物体C,不计定滑轮的质量和一切阻力,在箱子加速下落的过程中,取g10 m/s2,下列说法正确的是()A物体A处于失重状态,加速度大小为 10 m/s2B物体A处于超重状态,加速度大小为 20 m/s2C物体C处于失重状态,对箱子的压力大小为 5 ND轻绳对定滑轮的作用力大小为
9、80 N解析:选C以A为研究对象,由牛顿第二定律得FTm1gm1a,以B、C整体为研究对象得(Mm2)gFT(Mm2)a,又FTFT,aa,联立以上各式得加速度a5 m/s2,FT30 N,A、B错误;隔离C有m2gFNm2a,得FN5 N,C正确;轻绳对定滑轮的作用力大小为F2FT60 N,D错误。11某同学到广州塔参观,为了测量电梯运行的相关数据,该同学带了一个电子台秤,并站在台秤上观察台秤数据变化。电梯静止时他观察到台秤的示数为50 kg。在启动时示数变为52.5 kg,这个示数持续了10 s后又恢复到50 kg,电梯匀速运动了80 s,靠近观光层时台秤的示数变为45 kg直到电梯到达观
10、光层。重力加速度g取10 m/s2。求:(1)电梯匀速运动时的速度大小;(2)电梯减速的时间为多少;(3)在如图坐标中画出电梯运动全过程的v-t图像;(4)广州塔观光层的高度为多少?解析:(1)电梯静止时台秤的示数为50 kg,在启动时示数变为52.5 kg,说明此时合力F(52.550)10 N25 N,根据牛顿第二定律知a10.5 m/s2,加速时间为t110 s,电梯匀速运动时的速度为va1t15 m/s。(2)靠近观光层时台秤的示数变为45 kg,则此时合力F(4550)10 Nma2解得a21 m/s2,所以减速时间t35 s。(3)根据以上分析知010 s电梯做匀加速运动,速度达到5 m/s;1090 s内做匀速直线运动,速度为5 m/s;9095 s内做匀减速直线运动,末速度为零。图像如图所示。(4)v-t图像与横轴围成的面积为运动位移,即观光层的高度h(8095)5 m437.5 m。答案:(1)5 m/s(2)5 s(3)见解析图(4)437.5 m