1、课时作业(21)超重和失重1(多选)下列关于超重、失重现象的描述，正确的是()A列车在水平轨道上加速行驶，车上的人处于超重状态B电梯正在减速下降，人在电梯中处于超重状态C蹦床运动员在空中上升时处于失重状态，下落时处于超重状态D“神舟十一号”飞船在竖直向上加速升空的过程中，宇航员景海鹏和陈冬处于超重状态BD列车在水平轨道上加速行驶时，在竖直方向上平衡，车上的人即不失重也不超重，A错误；电梯正在减速下降，加速度方向竖直向上，为超重状态，B正确；在空中上升和下落时加速度都竖直向下，为失重状态，C错误；飞船加速升空的过程中，加速度向上，宇航员处于超重状态，D正确2如图是我国长征二号运载火箭把“神舟十一
2、号”载人飞船送上太空的情景宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验下列说法正确的是()A火箭加速上升时，宇航员处于失重状态B飞船加速下落时，宇航员处于失重状态C飞船落地前减速，宇航员对座椅的压力小于其重力D火箭上升的加速度逐渐减小时，宇航员对座椅的压力小于其重力B加速上升或减速下降，加速度均是向上，处于超重状态；加速下降或减速上升，加速度均是向下，处于失重状态，由此知选项B正确3(多选)“蹦极”是一项非常刺激的体育运动某人身系弹性绳自高空p点自由下落，图中a点是弹性绳的原长位置，c是人所能到达的最低点，b是人静止悬吊时的位置，人在从p点下落到最低点c点的过程中，下列说法正确的
3、是()A在pa段做自由落体运动，处于完全失重状态B在ab段绳的拉力小于人的重力，处于失重状态C在bc段绳的拉力大于人的重力，处于超重状态D在c点，速度为零，处于平衡状态ABCa点是弹性绳的原长位置，故a点之前人只受重力，人做自由落体运动，处于完全失重状态，故A正确b是人静止悬吊着时的平衡位置，在ab段人向下做加速度减小的加速运动，则绳的拉力小于人的重力，人处于失重状态，故B正确在bc段绳的拉力大于人的重力，人向下做加速度增加的减速运动，加速度向上，则人处于超重状态，故C正确c是人所能到达的最低点，故c点速度为零，但合力不为零，有向上的加速度，故D错误4几名同学为了探究电梯启动和制动时的加速度大
4、小，他们将体重计放在电梯中一名同学站在体重计上，然后乘坐电梯从1层直接到10层，之后又从10层直接回到1层，并用照相机进行了记录，如图所示，图1为电梯启动前，图2至图5中箭头方向表示电梯运动方向，下列说法正确的是()A图2表示电梯向上减速B图3 表示电梯向上加速C图4表示电梯向下减速D根据图1和图5可估测出图5中电梯的加速度D图2示数大于静止时体重计的示数，所以电梯是向上加速，故A错误；图3示数小于静止时体重计的示数，根据牛顿第二定律得这位同学加速度方向向下，处于失重状态，电梯向上减速，故B错误；图4示数小于静止时体重计的示数，所以电梯在向下加速运动，故C错误；根据图1示数可以求出同学的质量，
5、根据图5示数运用牛顿第二定律可以求出图5中电梯的加速度，故D正确5电子体重计已经成为家庭健康的生活必需品某次小明在测量自身体重时仪表显示为58.8 kg，当他从蹲在体重计上做起立动作，直至站稳，仪表盘的情况变化应是()A仪表示数一直小于58.8 kgB仪表示数先大于58.8后小于58.8 kgC仪表示数先小于58.8后大于58.8 kgD仪表示数一直大于58.8 kgB小明先是加速上升，有向上的加速度，此时小明对体重计的压力增大，后是减速上升，有向下的加速度，此时小明对体重计的压力减小；故仪表的示数先大于58.8 kg后又小于58.8 kg，故选B6“蹦极”就是跳跃者把一端固定的长弹性绳绑在踝
6、关节等处，从几十米高处跳下的一种极限运动某人做蹦极运动，所受绳子拉力F的大小随时间t变化的情况如图所示将蹦极过程近似为在竖直方向的运动，重力加速度为g.据图可知，此人在蹦极过程中的最大加速度约为()AgB2gC3gD4gB由图像可知mgF0，绳子最大拉力为FF0，最大加速度a2g，B正确7(多选)原来做匀速运动的升降机内，有一被伸长弹簧拉住的、具有一定质量的物体A静止在地板上，如图所示现发现A突然被弹簧拉向右方由此可判断，此时升降机的运动情况可能是()A加速上升B减速上升C加速下降D减速下降BC当升降机匀速运动时，地板向物体施加的静摩擦力与弹簧的弹力平衡，且该静摩擦力小于或等于最大静摩擦力当升
7、降机有向下的加速度时，物体对地板的正压力必然会减小，则物体与地板之间的最大静摩擦力也会减小，而弹簧的弹力并未改变，故在这种情况下A将被拉向右方B、C两选项中电梯的加速度是向下的，符合题意8在电梯中，把一重物置于水平台秤上，台秤与力传感器相连，电梯先从静止加速上升，然后又匀速运动一段时间，最后停止运动；传感器的屏幕上显示出其所受的压力与时间的关系(FNt)图像，如图所示，则(1)电梯在启动阶段经历了_ s加速上升过程(2)电梯的最大加速度是多少？(g取10 m/s2)解析(1)由题图可知，电梯在启动阶段经历了4 s加速上升过程(2)由牛顿第二定律可知FNmgma，则am m/s26.7 m/s2
8、.答案(1)4(2)6.7 m/s29一人乘电梯上楼，在竖直上升过程中加速度a随时间t变化的图线如图所示，以竖直向上为a的正方向，则人对地板的压力()At2 s时最大Bt2 s时最小Ct8.5 s时最大Dt5 s时最小A人受重力mg和支持力N的作用，由牛顿第二定律得Nmgma.由牛顿第三定律得人对地板的压力NNmgma.当t2 s时a向上最大，N最大；当t8.5 s时，a向下最大，N最小10如图所示，小球的密度小于杯中水的密度，弹簧两端分别固定在杯底和小球上静止时弹簧伸长x，若全套装置做自由落体运动，则在下落过程中弹簧的伸长量将()A仍为xB大于xC小于x，大于零D等于零D小球开始受重力、浮力
9、和弹簧的拉力处于平衡，当自由下落时，处于完全失重状态，浮力消失，小球的加速度向下，为g，则弹簧的拉力为零，形变量为零11实验小组为了测量一栋26层的写字楼每层的平均高度(层高)及电梯运行情况，请一名质量为m60 kg的同学站在放于电梯的水平地板上的体重计上，体重计内安装有压力传感器，电梯从一楼直达26楼，已知t0至t1 s 内，电梯静止不动，与传感器连接的计算机自动画出了体重计示数随时间变化的图线，如图求：(1)电梯启动和制动时的加速度大小；(2)该大楼每层的平均层高解析(1)13 s电梯启动，即加速向上运动，加速度向上，处于超重状态，对于此状态有F1mgma1，代入数据解得a12 m/s2.
10、2123 s电梯制动，即向上减速运动，加速度向下，处于失重状态，对于此状态有mgF3ma3，代入数据解得a32 m/s2.(2)电梯匀速运动的速度va1t14 m/s.匀加速上升的位移x1vt14 m.从题图中读得，电梯匀速上升的时间t218 s，所以匀速上升的位移x2vt2418 m72 m.匀减速上升的时间为2 s，所以位移x3vt34 m.所以总位移xx1x2x380 m.大楼每层的平均层高h3.2 m.答案(1)2 m/s22 m/s2(2)3.2 m12如图所示为某次跳伞大赛运动员在一座高为H263 m的悬崖边跳伞时的情景运动员离开悬崖时先做自由落体运动，一段时间后，展开降落伞，以a
11、9 m/s2的加速度匀减速下降，已知运动员和伞包的总质量为80 kg，为了运动员的安全，运动员落地时的速度不能超过4 m/s，求：(1)运动员做自由落体运动的最大位移大小；(2)运动员(含伞包)展开降落伞时所受的空气阻力f；(3)如果以下落时间的长短决定比赛的胜负，为了赢得比赛的胜利，运动员在空中运动的最短时间解析(1)设运动员做自由落体运动的最大位移为x，此时速度为v0，则v2gx又v2v2a(Hx)联立解得x125 m，v050 m/s.(2)展开降落伞时，对运动员(含伞包)，由牛顿第二定律知，fMgMa得f1 520 N，方向竖直向上(3)设运动员在空中的最短时间为t，则有v0gt1，得t1 s5 st2 s5.1 s 故最短时间tt1t25 s5.1 s10.1 s.答案见解析