1、 第9节 超重和失重现象1.2011年理综天津卷9(1)某同学利用测力计研究在竖直方向运行的电梯运动状态,他在地面上用测力计测量砝码的重力,示数是G,他在电梯中用测力计仍测量同一砝码的重力,发现测力计的示数小于G,由此判断此时电梯的运动状态可能是 。【解析】物体处于失重状态,加速度方向向下,故而可能是减速上升或加速下降。02-348610-2-1120a/ms-2t/s2.2015年江苏卷6. 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 ( AD )(A)t = 2 s 时最大(B)t = 2 s 时最小(C)t =
2、 8.5 s 时最大(D)t = 8.5 s 时最小解析:由题意知在上升过程中F-mg=ma,所以向上的加速度越大,人对电梯的压力就越大,故选项B错A正确;由图知,7s后加速度向下,由mg-F=ma知,向下的加速度越大,人对电梯的压力就越小,所以选项C错D正确。FOtAFOtBFOtCFOtD第8题图3.2018年浙江卷(4月选考)8如图所示,小芳在体重计上完成下蹲动作。下列F-t图像能反映体重计示数随时间变化的是( C )解析:下蹲时先加速下降,后减速下降,故先失重,后超重,F先小于重力,后大于重力,C正确。4.2012年理综山东卷16将地面上静止的货物竖直向上吊起,货物由地面运动至最高点的
3、过程中,v-t 图像如图所示。以下判断正确的是( )t/s01234567v/ms-16A前3s内货物处于超重状态B最后2s内货物只受重力作用C前3s内与最后2s内货物的平均速度相同D第3s末至第5s末的过程中,货物的机械能守恒答:AC解析:根据v-t 图像可知,前3s内货物向上做匀加速直线运动,加速度向上,处于超重状态,选项A正确;最后2s内货物做匀减速直线运动,加速度大小为,受重力和拉力作用,选项B错误;根据匀变速直线运动平均速度公式,前3s内与最后2s内货物的平均速度相同,都为3m/s,选项C正确;第3s末至第5s末的过程中,货物匀速上升,机械能不守恒,选项D错误。5.2016年上海卷7
4、.在今年上海的某活动中引入了全国首个户外风洞飞行体验装置,体验者在风力作用下漂浮在半空。若减小风力,体验者在加速下落过程中(A)失重且机械能增加 (B)失重且机械能减少(C)超重且机械能增加 (D)超重且机械能减少【答案】B【解析】据题意,体验者漂浮时受到的重力和风力平衡;在加速下降过程中,风力小于重力,即重力对体验者做正功,风力做负功,体验者的机械能减小;加速下降过程中,加速度方向向下,体验者处于失重状态,故选项B正确。6.2014年理综北京卷18.应用物理知识分析生活中的常见现象,可以使物理学习更加有趣和深入。例如平伸手掌托起物体,由静止开始竖直向上运动,直至将物体抛出。对此现象分析正确的
5、是 ( )A手托物体向上运动的过程中,物体始终处于超重状态B手托物体向上运动的过程中,物体始终处于失重状态C在物体离开手的瞬间,物体的加速度大于重力加速度D在物体离开手的瞬间,手的加速度大于重力加速度【答案】D【解析】物体在手掌的推力作用下,由静止竖直向上加速时,物体处于超重状态,当物体离开手的瞬间,物体只受重力作用,处于完全失重状态,故A、B错误;物体离开手的瞬间,只受重力作用,物体的加速度等于重力加速度,故C错误;物体离开手的前一时刻,手与物体具有相同的速度,物体离开手的下一时刻,手的速度小于物体的速度,即在物体离开手的瞬间这段相同的时间内,手的速度变化量大于物体的速度变化量,故手的加速度
6、大于物体的加速度,也就是手的加速度大于重力加速度,故D正确。7.2015年理综重庆卷5若货物随升降机运动的v-t图像如题5图所示(竖直向上为正),则货物受到升降机的支持力F与时间t关系的图像可能是 ( B )FtOFtOFtOFtOBACDvtO题5图解析:由题图知,第1段时间做向下的匀加速运动,(加速度向下,失重,Fmg);第4段时间为向上的匀加速运动,(加速度向上,超重,Fmg);第5段时间为向上的匀速运动(平衡,F=mg);第6段时间为向上的匀减速运动,(加速度向下,失重,Fmg);综上所述可知图像B正确。8.2015年海南卷9如图,升降机内有一固定斜面,斜面上放一物体,开始时升降机做匀速运动,物块相对斜面匀速下滑,当升降机加速上升时 ( BD )A物块与斜面间的摩擦力减小B物块与斜面间的正压力增大C物块相对于斜面减速下滑D物块相对于斜面匀速下滑解析:当升降机加速上升时,物体有竖直向上的加速度,物体超重,则物块与斜面间的正压力增大,根据滑动摩擦力公式Ff=FN,可知接触面间的正压力增大,物体与斜面间的摩擦力增大,故A错误B正确;设斜面的倾角为,物体的质量为m,当匀速运动时有,即,假设物体以加速度a向上运动时,有,因为,所以,故物体仍做匀速下滑运动,C错误D正确。