内容正文:
第四讲 两类动力学问题 超重和失重
【例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,某一段时间内晓敏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.晓敏同学所受的重力变小了
B.晓敏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
【练习1】在箱式电梯里的台秤秤盘上放着一物体,在电梯运动过程中,某人在不同时刻拍了甲、乙和丙三张照片,如图所示,乙图为电梯匀速运动的照片。从这三张照片可判定( )
A.拍摄甲照片时,电梯一定处于加速下降状态
B.拍摄丙照片时,电梯一定处于减速上升状态
C.拍摄丙照片时,电梯可能处于加速上升状态
D.拍摄甲照片时,电梯可能处于减速下降状态
【练习2】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Δx.若全套装置自由下落,则在下落过程中弹簧的伸长量将( )
A.仍为Δx
B.大于Δx
C.小于Δx,大于零
D.等于零
【例2】如图所示,箱子的质量M=5.0kg,与水平地面的动摩擦因数μ=0.22。在箱子顶板处系一细线,悬挂一个质量m=1.0kg的小球,箱子受到水平恒力F的作用,使小球的悬线偏离竖直方向θ=30°角,则F应为多少?(g=10m/s2)
【练习3】同种材料的a、b两物体的质量分别为m1、m2,由轻质弹簧相连。当用大小为F的恒力竖直向上拉着a,使a、b一起向上做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x1,如图(甲)所示;当用大小仍为F的恒力沿水平方向拉着a,使a、b一起沿水平桌面做匀加速直线运动时,弹簧伸长量为x2,如图(乙)所示,则( )
A.x1一定等于x2
B.x1一定大于x2
C.若m1>m2,则x1>x2
D.若m1<m2,则x1<x2
【练习4】在北京残奥会开幕式上运动员手拉绳索向上攀登,最终点燃了主火炬,体现了残疾运动员坚韧不拔的意志和自强不息的精神.为了探求上升过程中运动员与绳索和吊椅间的作用,可将过程简化.一根不可伸缩的轻绳跨过轻质的定滑轮,一端挂一吊椅,另一端被坐在吊椅上的运动员拉住,如图所示.设运动员的质量为65 kg,吊椅的质量为15 kg,不计定滑轮与绳子间的摩擦,重力加速度取g=10 m/s2.当运动员与吊椅一起正以加速度a=1 m/s2上升时,试求:
(1)运动员竖直向下拉绳的力;
(2)运动员对吊椅的压力.
【例3】如图所示,小球B放在真空容器A内,球B的直径恰好等于正方体A的边长,将它们以初速度v0竖直向上抛出,下列说法中正确的是( )
A.若不计空气阻力,上升过程中,A对B有向上的支持力
B.若考虑空气阻力,上升过程中,A对B的压力向下
C.若考虑空气阻力,下落过程中,B对A的压力向上
D.若不计空气阻力,下落过程中,B对A没有压力
【练习5】如图所示,带有长方体盒子的斜劈A放在固定的斜面体C的斜面上,在盒子内放有光滑球B,B恰与盒子前、后壁P、Q点相接触.若使斜劈A在斜面体C上静止不动,则P、Q对球B无压力.以下说法正确的是( )
A.若C的斜面光滑,斜劈A由静止释放,则P点对球B有压力
B.若C的斜面光滑,斜劈A以一定的初速度沿斜面向上滑行,则P、Q对球B均无压力
C.若C的斜面粗糙,斜劈A沿斜面匀速下滑,则P、Q对球B均无压力
D.若C的斜面粗糙,斜劈A沿斜面加速下滑,则Q点对球B有压力
【例4】如图所示,质量为M的木板可沿倾角为θ的光滑斜面下滑,木板上站着一个质量为m的人,问
(1)为了保持木板与斜面相对静止,计算人运动的加速度?
(2)为了保持人与斜面相对静止,木板运动的加速度是多少?
【练习6】如图所示,一个质量为M、倾角为30°的光滑斜面体放在粗糙水平桌面上,质量为m的小木块从斜面顶端无初速度滑下的过程中,斜面体静止不动.则下列关于此斜面体对水平桌面压力FN的大小和桌面对斜面体摩擦力Ff的说法正确的( )
A.FN=Mg+mg B.FN=Mg+mg
C.Ff方向向左,大小为mg D.Ff方向向左,大小为mg
【练习7】如图所示,倾角α=30°、质量M=34 kg的斜面体始终停在粗糙的水平地面上,质量mA=14 kg、mB=2 kg的物体A和B,由细线通过定滑轮连接.若A以a=2.5 m/s2的加速度沿斜面下滑,求此过程中地面对斜面体的摩擦力和支持力各是多少?
课后作业:
1.如图所示,小芳在体重计上完成下蹲动作,下列F-t图像能反应体重计示数随时间变化的是
A B C D
2.汶川