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微专题17 超重和失重问题
专题概述
1.从受力的角度判断:当物体所受向上的拉力(或支持力)大于重力时物体处于超重状态,小于重力时处于失重状态,等于零时处于完全失重状态.
2.从加速度的角度判断:当物体具有向上的加速度时处于超重状态,具有向下的加速度时处于失重状态,向下的加速度为重力加速度时处于完全失重状态.
3.从速度变化的角度判断:物体向上加速或向下减速时,超重;物体向下加速或向上减速时,失重.
4.在完全失重的状态下,平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失,如天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生压强等.
1.(多选)游乐园中,游客乘坐能加速或减速运动的升降机,可以体会超重或失重的感觉.下列描述正确的是( )
A.当升降机加速上升时,游客是处在失重状态
B.当升降机减速下降时,游客是处在超重状态
C.当升降机减速上升时,游客是处在失重状态
D.当升降机加速下降时,游客是处在超重状态
2.(多选)如图所示,蹦床运动员从空中落到床面上,运动员从接触床面下降到最低点为第一过程,从最低点上升到离开床面为第二过程,运动员( )
A.在第一过程中始终处于失重状态
B.在第二过程中始终处于超重状态
C.在第一过程中先处于失重状态,后处于超重状态
D.在第二过程中先处于超重状态,后处于失重状态
3.如图所示,小芳在体重计上完成下蹲动作,下列Ft图象能反映体重计示数随时间变化的是( )
4.(多选)如图所示,在上端开口的饮料瓶的侧面戳一个小孔,瓶中灌水,手持饮料瓶静止时,小孔中有水喷出,则下列说法正确的是( )
A.将饮料瓶竖直向上抛出,上升过程饮料瓶处在超重状态
B.将饮料瓶竖直向上抛出,下降过程饮料瓶处在失重状态
C.将饮料瓶放在绕地球做匀速圆周运动的宇宙飞船内,并与飞船保持相对静止,则水不流出
D.饮料瓶静置于绕地球公转的月球表面,则水不流出
5.(多选)如图所示,电梯内重为10 N的物体悬挂在弹簧测力计上.某时刻,乘客观察到测力计示数变为8 N,则电梯可能( )
A.匀加速向上运动
B.匀减速向上运动
C.匀加速向下运动
D.匀减速向下运动
6.如图所示,橡皮膜包住空心塑料管的底端,细线将橡皮膜固定密封,用手竖直握住塑料管保持静止状态,先将水从塑料管顶端倒入并灌至整管的三分之二处,然后在管顶处加一个多孔的瓶盖,此时橡皮膜突出成半球状,现用力将塑料管向上加速提升一段距离,再减速上升直至速度为零,则( )
A.加速上升时塑料管处于失重状态
B.加速上升时橡皮膜底部进一步向下突出
C.减速上升时塑料管处于超重状态
D.减速上升时塑料管内的水面将下降
7.如图所示,将质量为m=8 kg的重物用轻绳OA、OB挂于竖直方向运行的电梯内.其中OA处于水平方向,OB与竖直方向夹角为37°,且此时轻绳OB中的张力为50 N.则此时站立在升降电梯中质量为60 kg的人(图中未画出),人对升降电梯的压力为(取重力加速度大小g=10 m/s2)( )
A.200 N
B.300 N
C.400 N
D.500 N
8.图甲是某人站在接有传感器的力板上做下蹲、起跳和回落动作的示意图,图中的小黑点表示人的重心.图乙是力板所受压力随时间变化的图象,取重力加速度g=10 m/s2.根据图象分析可知( )
A.人的重力可由b点读出,约为300 N
B.b到c的过程中,人先处于超重状态再处于失重状态
C.人在双脚离开力板的过程中,处于完全失重状态
D.人在b点对应时刻的加速度大于在c点对应时刻的加速度
微专题17 超重和失重问题
1.BC 当升降机加速上升时,游客有向上的加速度,是由重力与升降机对游客支持力的合力产生的.此时升降机对游客的支持力大于游客的重力,所以处于超重状态.A错误.当升降机减速下降时,具有向上的加速度,同理此时游客也处于超重状态.B正确.当升降机减速上升时,具有向下的加速度,是由重力与升降机对游客支持力的合力产生的,所以升降机对游客的支持力小于游客的重力.此时失重.C正确.当升降机加速下降时,也具有向下的加速度,同理可得此时游客处于失重状态.故D错误.
2.CD 运动员刚接触床面时,重力大于弹力,运动员向下做加速运动,运动员处于失重状态;当弹力增大到等于重力时速度最大;继续下降,弹力大于重力,做减速运动,运动员处于超重状态.即在第一过程中先处于失重状态,后处于超重状态,选项A错误,C正确.在第二过程中先向上加速运动,处于超重状态,后减速向上运动,处于失重状态,选项B错误,D正确.
3.C 对人的运动过程分析可知,人下蹲的过程可以分成两段:人在加速下蹲的过程中,有向下的加速度,处于失重状态,此时人对体重计的压力小于人的重力的大小;在减速下蹲的过程中,加速度方向向上,处于超重状态,此时人对体重计