内容正文:
第6节 超重和失重
(作业时间:30分钟)
1、 超重、失重和完全失重的条件及运动形式
1.在某中学的田径运动会上,小刚同学成功地跳过了1.60m的高度。若忽略空气阻力,则下列说法正确的是( )
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
2.某跳水运动员在3 m长的踏板上起跳,我们通过录像观察到踏板和运动员要经历如图所示的状态,其中A为无人时踏板静止点,B为人站在踏板上静止时的平衡点,C为人在起跳过程中人和踏板运动的最低点,则下列说法正确的是( )
A.人和踏板由C到B的过程中,人向上做匀加速运动
B.人和踏板由C到A的过程中,人处于超重状态
C.人和踏板由C到A的过程中,先超重后失重
D.人在C点具有最大速度
2、 超重、失重、完全失重的运动情况与受力情况的比较
3.如图所示,电梯内有一质量为m的学生站在体生计上,当时电梯正以的加速度竖直减速下降,则此学生对体重计的压力大小为( )
A. B. C. D.
4.某实验小组利用DIS系统观察超重和失重现象。他们在学校电梯房内做实验,在电梯天花板上固定一个力传感器,测量挂钩向下,并在挂钩上悬挂一个重为10N的钩码,在电梯运动过程中,计算机显示屏上显示出如图所示图象,以下根据图象分析所得结论错误的是( )
A.该图象显示出了力传感器对钩码的拉力大小随时间的变化情况
B.从时刻t1到t2,钩码处于失重状态,从时刻t3到t4,钩码处于超重状态
C.电梯可能先加速向下,接着匀速向下,再减速向下,最后静止
D.电梯可能先加速向上,接着匀速向上,再减速向上,最后静止
5.为了让乘客乘车更为舒适,某探究小组设计了一种新的交通工具,乘客的座椅能随着坡度的变化而自动调整,使座椅始终保持水平,如图所示。当此车减速上坡时,则乘客(仅考虑乘客与水平面之间的作用)( )
A.处于超重状态 B.不受摩擦力的作用
C.受到向后(水平向左)的摩擦力作用 D.所受合力方向竖直向上
6.静止的电梯中有一盛水容器,水中浮着一木块,如图所示。当电梯向上做匀加速运动时,木块浸入水中的深度怎样变化( )
A.变浅 B.变深
C.不变 D.无法判断
7.某电梯运动时可简化成只受重力与绳索拉力,已知电梯在t=0时由静止开始上升,其加速度a与时间t的关系如图所示。下列相关说法正确的是( )
A.t=6 s时,电梯处于失重状态
B.7~53 s时间内,绳索拉力最小
C.t=59 s时,电梯处于超重状态
D.t=60 s时,电梯速度恰好为0
8.体重为的小明蹲在电梯中的体重计上,待示数稳定后。启动电梯向上加速的过程中,他突然站起,从电梯启动开始计时,则体重计示数随时间变化规律正确的是( )
A. B.
C. D.
9.一质量为m的乘客乘坐竖直电梯上楼,其位移x与时间t的关系图像如图所示(其中图线为直线)。乘客所受支持力的大小用表示,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( )
A.时间内,v增大, B.时间内,v不变,
C.时间内,v减小, D.时间内,v增大,
10.“蹦极”是一种能获得强烈失重、超重感觉的非常“刺激”的惊险娱乐项目。人处在离沟底水面上方二十多层楼的高处(或悬崖上),用橡皮弹性绳拴住身体,让人头下脚上自由下落,落到一定位置时弹性绳拉紧。设人体立即做匀减速运动,到接近水面时刚好减速为零,然后再反弹。已知某“勇敢者”头戴重为45N的安全帽,开始下落时的高度为75m,设计的系统使人落到离水面30m时,弹性绳才绷紧。不计空气阻力,则:(取g=10m/s2)
(1)当他落到离水面50m位置时戴着的安全帽对人的头顶的弹力为多少?
(2)当他落到离水面20m的位置时,则其颈部要用多大的力才能拉住安全帽?
11.图为游乐场中的“轰天雷”,它可以急上急下,让游客体验超重和失重的刺激感觉.游客由静止急升到h0=14.4m的高度,所用的时间t=2s,此上升过程可视为匀加速直线运动,取g=10m/s2.
(1)加速上升时游客处于什么状态,加速下落时游客处于什么状态(选填“超重”或“失重”)
(2)求游客在此争升过程中加速度a的大小;
(3)若上升到h1=10m高度时,某一游客的鞋子不慎脱落,设该鞋子所受空气阻力恒为其重力的0.2倍,即F阻=0.2mg,求鞋子落地时的速度v.
12.如图所示,竖直矿井中的升降机可实现地下深处和地面之间的人员快速运送。某一竖直矿井的深度约为120m,升降机运行的最大速度为10m/s。某次升降机从矿井底部向地面运送工作人员,先匀加速运动到最大速度,再匀速运动,最后匀减速运动到达地面。有人恰好站在吊舱内的一台秤上,在升降机上升的过程中发现台秤的读数依次为72kg、60kg、4