专题1.9 超重与失重、动力学图像问题和牛顿第二定律的两类基本问题-2022-2023年高一物理期末同步重点考点模型方法特训专练（人教版2019必修第一册）

2022-2023年高一物理期末重点考点模型方法特训专练 专题1.9 超重与失重、动力学图像问题和牛顿第二定律的两类基本问题 特训专题 特训内容 专题1 超重与失重（1T—6T） 专题2 动力学图像问题（7T—12T） 专题3 牛顿第二定律的两类基本问题（13T—18T） 【典例专练】 1、 超重与失重 1．近几年，极限运动越来越受到年轻人的喜欢，其中“反向蹦极”是一项比蹦极更刺激的运动。如图所示，弹性轻绳的上端固定在O点，拉长后将下端固定在体验者的身上，并与固定在地面上的力传感器相连，传感器示数为1400N。打开扣环，从A点由静止释放，像火箭一样被“竖直发射”，经B点上升到最高位置C点，在B点时速度最大。人与装备的总质量为70kg（可视为质点）。不计空气阻力，则下列说法不正确的是（　　） A．在C点，人处于失重状态 B．在B点，人所受合力为零 C．打开扣环瞬间，人的加速度大小为10 m/s2 D．从A点到B点上升过程中，人的加速度不断减小 【答案】C 【详解】A．体验者在最高位置C点时，速度为零，加速度向下，处于失重状态，故A正确； B．在B点时人的速度最大，加速度为零，此时人所受合力为零，故B正确； C．传感器示数为，设此时弹性绳的弹力为F，由平衡条件得打开扣环瞬间，对人由牛顿第二定律得代入数据解得故C错误； D．人从A点到B点过程，弹性绳的拉力大于人的重力，随着人向上运动，弹性绳的伸长量减小，弹性绳的弹力F减小，人所受合力减小，加速度减小，到达B点时弹性绳的弹力与重力大小相等，合力为零，故D正确。本题选不正确项，故选C。 2．某同学用手机的加速度传感器测量了电梯运行过程中的加速度，得到了图甲所示的图线（规定竖直向上为正方向），为了简化问题研究，将图线简化为图乙所示的图像。已知t=0时电梯处于静止状态，则以下判断正确的是（　　） A．t=5s时电梯处于失重状态 B．8~9s内电梯在做减速运动 C．10~15s内电梯在上行 D．t=6.5s时电梯速度最大 【答案】C 【详解】A．由图乙可知，t=5s时加速度方向向上，即电梯处于超重状态，故A错误； B．由图乙可知，8~9s内加速度方向向上，结合电梯前面的运动可知，8~9s内电梯在做加速度减小的加速运动，故B错误； C．由图乙可知，10~15s内电梯加速度为0，且0~10s内电梯一直向上运动，所以10~15s内电梯在上行，故C正确； D．由图乙可知，t=9.0s时，电梯的速度最大，故D错误。故选C。 4．东京奥运会已经结束，但中国运动健儿们的背影却使人不能忘却。他们雄姿英发的背影，展现着青春的活力，他们在赛场上的拼搏与努力，使中国赢得了一块又一块的金牌，打破了一项又一项的记录，他们彰显了中国精神！跳台跳水可简化为如下的运动过程，运动员从跳台上斜向上跳起，一段时间后落入水中，如图所示。不计空气阻力，下列说法正确的是（   ） A．运动员在空中上升过程中处于超重状态 B．运动员在空中上升过程中处于失重状态 C．运动员在空中运动到最高点时加速度为0 D．入水过程中，水对运动员的作用力大于运动员对水的作用力 【答案】B 【详解】AB．运动员在空中只受重力，则运动员处于完全失重状态，A错误、B正确； C．运动员在空中运动到最高点时受重力，加速度为g，C错误； D．入水过程中，水对运动员的作用力与运动员对水的作用力是一对相互作用力，大小相等方向相反，D错误。故选B。 5．如图甲，轻弹簧上端固定在升降机顶部，下端悬挂重为G的小球，小球随升降机在竖直方向上运动．t=0时，升降机突然停止，其后小球所受弹簧的弹力F随时间t变化的图象如图乙，取F竖直向上为正，以下判断正确的是 A．升降机停止前一定向上运动 B．时间内，小球先处于失重状态，后处于超重状态 C．时间内，小球向下运动，在两时刻加速度相同 D．时间内，弹簧弹力做的功大于小球动能的变化 【答案】AD 【详解】A．由F-t图线可知，升降机突然停止时，弹簧的弹力在0-t0时间内由G减小到零，可知小球向上运动，可知升降机停止前一定向上运动，选项A正确； B．t0时刻弹簧的拉力是0，所以t0时刻弹簧处于原长状态；由于t0时刻之后弹簧的拉力又开始增大说明弹簧开始变长，所以t0～2t0时间小球向下运动，2t0时刻小球到达原来的位置，t0～2t0时间内小球向下运动，拉力小于重力，加速度向下，所以小球始终处于失重状态，故B错误； C．t0～2t0时间拉力小于重力，小球处于失重状态，加速度的方向向下，2t0～3t0时间拉力大于重力，加速度的方向向上，在两时刻加速度不相同，故C错误； D．3t0～4t0时间内，弹簧的拉力减小，小球向上运动，重力做负功，重力势能增大，弹力做正功，弹簧势能减小，动能增大，根据系统机械能守恒得知，弹簧弹性势能变化量