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超重与失重(高考题及答案详解)

集备:管日权纪殿荣授课日期:2018年5月
超重与失重专题为零,箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比,且运动过程中箱子始终保持图示姿态。

在箱子下落过程中,下列说法正确的是 A.箱内物体对箱子底部始终没有压力
教学目标:掌握超重失重规律及应用
预习案
1匀加速下降加速度方向()
B.箱子刚从飞机上投下时,箱内物体受到的支持力最大
2匀减速下降加速度方向()C.箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时大
D.若下落距离足够长,箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来”
3匀加速上升加速度方向()3.(11四川19)如图是“神舟”系列航天飞船返回舱返回地面的示意图,假定其过程可简化为:
打开降落伞一段时间后,整个装置匀速下降,为确保安全着陆,需点燃返回舱的缓冲火箭,在
4匀减速上升加速度方向()火箭喷气过程中返回舱做减速直线运动,则
A.火箭开始喷气瞬间伞绳对返回舱的拉力变小
5平抛运动物体()重B.返回舱在喷气过程中减速的住要原因是空气阻力
C返回舱在喷气过程中所受合外力可能做正功
6竖直上抛物体()重D.返回舱在喷气过程中处于失重状态
4.(10浙江14)如图所示,A、B两物体叠放在一起,以相同的初速度上抛(不计空气阻力)。

7人浮在水中不动()重下列说法正确的是
A.在上升和下降过程中A对B的压力一定为零
A
探究案B.上升过程中A对B的压力大于A对物体受到的重力
C.下降过程中A对B的压力大于A物体受到的重力
v
B
D.在上升和下降过程中A对B的压力等于A物体受到的重力
5.(10海南8)如右图,木箱内有一竖直放置的弹簧,弹簧上方有一物块;木箱静止时弹簧处于压缩状态且物块压在箱顶上。

若在某一段时间内,物块对箱顶刚好无压力,则在此段时间内,木箱的运动状态可能为
A.加速下降B.加速上升
1.(09广东8)某人在地面上用弹簧秤称得体重为490N。

他将弹簧秤移至电梯内称其体重,t0
C.减速上升D.减速下降
至t3时间段内,弹簧秤的示数如图5所示,电梯运行的v-t图可能是(取电梯向上运动的方向为
正)
2.(08山东19)直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,如图所示。

设投放初速度
集备:管日权纪殿荣授课日期:2018年5月
6.下列关于超重和失重现象的描述中正确的是(
A.电梯正在减速上升,在电梯中的乘客处于超重状态
B.磁悬浮列车在水平轨道上加速行驶时,列车上的乘客处于超重状态
C.荡秋千时秋千摆到最低位置时,
3.如图所示,斜面体ABC置于粗糙的水平地面上,小木块m在斜面上静止或滑动时,斜面体均保
D.“神舟”六号飞船在绕地球做圆轨道运行时,飞船内的宇宙员处于完全失重状态
持静止不动.下列哪种情况,斜面体受到地面向右的静摩擦力()
答案D
A.小木块m静止在BC斜面上
B.小木块m沿BC斜面加速下滑
训练案借助超重和失重的观点解题
C.小木块m沿BA斜面减速下滑
D.小木块m沿AB斜面减速上滑
一、研究对象为个体
答案BC
在近地面处,如果物体向上做加速运动或向下做减速运动,即物体具有向上的加速度或
向上的加速度分量,设为a上,此时物体处于超重状态,物体的“视重”G′=m(g+a上);如果物体向下做加速运动或向上做减速运动,即物体具有向下的加速度或向下的加速度分量,
设为a下,此时物体处于失重状态,物体的“视重”G′=m(g-a下).
二、研究对象为整体
对整个体系而言,如果整体的一部分处于超重或失重状态(其他部分既不处于超重状态,也不处于失重状态),则整体就处于超重或失重状态.设整体中处于超重或失重部分的质量为m,在竖直方向上的加速度或加速度分量的值为a,其余部分的质量为M,则整体的“视重”G′=Mg+m(g±a),整体处于超重状态时取“+”号,整体处于失重状态时取“-”号.10质量为m的物体A放在质量为M的平台B上,随平台B在竖直方向上做简谐振动,振幅一
定.运动到最高点时,物体A对平台B的压力恰好为零.当物体A运动到最低点时,求弹簧弹
力的大小.
解析物体A在竖直平面内做简谐振动,由物体A运动到最高点时对平台B的压力为
零,即可知道物体A在运动到最高点时的加速度为g.由简谐振动的对称性可知,物体A运动
到最低点时的加速度与最高点时的加速度大小相等,方向相反,故物体A运动到最低点时的加
速度的大小也为g,方向竖直向上.因平台B和物体A有相同的加速度,所以整体在最低点有
大小为g,方向竖直向上的加速度,整体处于超重状态,所以弹簧上的弹力为FN=(M+m)(g+g)=2(M+m)g.
7质量为M的不光滑的三角形木块放在水平粗糙的地面上,分别有质量为m1的物体沿一斜
面以加速度a1加速下滑,质量为m2的物体沿另一斜面以加速度a2减速下滑,而三角形木块保持不动,地面对三角形木块的支持力的大小为_完全失重
当物体竖直向下的加速度或竖直向下的加速度分量等于g时,物体处于完全失重状态,
物体对支持物的压力(或悬线的拉力)都将变为零.单摆停止摆动、浮力消失、液体不再产生8如图所示,在台秤的托盘上,放着一个支架,支架上挂着一个电磁铁A,电磁铁的正下方
压强、与重力有关的测量仪器都不能使用,但物体的重力仍不会改变.
11前苏联时期在太空中建立了一座实验室,已知这座实验室内的所有物体都处于完全有一铁块B,电磁铁不通电时,台秤的示数为G.当接通电路,在铁块被电磁铁吸起的过程中,
失重状态.在此实验室中,下列实验可以完成的是台秤的示数将()
A.用天平称物体的质量B.做托里拆利实验C.验证阿基米德原
理D.用弹簧秤验证牛顿第二定律
A.不变
B.变大
C.变小
D.忽大忽小
答案B
教学反思
集备:管日权纪殿荣授课日期:2018年5月
解析天平是利用了杠杆原理,物体对托盘需有力的作用;托里拆利实验与液体压强、大
气压强有关;阿基米德原理是用来计算浮力大小的.因此,相关的这些实验在完全失重状态下
都将失效.选D.
A。

【解析】由图5可知,在t0-t1时间内,弹簧秤的示数小于实际重量,则处于失重状态,此时具
有向下的加速度,在t1-t2阶段弹簧秤示数等于实际重量,则既不超重也不失重,在t2-t3阶段,
弹簧秤示数大于实际重量,则处于超重状态,具有向上的加速度,若电梯向下运动,则t0-t1
时间内向下加速,t1-t2阶段匀速运动,t2-t3阶段减速下降,A正确;BD不能实现人进入电梯由
静止开始运动,C项t0-t1内超重,不符合题意。

2.C【解析】因为受到阻力,不是完全失重状态,所以对支持面有压力,A错。

由于箱子阻力
和下落的速度成二次方关系,最终将匀速运动,受到的压力等于重力,最终匀速运动,BD错,
C对。

3.答案:A解析:减速的主要原因是喷出气体,得到反冲作用力,而非空气阻力,B错误;
由动能定理合力做负功,动能减少,减速下降,C错误;由于减速下降,所以整个舱属于超重
状态,D错误;原来处于平衡状态的返回舱,受到气体向上的反作用力后,绳对返回舱的拉力
变小,A正确。

4.【答案】A【解析】以A、B整体为研究对象:仅受重力,由牛顿第二定律知加速度为g,
方向竖直向下。

以A为研究对象:因加速度为g,方向竖直向下,故由牛顿第二定律知A所受
合力为A的重力,所以A仅受重力作用。

选项A正确
7.BD
教学反思:
总结:
班级姓名批阅时间。

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