超重與失重瞬時(shí)問(wèn)題1(2015重慶卷)若貨物隨升降機(jī)運(yùn)動(dòng)的vt圖象如圖所示(豎直向上為正)，則貨物受到升降機(jī)的支持力F與時(shí)間t關(guān)系的圖象可能是()解析：由速度圖象可知貨物的運(yùn)動(dòng)情況，先向下做勻加速運(yùn)動(dòng)(Fmgma)，然后勻速(Fmg)，接著勻減速運(yùn)動(dòng)(Fmgma)，后向上做勻加速運(yùn)動(dòng)(Fmgma)，再勻速運(yùn)動(dòng)(Fmg)，最后勻減速運(yùn)動(dòng)(Fmgma)，故B項(xiàng)正確答案：B2如圖所示，A、B為兩個(gè)質(zhì)量相等的小球，由細(xì)線相連，再用輕質(zhì)彈簧懸掛起來(lái)，在A、B間細(xì)線燒斷后的瞬間，A、B的加速度分別是 ()AA、B的加速度大小均為g，方向都豎直向下BA的加速度為零；B的加速度大小為g，方向豎直向下CA的加速度大于g，方向豎直向上；B的加速度大小為g，方向豎直向下DA的加速度大小為g，方向豎直向上；B的加速度大小為g，方向豎直向下解析：在細(xì)線燒斷前，A、B兩球的受力情況如圖甲所示，由平衡條件可得，對(duì)B球有F繩mg，對(duì)A球有F彈mgF繩，解得F彈2mg，在細(xì)線燒斷后的瞬間，F(xiàn)繩立即消失，彈簧彈力及各球重力不變，兩球的受力情況如圖乙所示，由牛頓第二定律可得，B球有豎直向下的重力加速度g，對(duì)A球有F彈mgmaA，解得aAg，方向豎直向上，D項(xiàng)正確答案：D3(多選)如圖所示，一個(gè)單擺懸掛在小車上，隨小車沿斜面下滑圖中虛線垂直于斜面，虛線平行于斜面，虛線沿豎直方向下列說(shuō)法中正確的是 ()A如果斜面是光滑的，擺線將與虛線重合B如果斜面是光滑的，擺線將與虛線重合C如果斜面粗糙且<tan ，擺線將位于之間D如果斜面粗糙且>tan ，擺線將位于之間解析：如果斜面是光滑的，對(duì)整體知加速度agsin ，而重力沿斜面向下的分力產(chǎn)生的加速度正好是gsin ，此時(shí)繩沿斜面方向不產(chǎn)生加速度，繩與斜面應(yīng)垂直，A項(xiàng)正確，B項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)tan 時(shí)，a0，擺線將與虛線重合；如果斜面粗糙且<tan ，對(duì)整體知agsin gcos >0，合力方向沿斜面向下，擺線將位于之間，C項(xiàng)錯(cuò)誤；如果斜面粗糙且>tan ，對(duì)整體知agsin gcos <0，合力方向沿斜面向上，擺線將位于之間，因?yàn)榇怪毙泵娣较驔](méi)有加速度，擺線不能越過(guò)，D項(xiàng)正確答案：AD4(多選)如圖甲所示，某人正通過(guò)定滑輪將質(zhì)量為m的貨物提升到高處，滑輪的質(zhì)量和摩擦均不計(jì)，貨物獲得的加速度a與繩子對(duì)貨物豎直向上的拉力FT之間的函數(shù)關(guān)系如圖乙所示g表示當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣却笮?，由圖可以判斷()A圖象與縱軸的交點(diǎn)M的值aMgB圖象與橫軸的交點(diǎn)N的值FTNmgC圖象的斜率等于物體的質(zhì)量mD圖象的斜率等于物體質(zhì)量的倒數(shù)解析：由牛頓第二定律得FTmgma，ag，當(dāng)FT0，ag時(shí)，圖象與縱軸的交點(diǎn)aMg，A項(xiàng)錯(cuò)誤；當(dāng)a0，F(xiàn)Tmg時(shí)，圖象與橫軸的交點(diǎn)N的值FTNmg，B項(xiàng)正確；圖象的斜率為，C項(xiàng)錯(cuò)，D項(xiàng)對(duì)答案：BD5(多選)如圖所示，運(yùn)動(dòng)員“10 m跳板跳水”運(yùn)動(dòng)的過(guò)程可簡(jiǎn)化為：運(yùn)動(dòng)員走上跳板，將跳板從水平位置B壓到最低點(diǎn)C，跳板又將運(yùn)動(dòng)員豎直向上彈到最高點(diǎn)A，然后運(yùn)動(dòng)員做自由落體運(yùn)動(dòng)，豎直落入水中跳板自身重力忽略不計(jì)，則下列說(shuō)法正確的是 ()A運(yùn)動(dòng)員向下運(yùn)動(dòng)(BC)的過(guò)程中，先失重后超重，對(duì)板的壓力先減小后增大B運(yùn)動(dòng)員向下運(yùn)動(dòng)(BC)的過(guò)程中，先失重后超重，對(duì)板的壓力一直增大C運(yùn)動(dòng)員向上運(yùn)動(dòng)(CB)的過(guò)程中，先超重后失重，對(duì)板的壓力先增大后減小D運(yùn)動(dòng)員向上運(yùn)動(dòng)(CB)的過(guò)程中，先超重后失重，對(duì)板的壓力一直減小解析：運(yùn)動(dòng)員由BC的過(guò)程中，先向下加速后向下減速，即先失重后超重，但板的形變量一直變大，所以板所受的壓力一直變大，A項(xiàng)錯(cuò)，B項(xiàng)對(duì)；運(yùn)動(dòng)員由CB的過(guò)程中，先向上加速后向上減速，即先超重后失重，板所受的壓力一直變小，C項(xiàng)錯(cuò)，D項(xiàng)對(duì)答案：BD6(2014重慶卷) 以不同的初速度將兩個(gè)物體同時(shí)豎直向上拋出并開始計(jì)時(shí)，一個(gè)物體所受空氣阻力可忽略，另一個(gè)物體所受空氣阻力大小與物體的速率成正比，下列分別用虛線和實(shí)線描述兩物體運(yùn)動(dòng)的vt圖象可能正確的是()解析：本題考查vt圖象當(dāng)不計(jì)阻力上拋物體時(shí)，物體做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，圖象為一傾斜直線，因加速度ag，故該傾斜直線的斜率的絕對(duì)值等于g.當(dāng)上拋物體受空氣阻力的大小與速率成正比時(shí)，對(duì)上升過(guò)程，由牛頓第二定律得mgkvma，可知物體做加速度逐漸減小的減速運(yùn)動(dòng)，通過(guò)圖象的斜率比較，A項(xiàng)錯(cuò)誤從公式推導(dǎo)出，上升過(guò)程中，|a|>g ，當(dāng)v0時(shí)，物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)，此時(shí) ag，而B、C圖象的斜率的絕對(duì)值均小于g，故B、C兩項(xiàng)錯(cuò)誤，D項(xiàng)正確答案：D7如圖所示，物體B疊放在物體A上，A、B的質(zhì)量均為m，且上、下表面均與斜面平行，它們以共同速度沿傾角為的固定斜面C勻速下滑，則 ()AA、B間沒(méi)有靜摩擦力BA受到B的靜摩擦力方向沿斜面向上CA受到斜面的滑動(dòng)摩擦力大小為2mgsin DA與B間的動(dòng)摩擦因數(shù)tan 解析：它們以共同速度沿傾角為的固定斜面C勻速下滑，A受到斜面的滑動(dòng)摩擦力大小為2mgsin ，A對(duì)B的摩擦力等于B所受的重力沿斜面方向的分力，選項(xiàng)A錯(cuò)誤，C正確；由牛頓第三定律可知，A受到B的靜摩擦力方向沿斜面向下，選項(xiàng)B錯(cuò)誤；A與B間的摩擦力是靜摩擦力，不能確定A、B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)，選項(xiàng)D錯(cuò)誤答案：C8(多選)為了研究超重與失重現(xiàn)象，某同學(xué)把一體重計(jì)放在電梯的地板上，并將一物體放在體重計(jì)上隨電梯運(yùn)動(dòng)，觀察體重計(jì)示數(shù)的變化情況下表記錄了幾個(gè)特定時(shí)刻體重計(jì)的示數(shù)(表內(nèi)時(shí)間不表示先后順序)：時(shí)間t0t1t2t3體重計(jì)示數(shù)( kg)45.050.040.045.0若已知t0時(shí)刻電梯靜止，則()At1和t2時(shí)刻電梯的加速度方向一定相反Bt1和t2時(shí)刻物體的質(zhì)量并沒(méi)有發(fā)生變化，但所受重力發(fā)生了變化Ct1和t2時(shí)刻電梯運(yùn)動(dòng)的加速度大小相等，運(yùn)動(dòng)方向一定相反Dt3時(shí)刻電梯可能向上運(yùn)動(dòng)解析：由題表中數(shù)據(jù)可知， t1時(shí)刻物體處于超重狀態(tài)，電梯加速度方向向上，t2時(shí)刻物體處于失重狀態(tài)，電梯加速度方向向下，A項(xiàng)正確；無(wú)論超重還是失重，其重力均不變，B項(xiàng)錯(cuò)；t1時(shí)刻和t2時(shí)刻電梯加速度大小相等、方向相反，但運(yùn)動(dòng)方向可能相同也可能相反，C項(xiàng)錯(cuò)；t3時(shí)刻電梯勻速運(yùn)動(dòng)，但運(yùn)動(dòng)方向不能確定，D項(xiàng)對(duì)答案：AD9某校課外活動(dòng)小組自制了一枚質(zhì)量為3.0 kg的實(shí)驗(yàn)用火箭設(shè)火箭發(fā)射后，始終沿豎直方向運(yùn)動(dòng)火箭在地面點(diǎn)火后升至火箭燃料耗盡之前可認(rèn)為做初速度為零的勻加速運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)4.0 s到達(dá)離地面40 m高處燃料恰好耗盡忽略火箭受到的空氣阻力，g取10 m/s2.求：(1)燃料恰好耗盡時(shí)火箭的速度大?。?2)火箭上升離地面的最大高度；(3)火箭加速上升時(shí)受到的最大推力的大小解析：(1)設(shè)燃料恰好耗盡時(shí)火箭的速度為v，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得ht，解得v m/s 20 m/s.(2)火箭燃料耗盡后能夠繼續(xù)上升的高度：h1 m20 m，火箭離地的最大高度： Hhh160 m.(3)火箭在飛行中質(zhì)量不斷減小所以在點(diǎn)火起飛的最初，其推力最大根據(jù)加速度定義及牛頓第二定律得：a m/s25 m/s2，F(xiàn)mgma，解得Fm(ga)45 N.答案：(1)20 m/s(2)60 m(3)45 N10雜技中的“頂竿”由兩個(gè)演員共同表演，站在地面上的演員肩部頂住一根長(zhǎng)竹竿另一演員爬至竹竿頂端完成各種動(dòng)作后下滑若竹竿上演員自竿頂由靜止開始下滑，滑到竹竿底部時(shí)速度正好為零已知竹竿底部與下面頂竿人肩部之間有一傳感器，傳感器顯示竿上演員自竿頂滑下過(guò)程中頂竿人肩部的受力情況如圖所示竹竿上演員質(zhì)量為m140 kg，竹竿質(zhì)量m210 kg，取g10 m/s2.(1)求竹竿上的人下滑過(guò)程中的最大速度v1；(2)請(qǐng)估測(cè)竹竿的長(zhǎng)度h解析：(1)由題圖可知，04 s，肩部對(duì)竹竿的支持力F1460 N<(G1G2)，人加速下滑，設(shè)加速度為a1，04 s竹竿受力平衡，受力分析如圖由F1G2Ff，得FfF1G2360 N對(duì)人受力分析如圖FfFf360 N，又由牛頓第二定律得：G1Ffm1a1，得a11 m/s2t14 s時(shí)達(dá)到最大速度，設(shè)為v1，則v1a1t14 m/s(2)由題圖可知，4 s6 s肩部對(duì)竹竿的支持力F2580 N>(G1G2)人減速下滑，設(shè)加速度為a2，同理a22 m/s204 s，下滑距離為h1，h1t18 m4 s6 s，下滑距離為h2，h2t24 m竹竿的長(zhǎng)度hh1h212 m答案：(1)4 m/s(2)12 m