2020版高考物理一轮复习第三章 微专题19超重和失重

2020版高考物理一轮复习第三章 微专题19超重和失重

超重和失重 ‎[方法点拨]　(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.‎ ‎1.下列关于超重、失重现象说法正确的是(　　)‎ A.超重现象就是重力增大，失重现象就是重力减小 B.无论是超重还是失重，实质上作用在物体上的重力并没有改变 C.卫星中的物体，从发射开始就处于完全失重状态 D.不论因为什么原因，只要物体对支持物(或悬挂物)的压力(或拉力)增大了，就称物体处于超重状态 ‎2.(2018·安徽省合肥市一模)合肥市滨湖游乐场里有一种大型娱乐器械，可以让人体验超重和失重的感觉，其环形座舱套在竖直柱子上，先由升降机送至70多米高处，然后让座舱由静止无动力下落，落到离地面30米高的位置时，制动系统启动，座舱做减速运动，到地面时刚好停止，假设舱中某人用手托着一个重为50N的铅球，则下列说法正确的是(　　)‎ A.当座舱落到离地面45米高的位置时，球对手的压力为0‎ B.当座舱落到离地面45米高的位置时，手对球有支持力 C.当座舱落到离地面20米高的位置时，球对手的压力为0‎ D.当座舱落到离地面20米高的位置时，手对球的支持力小于50N ‎3.(2019·山东省青岛二中模拟)如图1，质量为M的缆车车厢通过悬臂固定悬挂在缆绳上，车厢水平底板上放置一质量为m的货物，在缆绳牵引下货物随车厢一起斜向上加速运动.若运动过程中悬臂和车厢始终处于竖直方向，重力加速度大小为g，则(　　)‎ 图1‎ A.车厢对货物的作用力大小等于mg B.车厢对货物的作用力方向平行于缆绳向上 C.悬臂对车厢的作用力大于(M＋m)g D.悬臂对车厢的作用力方向沿悬臂竖直向上 ‎4.如图2所示，质量为M的木楔ABC静置于粗糙水平面上，在斜面顶端将一质量为m的物体，以一定的初速度从A点沿平行于斜面的方向推出，物体m沿斜面向下做减速运动，在减速运动过程中，下列说法中正确的是(　　)‎ 图2‎ A.地面对木楔的支持力大于(M＋m)g B.地面对木楔的支持力小于(M＋m)g C.地面对木楔的支持力等于(M＋m)g D.地面对木楔的摩擦力为0‎ ‎5.(多选)(2018·河北省武邑中学调研)两个相同的条形磁铁，放在平板AB上，磁铁的N、S极如图3所示，开始时平板及磁铁均处于水平位置且静止不动，当AB在竖直方向向上或向下运动过程中，关于磁铁的运动，下列说法正确的是(　　)‎ 图3‎ A.AB竖直向下运动(磁铁与平板间始终相互接触)过程中，两个条形磁铁一定碰在一起 B.AB竖直向下运动(磁铁与平板间始终相互接触)过程中，两个条形磁铁可能碰在一起 C.AB竖直向上运动(磁铁与平板间始终相互接触)过程中，两个条形磁铁一定不会碰在一起 D.AB竖直向上运动(磁铁与平板间始终相互接触)过程中，两个条形磁铁可能碰在一起 ‎6.(2018·广东省东莞市模拟)举重运动员在地面上能举起120kg的重物，而在运动着的升降机中却只能举起100kg的重物，求升降机运动的加速度；若在以2.5m/s2的加速度加速下降的升降机中，此运动员能举起质量多大的重物？(取g＝10m/s2)‎ 答案精析 ‎1.B　[当物体的加速度方向向上时，物体处于超重状态；当加速度方向向下时，物体处于失重状态，与物体的重力没有关系，即重力不变，则A错误，B正确；卫星中的物体，向上加速发射时处于超重状态，则C错误；物体对支持物(或悬挂物)的压力(或拉力)增大时，若没有竖直向上的加速度则不处于超重状态，则D错误.]‎ ‎2.A　[由题意可知，座舱在落到离地面30米高的位置前做自由落体运动，之后座舱做匀减速运动，当座舱落到离地面45米高的位置时，人和球均做自由落体运动，此时球对手的作用力为零，选项A正确，B错误；当座舱落到离地面20米高的位置时，球做减速运动，处于超重状态，球对手的作用力大于50N，根据牛顿第三定律可知，手对球的支持力大于50N，选项C、D错误.]‎ ‎3.C　[货物随车厢一起斜向上加速运动，由牛顿第二定律可知车厢与货物的重力和悬臂对车厢作用力的合力方向应与加速度方向一致，故悬臂对车厢的作用力方向是斜向上的，选项D错误；由于车厢和货物在竖直方向有向上的分加速度，处于超重状态，故悬臂对车厢的作用力大于(M＋m)g，选项C正确；同理，对车厢中货物用隔离法分析可知，车厢对货物的作用力大小大于mg，方向是斜向上的，但不平行于缆绳，选项A、B错误.]‎ ‎4.A　[物体m沿斜面向下做减速运动，加速度方向沿斜面向上，则其沿竖直向上的方向有分量，物体与木楔组成的系统处于超重状态，故A正确，B、C错误；物体加速度沿水平方向的分量向右，说明地面对木楔的摩擦力方向水平向右，故D错误.]‎ ‎5.BD　[若AB竖直向下做加速运动，则两磁铁处于失重状态，对板的压力减小，最大静摩擦力减小，故当两磁铁间的吸引力大于最大静摩擦力时，两磁铁会吸引并碰到一起，选项A错误，B正确；若AB竖直向上做减速运动，则两磁铁处于失重状态，磁铁对板的压力减小，最大静摩擦力减小，故当两磁铁间的吸引力大于最大静摩擦力时，两磁铁会吸引并碰到一起，选项C错误，D正确.]‎ ‎6.2m/s2，方向向上　160kg 解析　运动员在地面上能举起m0＝120kg的重物，则运动员向上的最大支撑力F＝m0g＝1200N.在运动着的升降机中只能举起m1＝100kg的重物，可见该重物处于超重状态，升降机应具有向上的加速度，设此加速度为a1，对重物由牛顿第二定律得F－m1g＝m1a1，解得a1＝2m/s2.当升降机以a2＝2.5m/s2的加速度加速下降时，重物处于失重状态.设此时运动员能举起的重物质量为m2，对重物由牛顿第二定律得m2g－F＝m2a2，解得m2＝160kg. ‎