2022新课标高考物理一轮复习精编解析版复习资料（15）--超重与失重 瞬时问题第3课时 超重与失重 瞬时问题1.(2022·佛山市质检二)图6是我国“美男子”长征火箭把载人神舟飞船送上太空的情景．宇航员在火箭发射与飞船回收的过程中均要经受超重与失重的考验，以下说法正确的选项是( BC )A．火箭加速上升时，宇航员处于失重状态B．飞船加速下落时，宇航员处于失重状态C．飞船落地前减速，宇航员对座椅的压力大于其重力D．火箭上升的加速度逐渐减小时，宇航员对座椅的压力小于其重力图6解析加速上升或减速下降，加速度均是向上，处于超重状态；加速下降或减速上升，加速度均是向下，处于失重状态，由此知选项B、C正确．2.一个研究性学习小组设计了一个竖直加速度器，如图7所示．把轻弹簧上端用胶带固定在一块纸板上，让其自然下垂，在弹簧末端处的纸板上刻上水平线A.现把垫圈用胶带固定在弹簧的下端，在垫圈自由垂下处刻上水平线B，在B的下方刻一水平线C，使AB间距等于BC间距．假定当地重力加速度g＝10m/s2，当加速度器在竖直方向运动时，假设弹簧末端的垫圈( BC )A．在A处，那么表示此时的加速度为零图7B．在A处，那么表示此时的加速度大小为g，且方向向下C．在C处，那么质量为50g的垫圈对弹簧的拉力为1ND．在BC之间某处，那么此时加速度器一定是在加速上升解析设AB＝BC＝x，由题意知，mg＝kx，在A处mg＝maA，aA＝g，方向竖直向下，B正确；在C处，2kx－mg＝maC，aC＝g，方向竖直向上，此时弹力F＝2kx＝2mg＝1N，C正确；在B、C之间弹力F大于mg，加速度方向竖直向上，但加速度器不一定在加速上升，也可能减速下降，故D错误．3．如图8所示，质量为m的小球用水平轻弹簧系住，并用倾角为30°的光滑木板AB托住，小球恰好处于静止状态．当木板AB突然向下撤离的瞬间，小球的加速度大小为( B )图84/4\nA．0 B.g C．g D.g解析撤离木板时，小球所受重力和弹簧弹力没变，二者合力大小等于撤离木板前木板对小球的支持力FN，由于FN＝＝mg，所以撤离木板后，小球加速度大小为：a＝＝g.4．(2022·福建厦门六中期中)如图9所示，A、B两小球分别连在弹簧两端，B端用细线固定在倾角为30°光滑斜面上，假设不计弹簧质量，在线被剪断瞬间，A、B两球的加速度分别为( D )图9A．都等于B.和0C.·和0D．0和·5．(2022·福建厦门六中期中)2022年奥运会在北京举行，由此推动了全民健身运动的蓬勃开展．体重为m＝50kg的小芳在校运会上，以背越式成功地跳过了1.80m的高度，成为高三组跳高冠军．假设忽略空气阻力，g取10m/s2.那么以下说法正确的选项是( C )A．小芳下降过程处于超重状态B．小芳起跳以后在上升过程中处于超重状态C．小芳起跳时地面对她的支持力大于她的重力D．起跳过程地面对小芳至少做了900J的功6．由静止开场竖直向上运动的电梯里，某同学把测量加速度的传感器固定在手提包上，手提包与传感器总质量为1kg，到达某一楼层停顿，采集数据并分析处理后列在下表中.运动过程匀加速直线运动匀速直线运动匀减速直线运动时间(s)282加速度(m/s2)0.4000.40在计算机上画出手提包在此过程中速度v、加速度a、手对手提包的拉力F、位移x随时间的变化关系图象，请根据上表数据和所学知识，判断以下选项中正确的选项是(g取10m/s2)( C )解析从表中数据可知，匀加速运动的加速度大小为0.4m/s2，匀减速运动的加速度大小也为4/4\n0.4m/s2，匀加速运动时手提包受到的拉力为F1＝m(g＋a)＝10.4N，匀减速运动时手提包受到的拉力为F2＝m(g－a)＝9.6N．由图象可以得出，A图中加速运动和减速运动的加速度大小均为0.5m/s2，B图象中，0～2s内，加速度越来越小，10s～12s，加速度越来越大；D图象中，物体分段做匀速直线运动．综合分析得出，C正确．7．消防队员为缩短下楼的时间，往往抱着竖直的杆直接滑下．假设一名质量为60kg、训练有素的消防队员从七楼(即离地面18m的高度)抱着竖直的杆以最短的时间滑下．已知杆的质量为200kg，消防队员着地的速度不能大于6m/s，手和腿对杆的最大压力为1800N，手和腿与杆之间的动摩擦因数为0.5，设当地重力加速度g＝10m/s2.假设杆是搁在地面上的，杆在水平方向不移动．试求：(1)消防队员下滑过程中的最大速度．(2)消防队员下滑过程中杆对地面的最大压力．(3)消防队员下滑的最短时间．答案(1)12m/s (2)2900N (3)2.4s解析 (1)消防队员开场阶段自由下落的末速度即为下滑过程的最大速度vm，有2gh1＝v消防队员受到的滑动摩擦力Ff＝μFN＝0.5×1800N＝900N.减速阶段的加速度大小：a2＝＝5m/s2减速过程的位移为h2，由v－v2＝2a2h2又h＝h1＋h2以上各式联立可得：vm＝12m/s(2)以杆为研究对象得：FN＝Mg＋Ff＝2900N(3)最短时间为tmin＝＋＝2.4s．8．(2022·福州综合练习)如图10所示，游乐场有一斜面长为x1的滑梯，与水平面夹角为θ，在滑梯下端的水平地面上铺设有塑胶垫．小孩从滑梯顶端由静止开场下滑，不计在衔接处速率的变化，他还可以在塑胶垫上再滑行x2的距离停顿．已知小孩与滑梯外表的动摩擦因数μ1，试求：(已知重力加速度为g)图10(1)小孩在斜面上滑行的时间．(2)小孩与塑胶垫之间的动摩擦因数μ2的值．答案(1) (2)(sinθ－μ1cosθ)解析 (1)设小孩的质量为m，在滑梯上他受到三个力的作用，根据牛顿第二定律有mgsinθ－Ff1＝ma1Ff1＝μ1FN1＝μ1mgcosθ所以mgsinθ－μ1mgcosθ＝ma1得a1＝g(sinθ－μ1cosθ)4/4\n由运动学公式x1＝a1t得t1＝＝(2)由v2＝2a1x1得滑到斜面末端速度v＝＝在塑胶垫上滑行时，有Ff2＝μ2FN2＝μ2mg＝ma2得a2＝μ2g由运动学公式0＝v2－2a2x2得μ2＝＝(sinθ－μ1cosθ)【反思总结】―→―→4/4
