高考物理80考点百百破：专题13 超重和失重

专题13 超重和失重
1．（2013山东师大附中质检）游乐园中，游客乘坐能加速或减速运动的升降机，可以体会超重或失重的感觉。

下列描述正确的是
A．当升降机加速上升时，游客是处在失重状态
B．当升降机减速下降时，游客是处在超重状态
C．当升降机减速上升时，游客是处在失重状态
D．当升降机加速下降时，游客是处在超重状态
2．（2013湖南省12校联考）我国“蛟龙号”深潜器经过多次试验，终于在2012年6月24日以7020 m深度创下世界最新纪录（国外最深不超过6500 m）．这预示着它可以征服全球99．8%的海底世界，假设在某次实验时，深潜器内的显示屏上显示出了从水面开始下潜到最后返回水面10 min内全过程的深度曲线（a）和速度图象（b），则下列说法中正确的是
A．图中h3代表本次最大深度
B．全过程中最大加速度是0．025m/s2
C．潜水员感到超重发生在3～4 min和6～8 min的时间段内
D．整个潜水器在8～10 min时间段内机械能守恒．
3（2013山东泰安宁阳质检）3、下列哪个说法是正确的( )
A.体操运动员双手握住单杠吊在空中不动时处于失重状态
B.蹦床运动员在空中上升和下落过程中都处于失重状态
C.举重运动员在举起杠铃后不动的那段时间内处于超重状态
D.游泳运动员仰卧在水面静止不动时处于失重状态
4（2013浙江省舟山市联考）2012年10月25日，中国在西昌卫星发射中心用“长征三号丙”运载火箭，成功将第16颗北斗导航卫星发射升空并送入预定转移轨道。

这是一颗地球静止轨道卫星，它将与先期发射的15颗北斗导航卫星组网运行，形成区域服务能力。

根据计划，北斗卫星导航系统将于明年初向亚太大部分地区提供正式服务。

则下列说法正确的是
A．火箭发射时，喷出的高速气流对火箭的作用力大于火箭对气流的作用力B．高温高压燃气从火箭尾部喷出时对火箭的作用力与火箭对燃气的作用力是一对平衡力
C．发射初期，火箭处于超重状态
D．发射的卫星进入轨道正常运转后，均处于完全失重状态
5. （2013福建省五校联考）有下列几种情景，其中对情景的分析和判断正确的是( )
①点火后即将升空的火箭；
②高速公路上沿直线高速行驶的轿车为避免事故紧急刹车；
③运动的磁悬浮列车在轨道上高速行驶；
④太空中的空间站绕地球做匀速圆周运动。

A．因火箭还没运动，所以加速度一定为零
B．轿车紧急刹车，速度变化很快，所以加速度很大
C．高速行驶的磁悬浮列车，因速度很大，所以加速度也一定很大
D．因空间站处于完全失重状态，所以空间站内的物体加速度为零
6．（12分）（2013北京市东城区联考）质量为2kg的物体在水平推力F的作用下沿水平面做直线运动，一段时间后撤去F，其运动的v－t图像如图18所示，g取10m/s2．求：
（1）物体与水平面间的动摩擦因数μ；
（2）水平推力F的大小；
（3）0～10s内物体运动位移的大小。

【解析】（1）6s~10s 内物体做匀减速直线运动，设此过程时间为t 2、初速度为v 20、末速度为v 2t 、加速度为a 2，则：
． 2分
设物体所受的摩擦力为f ，根据牛顿第二定律，有
2ma f =-， 又因为mg f μ=,2ma mg =-∴μ ……．．1分 解得：2.0=μ …………………．．1分
（2）0~6s 内物体做匀加速直线运动，设此过程时间为t 1、初速度为v 10、末速度
为v 1t 、加速度为a 1，
……．．2分
7．（9分）（2013江苏名校质检）传送带与水平面夹角为37°，皮带以12 m/s
的速率沿顺时针方向转动，如图所示。

今在传送带上端A处无初速度地放上一个质量为m的小物块，它与传送带间的动摩擦因数为0．75，若传送带A到B的长度为24 m，g取10 m/s2，则小物块从A运动到B的时间为多少？
试题分析：（1）物块刚放上传送带时，受到重力、传送带的支持力和沿传送带向下的滑动摩擦力，根据牛顿第二定律求解加速度．
（2）物块向下做匀加速运动，根据运动学公式求出货物的速度和传送带的速度相同经历的时间和下滑的位移．
（3）物块的速度和传送带的速度相同后，因为动摩擦因数为0．75，继续向下做匀速运动，求出下滑的时间，最后求出总时间．
8．（8分）（2013北京市东城区联考）在动摩擦因数μ=0．2
平轻弹簧及与竖直方向成θ=45o角的不可伸长的轻
绳一端相连，如图16所示，此时小球处于静止平衡
状态，且水平面对小球的弹力恰好为零，当剪断轻绳的瞬间，取g=10m/s2，
求：
（1）此时轻弹簧的弹力大小
（2）小球的加速度大小和方向
9．（2013江苏名校质检）如图所示，皮带传动装置与水平面夹角为30°，两轮轴心相距L=3．8m，A、B分别使传送带与两轮的切点，轮缘与传送带之间不打滑，
质量为0．1kg的小物块与传送带间的动摩擦因数为μ。

当传送带沿逆时针方向以v
=3m/s的速度匀速运动时，将小物块无初速地放在A点后，它会运动
1
至B点。

（g取10m/s2））
（1）求物体刚放在A点的加速度？
（2）物体从A到B约需多长时间？
（3）整个过程中摩擦产生的热量？
（4）小物块相对于传送带运动时，会在传送带上留下痕迹。

求小物块在传送带上留下的痕迹长度？（不要过程，只说结果）
10.（10分）（2013年山东省济南市期末）静止在水平面上的A、B两个物体通过一根拉直的轻绳相连，如图所示，轻绳长L=1m，承受的最大拉力为8N，A
μ=，现用的质量m1=2kg,B的质量m2=8kg,A、B与水平面间的动摩擦因数0.2
一逐渐增大的水平力作用在B上，使A、B向右运动，当F增大到某一值时，轻绳刚好被拉断（g=10m/s2）
（1）求绳刚被拉断时F的大小
（2）若绳刚被拉断时，A、B的速度为2m/s，保持此时的F大小不变，当A的
速度恰好减小为0时，A、B间的距离为多少？
11．（16分）（2013广西四市联考模拟）某电视台推出了一个游戏节目——推矿泉水瓶。

选手们从起点开始用力推瓶一段时间后，放手让瓶向前滑动，若瓶最后停在桌上有效区域内，视为成功；若瓶最后不停在桌上有效区域内或在滑行过程中倒下，均视为失败，其简化模型如图所示，AC是长度为L1=5 m 的水平桌面，选手们可将瓶子放在A点，从A点开始用一恒定不变的水平推力推瓶，BC为有效区域。

已知BC长度为L2=1 m，瓶子质量为m=0．5 kg，瓶子与桌面间的动摩擦系数μ=0．4。

某选手作用在瓶子上的水平推力F=20 N，瓶子沿AC做直线运动（g取10m／s2），假设瓶子可视为质点，那么该选手要想游戏获得成功，试问：
（1）推力作用在瓶子上的时间最长不得超
过多少？
（2）推力作用在瓶子上的距离最小为多
少？
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