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1、1.(2011·德州模拟)电梯内的地板上竖直放置一根轻质弹簧,弹簧上方有一质量为m的物体.当电梯静止时弹簧被压缩了x;当电梯运动时弹簧又被压缩了x.试判断电梯运动的可能情况是()A.以大小为2g的加速度加速上升B.以大小为2g的加速度减速上升C.以大小为g的加速度加速上升D.以大小为2g的加速度减速下降【解析】选C.物体静止时,kx=mg,当电梯运动时,取向上为正方向,由牛顿第二定律得:2kx-mg=ma,可求出:a=g,方向竖直向上,因此电梯可能以大小为g的加速度加速上升,也可能以大小为g的加速度减速下降,故A、B、D均错
2、误,C正确.2.(2011·广州模拟)在2009年第11届全运会上,福建女选手郑幸娟以“背越式”成功地跳过了1.95m的高度,成为全国冠军,若不计空气阻力,则下列说法正确的是()A.下落过程中她处于失重状态B.起跳以后上升过程她处于超重状态C.起跳时地面对她的支持力等于她自身的重力D.起跳时地面对她的支持力大于她对地面的压力【解析】选A.无论是上升过程还是下落过程,运动员的加速度始终向下,所以她都处于失重状态,A项正确,B项错误;起跳时加速上升,地面对她的支持力大于重力,C项错误.地面对她的支持力与她对地面的压力是一对相互作
3、用力,两力相等,D项错误.3.从正在加速上升的气球上落下一个物体,在物体刚离开气球的瞬间,下列说法正确的是()A.物体向下做自由落体运动B.物体向上运动,加速度向上C.物体向上运动,加速度向下D.物体向上还是向下运动,要看物体离开气球时的速度【解析】选C.刚离开气球瞬间,物体由于惯性保持向上的速度,但由于合外力向下,故加速度方向向下.4.科学研究发现,在月球表面:①没有空气;②重力加速度约为地球表面的1/6;③没有磁场.若宇航员登上月球后,在空中同时释放氢气球和铅球,忽略地球和其他星球对月球的影响,以下说法正确的有()A.氢
4、气球和铅球都处于超重状态B.氢气球将加速上升,铅球加速下落C.氢气球和铅球都将下落,但铅球先落到地面D.氢气球和铅球都将下落,且同时落地【解析】选D.①没有空气,说明两球不受浮力,B错.②重力加速度约为地球表面的1/6,说明两球要下落且同时落地,由牛顿第二定律知A、C均错,D正确.5.(2011·温州模拟)如图所示,质量m=1kg的物体沿倾角θ=37°的固定粗糙斜面由静止开始向下运动,风对物体的作用力沿水平方向向右,其大小与风速v成正比,比例系数用k表示,物体加速度a与风速v的关系如图(b)所示(sin37°=0.6,cos
5、37°=0.8,g=10m/s2),求:(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ;(2)比例系数k.【解析】(1)由题图(b)知当v=0时,a0=4m/s2,则:mgsinθ-μmgcosθ=ma0得:=0.25(2)当v=5时,a=0,则:mgsinθ-μN-kvcosθ=0N=mgcosθ+kvsinθ所以:mg(sinθ-μcosθ)-kv(μsinθ+cosθ)=0k=≈0.84kg/s答案:(1)0.25(2)0.84kg/s一、对超重、失重问题的理解1.尽管物体的加速度不是竖直方向,但只要其加速度在竖直方向上有分量即ay
6、≠0,物体就会出现超重或失重状态.当ay方向竖直向上时,物体处于超重状态;当ay方向竖直向下时,物体处于失重状态.2.尽管系统整体没有竖直方向的加速度,但只要系统内的一部分具有竖直方向的分加速度,整体也会出现超重或失重状态.3.超重并不是说重力增加了,失重并不是说重力减小了,完全失重也不是说重力完全消失了.在发生这些现象时,物体的重力依然存在,且不发生变化,只是物体对支持物的压力(或对悬挂物的拉力)发生变化.4.在完全失重的状态下,平常一切由重力产生的物理现象都会完全消失,如天平失效、浸在水中的物体不再受浮力、液体柱不再产生
7、向下的压强等.(1)发生超、失重现象时,并不是物体的重力发生了变化,而是视重发生了变化.(2)物体超重或失重的多少是由发生超、失重现象的物体的质量和竖直方向的加速度共同决定的,其大小等于ma.【例证1】(16分)为了测量某住宅大楼每层的平均高度(层高)及电梯的运行情况,甲、乙两位同学在一楼电梯内用电子体重计及秒表进行了以下实验:质量m=50kg的甲同学站在体重计上,乙同学记录电梯从地面一楼到顶层的过程中,体重计的示数随时间变化的情况,并作出了如图所示的图象.已知t=0时,电梯静止不动,从电梯内楼层按钮上获知该大楼共19层.求
8、:(1)电梯启动和制动时的加速度大小.(2)该大楼的层高.【解题指导】解答该题应注意以下两方面:(1)从图象中提炼解题信息:力的大小和作用时间.(2)可以采用运动学公式或v-t图象确定该大楼的层高.【自主解答】(1)对于启动状态有:F1-mg=ma1(2分)得:a1=2m/s2(1分)对于