A.不变B.伸长
C.缩短D.无法确定
答案:
C
解析:
此题很容易出错。
欲用计算方法求得正确的答案是比较困难的,原因在于当升降机匀加速下降时,物体A和水均处于失重状态,不大容易给出正确的方程求解。
如果我们采用极限分析的方法,假设a=g,物体处于自由落体状态。
物体A的视重为零,水对A的浮力也为零。
问题再明显不过了,弹簧的拉力将是零,故弹簧将恢复原长。
因此当升降机由静止开始以加速度a匀加速下降时,该弹簧一定要缩短。
6.有一小甲虫,在半径为r的半球碗中向上爬,设虫足与碗壁间的动摩擦因数为μ=0.75。
试问它能爬到的最高点离碗底多高?
答案:
0.2r
解析:
如图所示,Ff=μmgcosθ①
由受力平衡知Ff=mgsinθ②
由①②式解得θ=37°
∴离地面高度h=r-rcos37°=0.2r
7.某人在地面上最多能举起60kg的重物,当此人站在以5m/s2的加速度加速上升的升降机中,最多能举起多重的物体。
(g取10m/s2)
答案:
40kg
解析:
当人在地面上举起杠铃时,对杠铃分析,由牛顿第二定律得
F-mg=0
在升降机内举起杠铃时,由于升降机具有竖直向上的加速度,故杠铃也具有相同的竖直向上的加速度,而人对外提供的最大力是不变的,对杠铃由牛顿第二定律得
F-m′g=m′a
所以,在加速上升的升降机内,人能举起的杠铃的最大质量为40kg。
能力提升
1.大小不同的三个力同时作用在一个小球上,以下各组力中,可能使小球平衡的一组是( )
A.2N,3N,6N B.1N,4N,6N
C.35N,15N,25ND.5N,15N,25N
答案:
C
解析:
由于两个力的合力范围为|F1-F2|≤F12≤F1+F2。
在给出的四个选项中,只有C项符合要求,因为C项中任意两个力的合力都可以与第三个力大小相等、方向相反。
2.(杭州学军中学11~12学年高一上学期期末)蹦极是一种极限体育项目,可以锻炼人的胆量和意志。
运动员从高处跳下,弹性绳被拉展前做自由落体运动,弹性绳被拉展后在弹性绳的缓冲作用下,运动员下落一定高度后速度减为零。
在这下降的全过程中,下列说法中正确的是( )
A.弹性绳拉展前运动员处于失重状态,弹性绳拉展后运动员处于超重状态
B.弹性绳拉展后运动员先处于失重状态,后处于超重状态
C.弹性绳拉展后运动员先处于超重状态,后处于失重状态
D.运动员一直处于失重状态
答案:
B
解析:
以重力和弹力大小相等为临界点,临界点以上为失重,临界点以下为超重,故B选项正确。
3.(淄博高三模拟)如图所示,质量均为m的甲、乙两同学,分别静止于水平地面的台秤P、Q上,他们用手分别竖直牵拉一只弹簧秤的两端,稳定后弹簧秤的示数为F,若弹簧秤的质量不计,下列说法正确的是( )
A.甲同学处于超重状态,乙同学处于失重状态
B.台秤P的读数等于mg-F
C.台秤Q的读数为mg-2F
D.两台秤的读数之和为2mg
答案:
D
4.(山东济南模拟)在电梯中,把一重物置于台秤上,台秤与力的传感器相连,当电梯从静止加速上升,然后又匀速运动一段时间,最后停止运动;传感器的屏幕上显示出其受的压力与时间的关系图象,如图所示,则( )
A.电梯启动阶段约经历了2.5s的加速上升过程
B.电梯在启动阶段约经历了4s加速上升过程
C.电梯的最大加速度约为6.7m/s2
D.电梯的最大加速度约为16.7m/s2
答案:
BC
解析:
由图可看出:
电梯在0~4s加速上升,4~18s匀速上升,18~22s减速上升,所以A错,B对;最大加速度a=
=
m/s2=6.7m/s2,故C对D错。
5.(黑龙江龙东地区11~12学年高一上学期期末)如图所示,小球用细绳系住放置在倾角为θ的光滑斜面上,当细绳由水平方向逐渐向上偏移时,细绳上的拉力F和斜面对小球的支持力N将:
( )
A.N逐渐增大B.N逐渐减小
C.F先增大后减小D.F先减小后增大
答案:
BD
6.滑板运动是一项非常刺激的水上运动。
研究表明,在进行滑板运动时,水对滑板的作用力FN垂直于板面,大小为kv2,其中v为滑板速率(水可视为静止)。
某次运动中,在水平牵引力作用下,当滑板和水面的夹角θ=37°时(如图),滑板做匀速直线运动,相应的k=54kg/m,人和滑板的总质量为108kg,试求(重力加速度g取10m/s2,sin37°取
,忽略空气阻力):
(1)水平牵引力的大小;
(2)滑板的速率。
答案:
(1)810N
(2)5m/s
解析:
(1)以滑板和运动员为研究对象,其受力如图所示
由共点力平衡条件可得
FNcosθ=mg①
FNsinθ=F②
由①、②联立,得
F=810N
(2)FN=mg/cosθ
FN=kv2
得v=
=5m/s
7.(德州高一检测)将金属块m,用轻质弹簧卡压在一矩形箱中(如图所示),在箱的上底板和下底板有压力传感器,箱可以沿竖直轨道运动,当箱以a=2.0m/s2的加速度竖直向上做匀减速运动时,上、下底板压力传感器分别显示6.0N和10.0N(取g=10m/s2)。
(1)若上底板压力传感器示数为下底板压力传感器示数的一半,试判断箱的运动情况。
(2)要使上底板压力传感器示数为零,箱沿竖直方向的运动情况可能是怎样的?
答案:
(1)静止或匀速运动
(2)向上加速或向下减速,加速度a≥10m/s2
解析:
当上底板压力传感器示数为6N,下底板压力传感器示数为10.0N时,
对物体有:
mg+F上-F弹=ma,
F弹=F下代入数据得:
m=0.50kg
(1)弹簧弹力不变mg+F弹/2-F弹=ma1,得a1=0
箱静止或做匀速运动;
(2)上底板压力为零,取向上为正,则F弹-mg=ma2;代入数据得:
a2=10m/s2,要使上底板示数为零,则箱向上的加速度大于或等于10m/s2均可。
此时箱向上加速运动或向下减速运动,并且加速度a≥10m/s2。