高中物理超重与失重计算题专题训练含答案文档格式.docx

1、（g取10m/s2）5、 质量是60kg的人站在升降机中的体重计上（g取10m/s2），求：（1） 升降机匀速上升时体重计的读数；（2） 升降机以4m/s2的加速度匀加速上升时体重计的读数；（3） 当体重计的读数是420N时，判断升降机的运动情况。6、 质量是60kg的人站在升降机中的体重计上，当升降机做下列各种运动时，体重计的读数是多少？（g=10m/s2）（2）升降机以4m/s2的加速度匀加速上升；（3）升降机以5m/s2的加速度匀加速下降7、 竖直升降的电梯内的天花板上悬挂着一根弹簧秤，如图所示，弹簧秤的秤钩上悬挂一个质量m=4kg的物体，试分析下列情况下电梯各种具体的运动情况（g取10

2、m/s2）：（1）当弹簧秤的示数T1=40N，且保持不变（2）当弹簧秤的示数T2=32N，且保持不变（3）当弹簧秤的示数T3=44N，且保持不变8、 某人在地面上最多能举起60kg的物体，而在一个加速下降的电梯里最多能举起80kg的物体求： （1）此电梯的加速度为多少？（2）若电梯以此加速度上升，则此人在电梯里最多能举起物体的质量是多少？（g=10m/s2）9、 质量为25kg的小孩坐在秋千板上，小孩重心离系绳的横粱2.5m如果秋千板摆到最低点时，小孩运动速度的大小是5m/s，她对秋千板的压力是多大？g=10m/s210、 假定神舟5号飞船在发射后3s内竖直上升了l80m，上升过程是初速为零的

3、匀加速直线运动，求飞船内质量为60kg的宇航员对座椅的压力多大? g取10ms211、 一同学家住在23层高楼的顶楼他想研究一下电梯上升的运动过程某天他乘电梯上楼时携带了一个质量为5kg的重物和一个量程足够大的台秤，他将重物放在台秤上电梯从第1层开始启动，一直运动到第23层停止在这个过程中，他记录了台秤在不同时段内的读数如下表所示时间/s台秤示数/N电梯启动前50.003.058.03.013.013.019.046.019.0以后根据表格中的数据，求：（1）电梯在最初加速阶段和最后减速阶段的加速度大小；（2）电梯在中间阶段上升的速度大小；（3）该楼房平均每层楼的高度12、 科研人员乘气球进行

4、科学考察气球、座舱、压舱物和科研人员的总质量为990 kg气球在空中停留一段时间后，发现气球漏气而下降，及时堵住堵住时气球下降速度为1 m/s，且做匀加速运动，4 s内下降了12 m为使气球安全着陆，向舱外缓慢抛出一定的压舱物此后发现气球做匀减速运动，下降速度在5分钟内减少3 m/s若空气阻力和泄漏气体的质量均可忽略，重力加速度g9.89 m/s2，求抛掉的压舱物的质量13、 （2013河北省石家庄名校质检）北京欢乐谷游乐场天地双雄是目前亚洲唯一的双塔太空梭它是能体验强烈失重、超重感觉的娱乐设施，先把乘有十多人的座舱，送到76 m高的地方，让座舱自由落下，当落到离地面28 m时制动系统开始启动

5、，座舱匀减速运动到地面时刚好停止若某游客手中托着质量为1 kg的饮料瓶进行这个游戏，g取9.8 m/s2，问：（1）当座舱落到离地面高度为40 m的位置时，饮料瓶对手的作用力多大？（2）当座舱落到离地面高度为15 m的位置时，手要用多大的力才能托住饮料瓶？14、 为了测量某住宅大楼每层的平均高度（层高）及电梯运行情况，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m50 kg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全过程中，体重计示数随时间变化的情况，并作出了如图10所示的图象，已知t0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：（1）电梯启动和制动

6、时的加速度大小；（2）该大楼的楼层高度。图1015、 太空是一个微重力、高真空、强辐射的环境，人类可以利用这样的天然实验室制造出没有内部缺陷的晶体，生产出能承受强大拉力的细如蚕丝的金属丝假如未来的某天你乘坐飞船进行“微重力的体验”行动，飞船由6 000 m的高空静止下落，可以获得持续的25 s之久的失重状态，你在这段时间里可以进行关于微重力影响的实验已知下落的过程中飞船受到的空气阻力为重力的0.04倍，重力加速度g取10 m/s2，试求：（1）飞船在失重状态下的加速度大小；（2）飞船在微重力状态中下落的距离=参考答案=一、计算题1、 以物体为研究对象，物体受到向下的重力Mg和向上的支持力N（等

7、于台秤的示数）。物体随台秤一起以g/3的加速度匀加速下降，由牛顿第二定律可得：MgN=Mg/3解得：N=2Mg/32、 一个质量m=50kg的人在地面上最多能举起（1）在地面上有 解之（2分） 解之得（2）（3分）3、 （1）600 N（2）840 N（3）300 N解析：体重计的读数即人对体重计压力的大小，因而分析人的受力情况，求出体重计对人的支持力FN，然后再由牛顿第三定律，即可得出体重计的读数，人站在升降机的体重计上受力情况如右图所示（1）当升降机匀速上升时，a0.由牛顿第二定律知，FNmg0.所以FNmg600 N由牛顿第三定律，人对体重计的压力，即体重计的示数为600 N.（2）当升

8、降机以4 m/s2的加速度加速上升时，有FNmgma，所以FNm（ga）60（104）840 N.由牛顿第三定律，人对体重计的压力，即体重计的示数为840 N（超重状态）（3）当升降机以5 m/s2的加速度加速下降时，此时a的方向向下，有mgFNma.所以FNm（ga）60（105） N300 N.由牛顿第三定律知，人对体重计的压力，即体重计的示数为300 N（失重状态）4、 解：以人为研究对象，受力分析如图静止时 （1分）人的质量为在电梯中，设加速度为a，向下为正方向，根据牛顿第二定律可得（1分）（2分）解得a=2m/s2（1分）物体做的运动为：以a=2m/s2加速度为向下的做加速运动或者以

9、a=2m/s2加速度为向上的做加速运动（2分）5、 （1）600N （2分）（2）840N （2分）（3）以 3m/s2的加速度匀减速上升或3m/s2的加速度匀加速下降（3分）6、 考点：牛顿运动定律的应用-超重和失重.专题：牛顿运动定律综合专题分析：（1）体重计的读数显示人对体重计的压力大小升降机匀速上升，体重计的读数等于人的重力（2）（3）以人为研究对象，根据牛顿第二定律求出体重计对人的支持力，再牛顿第三定律分析人对体重计的压力大小解答：（1）升降机匀速上升时，体重计的读数F1=G=mg=600N； （2）当升降机以4m/s2的加速度匀加速上升时，以人为研究对象 根据牛顿第二定律得 F2m

10、g=ma1代入解得 F2=840N再牛顿第三定律得到人对体重计的压力大小等于F2=840N，即体重计的读数为840N （3）当升降机以5m/s2的加速度匀加速下降时，以人为研究对象根据牛顿第二定律得 mgF3=ma3 F3=300N再牛顿第三定律得到体重计的读数为300N答：（1）升降机匀速上升时，体重计的读数为600N； （2）升降机以4m/s2的加速度匀加速上升时，体重计的读数为840N； （3）升降机以5m/s2的加速度匀加速下降时，体重计的读数为300N点评：本题是运用牛顿运动定律研究超重和失重现象，可以定性分析与定量计算结合研究7、 考点：牛顿第二定律版权所有对物体受力分析，然后根据

11、牛顿第二定律求解加速度，再确定物体的运动情况选取物体为研究对象，通过受力分析可知（1）当T1=40N时，根据牛顿第二定律有T1mg=ma1，解得这时电梯的加速度由此可见电梯处于静止或匀速直线运动状态（2）当T2=32N时，根据牛顿第二定律有T2mg=ma2得，即电梯的加速度方向竖直向下电梯加速下降或减速上升（3）当T3=44N时，根据牛顿第二定律有T3mg=ma3，得即电梯的加速度方向竖直向上电梯加速上升或减速下降1）当弹簧秤的示数T1=40N，且保持不变为电梯处于静止或匀速直线运动状态（2）当弹簧秤的示数T2=32N，且保持不变为电梯加速下降或减速上升（3）当弹簧秤的示数T3=44N，且保持

12、不变为电梯加速上升或减速下降本题关键对物体受力分析后根据牛顿第二定律确定加速度，然后得到运动情况，基础题 8、 （1）电梯加速下降设加速度为a，在地面举起物体质量为m0，在下降电梯举起物体质量为m1则由牛顿第二定律：m1gm0g=m1aa=2.5m/s2（2）设加速上升时，举起物体质量为m2m0gm2g=m2am2=（1）此电梯的加速度为2.5m/s2（2）若电梯以此加速度上升，则此人在电梯里最多能举起物体的质量是48kg9、 解：以小孩为研究对象，分析受力，如图，小孩是在重力mg和秋千板的支持力FN两个力作用下做圆周运动，有 他对秋千板的压力与秋千板对他的支持力互为作用力和反作用力，根据牛顿

13、第三定律，作用力和反作用力大小相等，那么他对秋千板的压力为500 N她对秋千板的压力是500N10、 解：由得：对宇航员，由牛顿运动定律得：F=m（a+g）=60（40+10）N=3000N 由牛顿第三定律得 ：宇航员对座椅的压力是3000N11、 （1）电梯在最初加速阶段03.0S内加速度为，重物受到的支持力为，根据牛顿第二定律，得：最后减速阶段13.019.0s内，重物加速度大小为（2）在三秒末重物的速度：（3）设在全程内电梯的位移为，电梯加速、匀速、减速运动所用的时间为、,得：代入数据得：则平均每层楼高为=3。1612、 由牛顿第二定律得：mgfma抛物后减速下降有： va/tM点横坐标为：13、 14、 解析：（1）对于启动过程有F1mgma1解得a12 m/s2对于制动过程有mgF3ma3解得a32 m/s2（2）电梯匀速运动的速度va1t12 m/s从图中读得，电梯匀速上升的时间t226 s电梯减速运动的时间t31 s所以总位移xvt2（t1t3）54 m层高h3 m答案：（1）2 m/s22 m/s2（2）3 m15、 （1）9.6 m/s2（2）3 000 m