第七节牛顿第二定律的应用二.docx

1、第七节牛顿第二定律的应用二第七节牛顿第二定律应用（二）1站在升降机中的人出现超重现象，则升降机可能（）A作加速上升 B作减速下降 C作加速下降 D作减速上升答案：AB解析：站在升降机中的人出现超重现象，此时有向上的加速度，所以升降机可能加速上升或减速下降，AB正确，CD错误2下列关于超重、失重现象的描述中，正确的是（）A列车在水平轨道上加速行驶，车上的人处于超重状态B电梯正在减速下降，人在电梯中处于超重状态C蹦床运动员在空中上升时处于失重状态，下落时处于超重状态D神州五号飞船在竖直向上加速升空的过程中，宇航员杨利伟处于超重状态答案：BD解析：列车在水平轨道上加速行驶，车上的人受到的支持力与重力

2、大小相等，人处于非超重和非失重状态，A错误；电梯正在减速下降，人的加速度方向向上，在电梯中处于超重状态，B正确；蹦床运动员在空中上升时与下落时都处于失重状态，C错误；神州五号飞船在竖直向上加速升空的过程中，加速度的方向向上，宇航员杨利伟处于超重状态，D正确3人站在电梯中随电梯一起运动下列过程中，人处于“超重”状态的是（）A电梯匀速上升 B电梯匀加速上升C电梯匀减速下降 D电梯匀加速下降答案：BC解析：电梯匀速上升时，加速度为零；人不超重也不失重，A错误；电梯加速上升时，加速度向上，故人超重，B正确；电梯匀减速下降时，加速度向上；人超重，C正确；电梯加速下降时，加速度向下，人失重，D错误.420

3、13年6月11日至26日“神舟十号”飞船圆满完成了太空之行，期间还成功进行了人类历史上第二次太空授课，女航天员王亚平做了大量失重状态下的精美物理实验关于失重状态，下列说法正确的是（）A航天员仍受重力的作用B航天员受力平衡C航天员所受重力等于所需的向心力D航天员不受重力的作用答案：AC解析：失重是物体对接触面的压力小于物体的真实重力，物体的重力并没有减小航天员仍受重力的作用，A正确，D错误；宇航员随飞船做匀速圆周运动，不是平衡状态，B错误；宇航员随飞船做匀速圆周运动，航天员所受重力等于所需的向心力，C正确5宇航员在火箭发射和回收过程中，要承受超重或失重的考验，下列说法正确是（）A火箭加速上升时，

4、宇航员处于失重状态B火箭加速上升时，宇航员处于超重状态C飞船在落地前减速，宇航员处于失重状态D飞船在落地前减速，宇航员处于超重状态答案：BD解析：火箭加速上升时，加速度方向向上，宇航员处于超重状态，A错误，B正确；飞船在落地前减速，加速度方向向上，宇航员处于超重状态，C错误，D正确6一种巨型娱乐器械可以让人体验超重和失重的感觉一个可乘十多个人的环形座舱套在竖直柱子上，由升降机运送上几十米的高处，然后让座舱自由下落下落一定高度后，制动系统启动，座舱做减速运动，到地面时刚好停下下列判断正确的是（）A座舱在自由下落的过程中人处于超重状态B座舱在自由下落的过程中人处于失重状态C座舱在减速运动的过程中人

5、处于失重状态D座舱在减速运动的过程中人处于超重状态答案：BD解析：在自由下落的过程中人只受重力作用，做自由落体运动，处于失重状态，A错误，B正确；在减速运动的过程中人受重力和座位对人向上的支持力，做减速运动，所以加速度向上，人处于超重状态，G故C错误，D正确.7一重物挂在电梯内的弹簧秤上，弹簧秤读数小于物体重力的情况是（）A电梯向上加速运动 B电梯向上减速运动C电梯向下加速运动 D电梯向下减速运动答案：BC解析：电梯内的观察者看到弹簧秤的读数小于重物的重力，说明物体失重，具有向下的加速度，所以可能向下加速运动或向上减速运动，AD错误，BC正确.8如图所示，蹦床运动员从空中落到床面上，运动员从接

6、触床面下降到最低点为第一过程，从最低点上升到离开床面为第二过程，运动员（）A在第一过程中始终处于失重状态B在第二过程中始终处于超重状态C在第一过程中先处于失重状态，后处于超重状态D在第二过程中先处于超重状态，后处于失重状态答案：CD解析：运动员刚接触床面时重力大于弹力，运动员向下做加速运动，运动员处于失重状态；随床面的形变的增大，弹力逐渐增大，弹力大于重力时，运动员做减速运动，运动员处于超重状态，A错误，C正确；蹦床运动员在上升过程中和下落过程中是对称的，加速度方向先向上后向下，先处于超重状态，后处于失重状态，B错误，D正确9一个物体处于超重状态，则物体的运动情况可能是（）A向上加速 B向下加

7、速 C向下减速 D向上减速答案：AC解析：物体处于超重状态时，其动力学的特征是加速度的方向向上，物体可能是向上做加速运动，也可能是向下做减速运动，AC正确10关于超重和失重的下列说法中，正确的是（）A物体具有向上的加速度时处于超重状态，物体具有向下的加速度时处于失重状态B地面附近的物体只在重力作用下的运动中处于完全失重状态C超重就是物体所受的重力增大了，失重就是物体所受的重力减小了D物体做自由落体运动时处于完全失重状态，所以做自由落体运动的物体不受重力作用答案：AB解析：根据牛顿第二定律得知，物体具有向上的加速度时处于超重状态，物体具有向下的加速度时处于失重状态与速度的方向无关，A正确；地面附

8、近的物体只在重力作用下的运动中处于完全失重状态，加速度的方向向下，都处于失重状态，B正确；物体处于超重或失重状态时，物体的重力并没有变化，而且始终存在，C错误；物体做自由落体运动时处于完全失重状态，物体的重力并没有变化，而且始终存在，D错误11以下关于超重和失重的描述正确的是（）A失重就是物体受到的重力减少B儿童沿滑梯加速下滑过程中处于失重状态C物体随升降机上升时一定处于超重状态D跳高运动员离开地面后上升过程中处于失重状态答案：BD解析：物体处于超重或者失重是指视重与重力的关系，并不是重力发生变化，A错误；儿童沿滑梯加速下滑过程中只受到重力和支持力的作用，加速度的方向沿斜面向下，处于失重状态，

9、B正确；在加速上升的升降机中的物体处于超重状态，在减速上升的升降机中，物体处于失重状态，C错误；跳高运动员离开地面后上升过程中只受到重力的作用，加速度的方向向下，处于失重状态，D正确12某同学为了研究超重和失重现象，将重50N的重物带上电梯，若电梯由静止开始运动，且重物受到的支力F随时间t变化的图象如图所示，以下判断中正确的（）A重物在02s处于超重状态B重物在2s到7s处于静止状态C重物在2s到7s处于匀速运动状态D重物从1s到2s和从7s到8s加速度不相同答案：AD解析：由图可知，02s内物体超重，根据牛顿第二定律分析可知，电梯的运动情况是02s内向上做匀加速运动，在27s内做匀速直线运动

10、，79s内做匀减速运动，A正确，BC错误；由以上的分析可知，02s内向上做匀加速运动，79s内做匀减速运动，所以重物从1s到2s和从7s到8s加速度不相同，D正确13如图为建筑材料被吊车竖直向上提升过程的简化运动图象，下列判断正确的是（）A前10s的平均速度是0.5m/s B整个过程上升高度是28mC3036s材料处于超重状态 D前10s钢索最容易发生断裂答案：ABD解析：根据vt图象可知：010s内材料的加速度为a=0.1m/s2，010秒的平均速度为v=m/s=0.5m/sm/s，A正确；通过速度时间图象包围的面积求出整个过程上升高度h=（20+36）1m=28m，B正确；3036s内材料

11、是向上做匀减速直线运动，加速度的方向是向下的，所以处于失重状态，C错误；前10s钢索是向上做匀加速直线运动，加速度的方向是向上的，根据牛顿第二定律可知材料所受的拉力大于重力，1030s匀速运动，材料所受的拉力等于重力，3036s做匀减速直线运动，材料所受的拉力小于重力，D正确14一重力为450N的人站在体重计的底板上，在他下蹲的过程中，下表记录了几个特定时刻体重计的示数，下列判断正确的是（）时间/s00.51.01.52.0体重计示数/N450400450500450A0.5s时刻此人处于失重状态B1.0s时刻此人下蹲的速度达到最大值C1.5s时刻此人处于超重状态D2.0s时刻此人的加速度达到

12、最大值答案：ABC解析：一重力为450N的人站在体重计的底板上，0.5s时刻体重计的示数是400N，即底板对人的支持力大小是400N，根据牛顿第二定律分析得知，人的加速度方向向下，所以0.5s时刻此人处于失重状态，A正确；0.5s时刻到1.0s时刻，人向下加速运动，1.0s时刻人的加速度为零，所以1.0s时刻此人下蹲的速度达到最大值，B正确； 1.5s时刻体重计的示数是500N，即底板对人的支持力大小是500N，根据牛顿第二定律分析得知，人的加速度方向向上，所以1.5s时刻此人处于超重状态，C正确；2.0s时刻支持力大小是450N，加速度为零，D错误15下列关于超重和失重现象的描述中正确的是（

13、）A电梯正在减速上升，在电梯中的乘客处于超重状态B磁悬浮列车在水平轨道上加速行使时，列车上的乘客处于超重状态C荡秋千时秋千摆到最低位置时，人处于超重状态D“神舟”六号飞船在绕地球做圆轨道运行时，飞船内的宇航员处于完全失重状态答案：CD解析：电梯正在减速上升，加速度向下，故电梯中的乘客处于失重状态，A错误；磁悬浮列车在水平轨道上加速行使时，竖直方向的加速度不变，对地面的压力不变，所以B错误；荡秋千时秋千摆到最低位置时，加速度方向向上，故人处于超重状态，C正确；飞船在绕地球做圆行轨道运行时，万有引力完全提供向心力，飞船内的宇航员对飞船的压力为零，飞行员处于完全失重状态，D正确16某同学站在电梯底板

14、上，如图所示的vt图象是计算机显示的观光电梯在某一段时间内速度变化的情况（竖直向上为正方向）根据图象提供的信息，可以判断下列说法中正确的是（）A在5s10s内，该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力B在05s内，观光电梯在加速上升，该同学处于失重状态C在10s20s内，该同学所受的支持力不变，该同学处于失重状态D在20s25s内，观光电梯在加速下降，该同学处于超重状态答案：AC解析：在5s10s内，速度时间图象为水平线，此时电梯在匀速运动，处于受力平衡状态，所以该同学对电梯底板的压力等于他所受的重力，A正确；在05s内，从速度时间图象可知，此时的加速度为正，电梯的加速度向上，此时人处于超重状态

15、，B错误；在10 s20s内，该同学匀减速上升，加速度方向向下，保持不变，所受的支持力也不变，该同学处于失重状态，C正确；在20 s25s内，观光电梯在加速下降，电梯的加速度向下，此时人处于失重状态，D错误17压敏电阻的阻值随所受压力的增大而减小某课题研究小组在升降机水平地面上利用压敏电阻设计了判断升降机运动状态的装置其工作原理图如图甲所示：将压敏电阻、定值电阻R、电流显示器、电源E连成电路，在压敏电阻上放置一个绝缘重物0t1时间内升降机停在某一楼层处，t1时刻升降机开始运动，从电流显示器中得到电路中电流i随时间t变化的情况如图乙所示则以下判断中正确的是（）At1t2时间内绝缘重物处于失重状态

16、Bt3t4时间内绝缘重物处于失重状态C升降机开始时可能停在10楼，从t1时刻开始，经向下加速、匀速、减速，最后停在1楼D升降机开始时可能在1楼，从t1时刻开始，经向上加速、匀速、减速，最后停在10楼答案：AC解析：t1t2时间内电路中电流i比升降机静止时小，说明压敏电阻增大，压力减小，重物处于失重状态，A正确；t3t4时间内电路中电流i比升降机静止时大，说明压敏电阻减小，压力增大，重物处于超重状态，B错误；根据重物的状态可知，若升降机开始时停在10楼，则t1时刻开始，向下加速、匀速、减速，最后停在1楼，C正确；若升降机开始时停在l楼，t1时刻开始向上加速、匀速、减速，重物应先处于超重、既不超重

17、也不失重、失重状态，与上分析不符，D错误1820013年6月20日，我国成功实施了首次天地授课，天宫一号中的航天员向我国亿万学生和其他观众演示并讲解了失重环境下的奇妙现象，激发了人们对航天事业的高度关注根据天宫一号中发生的现象，下列解释不正确的是（）A天宫一号中的人和物体都不受地球引力B天宫一号中的人和物体都没有惯性C相对天宫一号中静止的人和物体都处于平衡状态D相对天宫一号中静止的人和物体都处于失重状态答案：ABC解析：天宫一号中的人和物体处于失重状态，但是仍然受到重力，A错误；惯性是物体的固有属性，与物体的运动状态无关，天宫一号中的人和物体惯性不变，B错误；相对天宫一号中静止的人和物体都是相

18、对于天宫一号静止，相对于地球做匀速圆周运动，重力完全提供向心力，所以都处于失重状态，C错误，D正确19如图所示，在升降机内，一人站在磅秤上，发现磅秤显示自己的体重比站在地面上测量时减少了20%，于是他做出了下列判断，你认为可能正确的是（）A升降机以0.8g的加速度加速上升B升降机以0.2g的加速度加速下降C升降机以0.2g的加速度减速上升D升降机以0.8g的加速度减速下降答案：BC解析：人站在磅秤上受重力和支持力，发现了自已的体重减少了20%，处于失重状态，具有向下的加速度，根据牛顿第二定律得出a=0.2g=2m/s2，方向向下，那么此时的运动可能是以2m/s2的加速度减速上升，也可能是以2m

19、/s2的加速度加速下降20如图所示，小球A放在真空容器B内，小球的直径恰好等于正方体B的边长，将它们以初速度v0竖直上抛，A、B一起上升的过程中，下列说法正确的是（）A若不计空气阻力A、B间一定没有弹力B若不计空气阻力A、B间一定有弹力C若考虑空气阻力，A对B的上板一定有压力D若考虑空气阻力，A对B的下板一定有压力答案：AC解析：将容器以初速度V0竖直向上抛出后，若不计空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到加速度为g，再以容器A为研究对象，上升和下落过程其合力等于其重力，则B对A没有压力，A对B也没有支持力，A正确，B错误；若考虑空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到：上升

20、过程加速度大于g，再以球B为研究对象，根据牛顿第二定律分析：B受到的合力大于重力，B除受到重力外，还应受到向下的压力A对B的压力向下，C正确；若考虑空气阻力，以整体为研究对象，根据牛顿第二定律得到：下落过程加速度小于g，再以B为研究对象，根据牛顿第二定律分析A受到的合力小于重力，B除受到重力外，还应受到向上的力，即A对B的支持力向上，对B的下板可能没有压力，D错误21质量为m的物体放置在升降机内的台秤上，升降机以加速度a在竖直方向上做匀变速直线运动，若物体处于失重状态，则（）A升降机一定向上运动 B升降机一定做加速运动C升降机加速度方向竖直向下 D台秤示数比静止时减少ma答案：CD解析：物体处

21、于失重状态，根据牛顿第二定律F=ma可知物体有向下的加速度，那么升降机也就有向下的加速度，此时可以是向下加速，也可以是向上减速，AB错误，C正确；根据牛顿第二定律F=ma可知物体有向下的加速度，那么升降机也就有向下的加速度，所以台秤示数减少ma，D正确22一摩天轮每18分钟匀速转动1圈某游客坐在摩天轮的座位上，随摩天轮匀速转动，游客头部始终向上游客与座位相对摩天轮可看成质点下列说法中正确的是（）A转动1圈，游客始终处于平衡状态B转动1圈，游客所受重力做功为零C游客经过摩天轮的最高点时处于失重状态D游客经过摩天轮的最低点时处于失重状态答案：BC解析：转轮始终不停地匀速转动，乘客做匀速圆周运动，加

22、速度不为零，合外力不为零，不是平衡状态，A错误；转动1圈，游客又回到了起点，所以所受重力做功为零，B正确；游客经过摩天轮的最高点时，加速度的方向向下，所以处于失重状态，C正确；游客经过摩天轮的最低点时，加速度的方向向上，所以处于超重状态，D错误23大磅秤上站着一个重500N的人，同时放着一个重30N的物体，当此人用20N的力竖直向上提这个物体时（）A磅秤上的示数减少20N B磅秤的示数不会改变C物体受到的重力为30N D人对磅秤的压力是500N答案：BC解析：对整体受力分析可知，整体受力情况不变，故秤的受力不变；示数不变；故A错误，B正确；物体受重力不会改变；仍为30N，C正确；对人单独分析可

23、知，人受重力、支持力、向下的物体的拉力，则支持力F=mg+T=500N+20N=520N；由牛顿第三定律可知，人对磅秤的压力是520N，D错误24电梯的顶部挂一个弹簧秤，秤下端挂了一个重物，电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数为10N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为6N，关于电梯的运动（如图所示），以下说法正确的是（g取10m/s2）（）A电梯可能向上加速运动，加速度大小为4m/s2B电梯可能向下加速运动，加速度大小为4m/s2C电梯可能向上减速运动，加速度大小为4m/s2D电梯可能向下减速运动，加速度大小为4m/s2答案：BC解析：电梯匀速直线运动时，弹簧秤的示数为10N，知重物的重力

24、等于10N，在某时刻电梯中的人观察到弹簧秤的示数变为6N，对重物根据牛顿第二定律有mgF=ma，解得a=4m/s2，方向竖直向下，则电梯的加速度大小为4m/s2，方向竖直向下，电梯可能向下做加速运动，也可能向上做减速运动，B、C正确，A、D错误25台秤秤盘放在箱式电梯里，在秤盘里放着一物体如图所示，乙图为电梯匀速运动的照片在电梯运动过程中，某人在不同时刻还拍了甲和丙两张照片，从这三张照片可判定（）A拍摄甲照片时，台秤秤盘上的物体重力增加B拍摄丙照片时，电梯可能处于减速上升状态C拍摄丙照片时，电梯一定处于加速下降状态D拍摄甲照片时，电梯可能处于减速下降状态答案：BD解析：由于乙图是匀速运动时的照

25、片，由照片可以看出此时物体的真实的重量，重力是物体的属性，不随运动的状态的变化而变化，A错误；由丙图可以发现此时物体的重量小于物体真实的重量，所以物体处于失重状态，此时电梯应该有向下的加速度，所以电梯可能是向下的加速运动或者是向上的减速运动，B正确，C错误；由甲可以发现此时物体的重量大于物体真实的重量，所以物体处于超重状态，此时电梯应该有向上的加速度，所以电梯可能是向上的加速运动或者是向下的减速运动，D正确26利用传感器和计算机可以研究力的大小变化情况，实验时让某同学从桌子上跳下，自由下落H后双脚触地，他顺势弯曲双腿，他的重心又下降了h计算机显示该同学受到地面支持力F随时间变化的图象如图所示根

26、据图象提供的信息，以下判断正确的是（）A在0至t2时间内该同学处于失重状态B在t2至t3时间内该同学处于超重状态Ct3时刻该同学的加速度为零D在t3至t4时间内该同学处于静止状态答案：AB解析：在到t2时间内，支持力的大小小于重力，加速度大小向下，所以该同学处于失重状态，A正确；在t2到t3时间内，支持力的大小大于重力，加速度方向向上，所以该同学处于超重状态，B正确；t3时刻，支持力大于重力，合力不为零，加速度不为零，C错误；根据牛顿第二定律得在t3到t4时间内，F在减小，加速度在减小，处于非平衡状态，D错误27我国将在2011年发射“天宫一号”飞行器，“天宫一号”可以被改造为一个短期有人照料

27、的空间实验室有同学设想在“天宫一号”飞行器中进行高中物理的部分实验，你认为可行的A用弹簧秤验证力的平行四边形定则B用自由落体运动验证机械能守恒定律C用砂桶拉动小车验证牛顿第二定律D用弹簧悬挂钩码探究弹力和弹簧伸长的关系答案：A解析：用弹簧秤验证力的平行四边形定则的实验不受重力影响，可以进行，A正确；用自由落体运动验证机械能守恒定律受重力影响，不可以进行，B错误；用砂桶拉动小车验证牛顿第二定律时，合力等于砂桶总重力，受重力影响，不可以进行，C错误；用弹簧悬挂钩码探究弹力和弹簧伸长的关系时，弹簧的弹力等于钩码的重力，受重力影响，不可以进行，D错误28为了研究超重、失重现象，小星在电梯里放了一台台秤

28、如图所示，设小星的质量为50kg，g取10m/s2（1）当电梯以a=2m/s2的加速度匀加速上升时，台秤的示数多大？（2）当电梯以a=2m/s2的加速度匀减速上升时，台秤的示数多大？（3）当电梯以a=2m/s2的加速度匀加速下降时，台秤的示数多大？（4）当电梯以a=2m/s2的加速度匀减速下降时，台秤的示数多大？从以上例子中归纳，总结：什么情况下会发生超重现象，什么情况下会发生失重现象？答：（1）60kg（2）40kg（3）40kg（4）60kg从以上例子中归纳，总结：物体匀加速上升和匀减速下降时会发生超重现象，匀减速上升和匀加速下降时会发生失重现象解析：（1）当电梯以a=2m/s2的加速度匀

29、加速上升时，设此时台秤对小星的支持力为N1，对小星受力分析，合力竖直向上，由牛顿第二定律得N1mg=ma，得N1=mg+ma=502N+5010N=600N,则此时台秤示数为=kg=60kg（2）当电梯以a=2m/s2的加速度匀减速上升时,设此时台秤对小星的支持力为N2，对小星受力分析，合力竖直向下，由牛顿第二定律得mgN2=ma,得N2=mgma=50kg10N/kg50kg2m/s2=400N,则此时台秤示数为=kg=40kg；（3）当电梯以a=2m/s2的加速度匀加速下降时设此时台秤对小星的支持力为N3，对小星受力分析，合力竖直向下，由牛顿第二定律得mgN3=ma得N3=mgma=50k

30、g10N/kg50kg2m/s2=400N则此时台秤示数为=kg=40kg（4）当电梯以a=2m/s2的加速度匀减速下降时，设此时台秤对小星的支持力为N4，对小星受力分析，合力竖直向上，由牛顿第二定律得N4mg=ma得N4=mg+ma=50kg10N/kg+50kg2m/s2=600N则此时台秤示数为=kg=60kg从以上例子中归纳，总结：物体匀加速上升和匀减速下降时会发生超重现象，匀减速上升和匀加速下降时会发生失重现象29质量为50kg的人站在升降机内的体重计上若升降机由静止上升的过程中，体重计的示数F随时间t的变化关系如图所示，g取10m/s2（1）求010s内升降机的加速度（2）求20s时间内人上升的高度答案：（1）4m/s2（2）600m解析：（1）由图象知，010s内体重计对人的支持力FN=700N根据牛顿第二定律FNmg=ma，得a=m/s2=4m/s2（2）由图象知，10s20s内体重计对人体的支持力FN=500N，所以 F合=FNmg=0 所以这段时间内升降机做匀速运动前10s内的位移h1=at121=4102m=200m后10