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超重失重问题


编辑:肖忠

超重失重问题
【例 1】如图 24-2 所示,是电梯上升的 v~t 图线,若电梯的质量为 100kg,则承受电梯的 钢绳受到的拉力在 0~2s 之间、2~6s 之间、6~9s 之间分别为 多大?(g 取 10m/s2)

【变式拓展 1】如图 24-3 所示,在一升降机中,物体 A 置于斜面上,当升降机处于静止状 态

时,物体 A 恰好静止不动,若升降机以加速度 g 竖直向下做匀加速运动时,以下关于物 体受力的说法中正确的是( ) A.物体仍然相对斜面静止,物体所受的各个力均不变 B.因物体处于失重状态,所以物体不受任何力作用 C.因物体处于失重状态,所以物体所受重力变为零,其它力不变 D.物体处于失重状态,物体除了受到的重力不变以外,不受其它力 的作用 【例 2】有一天平,右边托盘上放砝码,左边托盘上放一容器,内装有水,水中有一小木球 (木球密度小于水密度) 通过细绳与容器底相连, 天平平衡.现细绳突然断裂, 则天平 ( ) A、仍平衡 B、逆时针转 C、顺时针转 D、无法判断

【例 3】质量为 M 的楔形物块静置在水平地面上,其斜面的倾角为 θ.斜面上有一质量为 m 的小物块,小物块与斜面之间存在摩擦.用恒力 F 沿斜面向上拉小物块,使之匀速上滑.在 小物块运动的过程中,楔形物块始终保持静止.地面对楔形物块的支持力为( ) A.(M+m)g B.(M+m)g-F C.(M+m)g+Fsinθ D.(M+m)g-Fsinθ 【例 4】自动扶梯与水平成 ? 角,质量为 m 的人站在自动扶梯 的水平台面上,若扶梯向上以加速度 a 匀加速上升,求人所受扶梯的支持力和摩擦力?

【变式拓展 1】如图 2 所示,台秤上放着一质量为 M 的斜面,设斜面光滑,质量为 m 的物体 从斜面上下滑,此时台秤的示数为多少?
m

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【变式拓展 2】如图所示,质量为 80kg 的物体放在安装在小车上的水平磅称上,小车沿斜 面无摩擦地向下运动,现观察到物体在磅秤上读数只有 600N,则斜面的倾角θ 为多少?物 体对磅秤的静摩擦力为多少?
M

θ

【变式拓展 3】如图,物体 m 原以加速度 a 沿斜面匀加速下滑,现在物体上方施一竖直向下 的恒力 F,则下列说法正确的是( )

A.物体 m 受到的摩擦力不变 B.物体 m 下滑的加速度增大 C.物体 m 下滑的加速度变小 D.物体 m 下滑的加速度不变

【变式拓展 4】如图 17 所示,质量为 M 的劈块,其左右劈面的倾角分别为θ 1 = 30°、θ 2 = 45°, 质量分别为 m1 = kg 和 m2 = 2.0kg 的两物块, 同时分别从左右劈面的顶端从静止

开始下滑,劈块始终与水平面保持相对静止,各相互接触面之间的动摩擦因数均为μ =" 0.20" , 求两物块下滑过程中(m1 和 m2 均未达到底端)劈块受到地面的摩擦力。 (g = 10m/s2)

【例 5】如图为杂技“顶竿”表演,一人站在地上,肩上扛一质量为 M 的竖 直竹竿,当竿上一质量为 m 的人以加速度 a 加速下滑时,竿对“底人”的压 力大小为( ) A.(M+m)g B.(M+m)g-ma C.(M+m)g+ma D.(M-m)g 【变式拓展 1】 如图所示,一个箱子放在水平地面上,箱内有一固定竖直杆, 在杆上套一环,箱的杆的质量为 M,环的质量为 m,已知环沿杆以加速度 a 下滑,则此时箱对地面的压力是:( ) A.(m+M)g B.(m-M)g C.(m+M)g-ma D.(m+M)g+ma 【变式拓展 2】如图所示,质量为 M 的框架放在水平地面上,一轻弹簧 上端固定在框架上,下端固定一个质量为 m 的小球。小球上下振动时, 框架始终没有跳起,当框架对地面压力为零瞬间,小球的加速度大小为 ( )
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m M

m M

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A.g

B.

M ?m g m

C.0

D.

M ?m g m

【变式拓展 3】直升机悬停在空中向地面投放装有救灾物资的箱子,如图所示。设投放初速 度为零. 箱子所受的空气阻力与箱子下落速度的平方成正比, 且运动过程中箱子始终保持图 示姿态。在箱子下落过程中.下列说法正确的是( ) A 箱内物体对箱子底部始终没有压力 B 箱子刚从飞机上投下时,箱内物体受到的支持力最大 C 箱子接近地面时,箱内物体受到的支持力比刚投下时大 D 若下落距离足够长,箱内物体有可能不受底部支持力而“飘起来” 【变式拓展 4】如图所示,小球 B 放在真空容器 A 内,球 B 的直径恰好等于正方体 A 的边 长 , 将 它 们 以 初 速 度 v0 竖 直 向 上 抛 出 , 下 列 说 法 中 正 确 的 是 ( )

A.若不计空气阻力,上升过程中,A 对 B 有向上的支持力 B.若考虑空气阻力,上升过程中,A 对 B 的压力向下 C.若考虑空气阻力,下落过程中,B 对 A 的压力向上 D.若不计空气阻力,下落过程中,B 对 A 没有压力 【变式拓展 5】一轻质弹簧直立在地面上,一小球从弹簧正上方高处落下,小球从 O 点开始 与弹簧接触,运动中到达的最低点为 A 点,不计空气阻力,整个过程中弹簧始终在弹性限度 内,则( ) A.小球从 O 到 A 速度一直减小 B.小球在 A 点处于瞬时平衡状态 C.小球从 O 到 A 速度先增大后减小 D.小球从 O 到 A 加速度先减小后增大

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